viernes, 18 de marzo de 2016

Inecuaciones 

Del mismo modo en que se hace la diferencia de igualdad y ecuación, una inecuación que es válida para todas las variables se llama inecuación incondicional y las que son válidas solo para algunos valores de las variables se conocen como inecuaciones condicionales.1 Los valores que verifican la desigualdad, son sus soluciones
Una igualdad es una oración matemática que contiene signo de igual. Por ejemplo:
 

                        6 + 4  = 10
                        x + 6 = 10
 

Una igualdad que tiene variable ( valor desconocido o incógnita)  se llama ecuación. Por ejemplo:
                        x + 6 = 10
Una desigualdad es una oración matemática que contiene un signo de desigualdad. Los signos de desigualdad son:
      - no es igual
 <    - menor que
 >    - mayor que
     - menor o igual que
     - mayor o igual que
 

Una desigualdad que tiene variable se llama inecuación. Por ejemplo:
 

                x + 3 < 7
(La punta del signo < siempre señala el menor)
Ej.  3 < 4,       4 > 3
 

¿Cómo resolvemos una inecuación? Para esto tenemos que observar propiedades de las desigualdades. Por ejemplo:
                        1 < 6
                1 + 5 < 6 + 5

¿Esto es cierto? Sí. Así que podemos sumar en ambos lados de una desigualdad y sigue cierta.
 

Otro ejemplo:
                    2 < 6
                2 + -9 < 6 + -9

Esto es también cierto. Sigue cierta la desigualdad al sumar en ambos lados un número negativo.
 

Otro ejemplo con resta:
                7 > 4
            7 - 3 > 4 - 3

La desigualdad sigue siendo cierta al restar un número negativo.
 

Aquí tenemos otro ejemplo pero esta vez restando un número negativo en ambos lados de la desigualdad:
            2 < 8
        2 - (-3) < 8 - (-3)     Restar un número es igual que sumar su opuesto.

        2 + 3    <  8 + 3
                5   < 11
La desigualdad es cierta al restar un número negativo de ambos lados

 

Multiplicación con números positivos:
        3 < 7
   3 · 6 < 7 · 6

La desigualdad es cierta al multiplicar un números positivos en ambos lados.

 

Multiplicación con números negativos:
    4 > 1
  4 · -2 > 1 · -2
 -8 > -2   falso
 

Nota: La desigualdad  cambia en este caso, ya que -8 no es mayor que -2. En el caso que se multiplique por un número negativos en ambos lados de una desigualdad, el signo se invierte:
-8 < - 2
Ahora, la desigualdad es cierta.
 

División con positivos:
         3 < 9
     3  <       Si dividimos ambos lados de la desigualdad por 3
      3      3

        1 < 3
La desigualdad es cierta.
 

División con negativos:
 

   4 < 12
  4  < 12    Si dividimos ambos lados de la desigualdad por -2
 -2      -2

-2 < -6    falso
La desigualdad es falsa. Por lo tanto, debemos invertir el signo.
-2  >  -6
Ahora la desigualdad es cierta.
 

En resumen, se invierte el signo cuando se multiplica o se divide una desigualdad por un número negativo.
 

Ejemplos:
Resolver la siguiente inecuación para verificar si el número dado es solución.
 

Ejemplo 1:      x + 3 < 6     ;  x = 5
 

                 x + 3 < 6    [Ahora, se sustituye x por 5.]
                    5 + 3<6     [ Simplificar]
                    8 < 6

¿ 8 es menor que 6? No. Entonces, 5 no es una solución.
 

Ejemplo 2:       x  - 3   8      ;      x = 11
                        11 - 3  8
                            8   8

¿8 es mayor que 8? No, pero 8 sí es igual a 8. Así que es cierta la inecuación y podemos concluir que x=11 es una solución.

 

Ejemplos:
Resolver la inecuación.
Ejemplo 1:
                 x + 4 < 7                               Hay que resolver la inecuación
                       x < 7 + - 4                     Combinar los términos semejantes.
                                                              Encontrar los valores de x.
                       x < 3

Quiere decir, que x es menor que 3. Algunas soluciones son 2, 2.5, 2.7, 1, 0, etc. Todos los números menores que 3 son soluciones de esta inecuación. Quiere decir que el conjunto de soluciones de esta inecuación es un conjunto infinito.
 

Ejemplo 2:
                x - 9  8
                     x  9 + 8
                     x  17

x es mayor o igual a 17 es la solución.

 

Ejemplo 3:
                3x < 5                Para deshacer la multiplicación de la x por 3,
              3x < 12               dividimos por 3 en ambos lados de la inecuación
                3      3

                x < 4
Entonces, x es menor que 4 es la solución.

 

Ejemplo 4:
             -2x  -6                Para deshacer la multiplicación de x por -2, se 
             -2x  -6                  divide ambos lados de la inecuación por -2.
              -2     -2

                 x  3                
Como el número dividido era negativo, se invierte el signo.

 

Ejemplo 5:
    3x - 1   2x + 4                    Hay que combinar términos semejantes.
3x + -2x   1 + 4                      Resolver.
           x  5

 

Ejemplo 6:
           4x + 9   6x - 9
           4x + 9   6x + - 9   
        4x + -6x   -9 + -9
                -2x  -18
                 -2       -2
                   x  9 
Resolviendo Desigualdades
 

Ejemplo:  Resolver   x - 3 > 2.
                       x - 3 > 2
                    x + - 3 >2
Recuerda que restar un número es igual que sumarse el opuesto.

                    x + -3 + 3 > 2 + 3
                            x + 0 > 5
                                            x > 5

Se resuelve tal como si fuera una ecuación, pero teniendo en cuenta los signos > , < ,  , ,  . y las propiedades de la desigualdades.

 Ejemplo:

            2x - 4  3x + 1
           2x + -4  3x + 1
         2x + -3x  4 + 1
                   -x  5
                    x  -5

 Ejemplo:

Resolver  -2x  -34.      
                  -2x   -34            Al dividir ambos las por un número negativo, el signo
                  -2      -2             de  se invierte a .

                    x  17

  

Ejercicios de Práctica:
 

A. Verificar que el número dado hace cierta la ecuación.
1.    x > 3     ;   5
2.   x + 7  2     ; -8
3.  2x + 3  7x + 1     ; 2
4. 3x - 2   x + 7  ; 1
5.  6x  18 ;   3


 

C. Resuelva.
 

1.  x + 7 > 9
2. 2x + 3  x + 6
3. -6x + 7  x + 9
4. -6x   -72
5. 1 x - 9  > 2 x + 6
    3             3

6. -6x + 9 < -2x + 8
7.  -2x + 8  12

 

Soluciones:
 

A.
    1.              x > 3 ; 5
                    5 > 3    Esto hace cierta la ecuación.

    2.             x + 7  2 ; -8
                    -8 + 7  2
                    -1  2   Esto no hace cierta la ecuación.

    3.             2x + 3  7x + 1;   2
                    2(2) + 3  7(2) + 1
                    4 + 3  14 + 1
                    7  15   Esto no hace cierta la ecuación.

    4.              3x - 2  x + 7 ;  1
                    3(1) - 2   1 + 7
                    3 - 2  1 + 7
                    1  8  Esto hace cierta la ecuación.

    5.             6x  18 ;  3
                    6(3)  18
                    18  18  Esto no hace cierta la ecuación.

 

B. Resuelva.
    1.                 x + 7 > 9
                x + 7 + -7 > 9 + - 7
                        x + 0 > 2
                              x > 2
 

    2.            2x + 3  x + 6
                  2x + - x  -3 + 6
                             x  3

    3.             -6x + 7  x + 9
                    -6x + -x  -7 + 9
                            -7x   2
                           -7      -7

                             x   - 2
                                              7

    4.             -6x  -72
                    -6x  -72
                     -6     -6

                       x   12
 

    5.           1 x - 9  > 2 x + 6
                  3             3

               1 x + -9  > 2 x + 6
               3                3

                  1x + - 2 > 9 + 6
                  3        3

                  -1 x > 15
                   3

              (3) -1 x  > 15(3)
                    3

                    -x >  45    (divide por -1 en ambos lados y se invierte el signo)
                     x < -45

 

6.            - 6x + 9 < - 2x + 8
                -6x + 2x <  -9 + 8
                -4x < -1
                -4      -4

                x > 1
                      4
 

7.              -2x + 8  12
                       -2x  12 + -8
                       -2x  4
                       -2     -2

                         x  -2
  

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