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Ecuaciones e Inecuaciones Unidad 2 TEMAS PR INCIPALES 2 . 1 . C o n c e p t o y C l a s i f i c a c i ó n d e E c u a c i o n e s 2 . 2 . E c u a c i o n e s L i n e a l e s 2 . 3 . E c u a c i o n e s F r a c c i o n a r i a s 2 . 4 . S i s t e m a s L i n e a l e s p a r a 2 y 3 v a r i a b l e s 2 . 5 . E c u a c i o n e s C o n r a d i c a l e s 2 . 6 . E c u a c i o n e s C u a d r á t i c a s 2 . 7 . E c u a c i o n e s e x p o n e n c i a l e s y l o g a r í t m i c a s 2 . 8 . D e s i g u a l d a d e s e I n t e r v a l o s 2 . 9 . I n e c u a c i ó n l i n e a l , c u a d r á t i c a , r a c i o n a l , i r r a c i o n a l y v a l o r a b s o l u t o "Las matemáticas son un lugar donde puedes hacer cosas que no puedes hacer en el mundo real" Marcus du Sautoy C O N C E P T O Y C L A S I F I C A C I Ó N ECUACIONES:CONCEPTO Se llama ecuación a la igualdad entre dos expresiones algebraicas, que serán denominados miembros de la ecuación. En las ecuaciones, aparecerán relacionados a través de operaciones matemáticas, números y letras (incógnitas). NOTA: NUNCA SE PERMITA QUE EN UNA ECUACION HAYA UNA VARIABLE QUE TENGA UN VALOR PARA EL CUAL ESA ECUACION NO ESTE DEFINIDA POR EJEMPLO "Y" NO PUEDE SER 4, POR QUE PROVOCARIA QUE EL DENOMINADOR FUESE 0 X+3=8 Tiene una sola raíz: x = 5. Si multiplica ambos miembros de la ecuación por x . SI: 𝑋2 - X - 12 = 8x-32 Que admite las .raíces x = 5 y x=4, como es fácil comprobar por sustitución. Por tanto, la operación realizada introduce la raíz extraña x = 4 •De lo anterior resulta que siempre que se utilice la operación: B) En la resolución de un acción, será necesario comprobar las raíces halladas en la ecuación original, con objeto de desechar las raíces extrañas que hayan podido introducir." CLASIFICACIÓN: Las ecuaciones pueden clasificarse desde diferentes puntos de vista como señalamos a continuación. Por la parte literal. Se clasifican en: a) Numérica: Es una ecuación en la que solo aparecen las letras de las incógnitas. Ejemplo 1. La ecuación 2t + 8 = 9t – 6 es numérica pues la única letra que aparece es la t que es la variable. b) Literal: Es una ecuación en la que además de las variables aparecen otras letras que representan cantidades conocidas. Ejemplo 2. La ecuación 9y – 2c = 2a + 5y es literal porque aparte de la variable y tenemos otras letras que representan cantidades conocidas. Por la forma de presentación de las variables. Se clasifican en: a) Entera: Es aquella en la que ninguno de sus términos tiene denominador Ejemplo 3. La ecuación 2z – 3 = 20 es una ecuación entera. b) fraccionaria: Es aquella en la cual algunos de sus términos tienen denominador. c) Racional: Es aquella en la que las incógnitas no tienen raíces cuadradas ni cubicas. d) Irracional: Si las incógnitas aparecen en dentro de algunas de estas raíces Por el término de mayor grado. Se clasifican en: a) Lineales: Cuando el mayor exponente de la variable o variables es 1. Además, se les llama así porque al graficar la ecuación se obtiene una línea recta Ejemplo 4. La ecuación 2t – 7 = 5t + 3 es lineal con una sola variable: t Ejemplo 5. La ecuación 8x – 5y = 8 es lineal en dos incógnitas: x, y b) Cuadráticas: Cuando el mayor exponente de la variable es 2. Al graficarla se obtiene una figura que se llama parábola. Ejemplo 6. La ecuación z2 – 5z – 3 = 0 es cuadrática porque el mayor exponente de la variable z es 2. c) Cúbicas: Cuando el mayor exponente de la variable es 3. Ejemplo 7. La ecuación 5r3 – 4r + 8 = 5 es de grado 3 o cúbica. Para ecuaciones de grado 4, 5 y 6, etc, se nombra solo diciendo el grado. Por el número de incógnitas. a) Ecuaciones de una sola variable: cuando solo interviene una cantidad desconocida. Ejemplo 8. La ecuación 3x2 +2 = 0 es de una variable: x Ejemplo 9. La ecuación 0.2t – 8 = 0.25 es de una variable. Cabe resaltar que, aunque son ecuaciones de una sola incógnita, el grado es diferente, pues en el ejemplo 8 el grado es 2 y en el ejemplo 9 es 1. b) Ecuaciones de dos o más variables: cuando intervienen dos cantidades desconocidas. Si hay igual número de ecuaciones que de variables, entonces se llama n ecuaciones con n variables. Ejemplo 11. La expresión -7 5 x – 13y = 8 2 17x + 0.23y = 14 se llama sistema de dos ecuaciones lineales en dos variables. C O N C E P T O Y C L A S I F I C A C I Ó N INECUACIONES CONCEPTO ORIGEN ETIMOLÓGICO En concreto, es una palabra que deriva del latín. Exactamente es el fruto de la suma de estos componentes léxicos: -El prefijo “in-”, que significa “no” y “sin”. Se denomina inecuación a una desigualdad algebraica en la cual sus miembros se encuentran vinculados por los signos < (menor que), ≤ (menor o igual que), > (mayor que) o ≥ (mayor o igual que). f(x) < g(x) f(x) ≤ g(x) f(x) > g(x) f(x) ≥ g(x) De esta manera, las inecuaciones se expresan del siguiente modo: PARA SOLUCIONAR: Para solucionar una inecuación, es necesario descubrir el conjunto de los valores de la variable que permite verificarla. Por ejemplo, tomemos la inecuación 3x − 4 < 8. La resolución requiere seguir pasos tal como se hace con las ecuaciones (que son igualdades con números y letras relacionadas entre sí mediante operaciones matemáticas): 3x − 4 < 8 3x < 12 x < 4 En esta inecuación, podemos notar que x es un valor menor que 4. https://definicion.de/ecuacion/ 3 x 3 – 4 < 8 9 – 4 < 8 5 < 8 Ó 3 x 2 – 4 < 8 6 – 4 < 8 2 < 8 En cambio, si tomamos el valor 5: 3 x 5 – 4 < 8 15 – 4 < 8 11 < 8 (lo cual no es correcto: 11 no es menor que 8) o Cuando aparecen dos o más inecuaciones, se habla de un sistema de inecuaciones. Es importante tener en cuenta que no siempre estos sistemas cuentan con solución. https://definicion.de/sistema ECUACIONES LINEALES ECUACIONES L INEALES Propiedades •Propiedad 1 : Cuando se suma o resta un número a ambos lados de la igualdad, la igualdadsemantiene. •Propiedad 2 : Cuando se multiplica o divide por un mismo número, distinto de cero, en ambos lados de la igualdad, la igualdadsemantiene. •Propiedad 3 : Cuando se eleva a una potencia distinta de cero ambos miembros dela igualdad, la igualdadsemantiene. • Propiedad4 : Cuandoseextrae lamisma raíz, en ambos lados de la igualdad, la igualdadsemantiene. Ecuacióndeprimergrado Una ecuación de primer grado o ecuación lineal es una igualdad que involucra una o más variables a la primera potencia y no contiene productosentre lasvariables,esdecir, una ecuación que involucra solamente sumas y restas de una variablea laprimerapotencia. Suformagenerales:ax+b=0 • QuiQu Ejemplo: 1. Quitamos corchete 2. Quitamos paréntesis 3.Quitamos denominadores • QuiQu 4. Quitamos paréntesis 5. Agrupamos términos Sumamos 6. Dividimos los dos miembros por -9 PARA RESOLVER: ECUACIONES FRACCIONARIAS PARA RESOLVER: SISTEMAS DE ECUACIONES SISTEMA DE ECUACIONES PARA 2 Y 3 VARIABLES Llamamos a un sistema de ecuaciones como un conjunto de dos o más ecuaciones con varias incógnitas en la que deseamos o queremos encontrar una solución común. SISTEMA DE DOS ECUACIONES LINEALES CON DOS INCOGNITAS Le llamamos sistema de dos ecuaciones lineales en las variables (o incógnitas) ¨x¨e ¨y .̈ Consiste en encontrar los valores ¨x¨ e ¨y¨para las cuales las dos ecuaciones sean verdaderas de manera simultánea.Estosvaloresse llamansolucionesdel sistema. Una ecuación lineal con dos incógnitas es una igualdad del tipo ax+by=c, donde a, b, y c son números,y ¨x¨e ¨ÿ son las incógnitas. Los sistemas de ecuaciones l ineales los podemos clasif icar según su número de soluciones: Tiene una única solución, la representaciónson dos rectasque se cortan en un punto. . Compatible indeterminado: Tiene infinitas soluciones, la representación son dos rectas que coinciden. Compatible determinado: Incompatible: No tiene solución,la representación son dos rectas paralelas. EXISTEN VARIOS MÉTODOS DE RESOLUCIÓN PARA EL SISTEMA DE ECUACIONES: Para este método primero es despejar una de las incógnitas en una de las ecuaciones y sustituirla con su valor en la siguiente , por ejemplo: • Despejamos una de las incógnitas en primera ecuación: x + y = 7 x = 7 – y • Sustituimos el valor de ¨x¨ en la segunda ecuación y despejamos la ¨y¨: 5x - 2y = -7 5. ( 7 – y ) - 2y = -7 35 - 5y - 2y = -7 35 - 7y = -7 -7y = -7 - 35 -7y = -42 y = -42/-7 y = 6 • Por último, tomamos el valor de ¨y¨ para hallar ¨x¨: x = 7 - y x = 7 - 6 x = 1 La respuesta de nuestro ejercicio es: y = 6 x = 1 MÉTODO DE SUSTITUCIÓN: MÉTODO DE IGUALACIÓN Este método consiste en despejar la misma incógnita en las dos ecuaciones y después igualamos los resultados, por ejemplo: x + y = 7 5x – 2y = -7 • Despejamos una de nuestras incógnitas en este caso será la ¨x¨ y la despejaremos en nuestras dos ecuaciones: • x + y = 7 x = 7 - y • 5x - 2y v= -7 5x = 2y - 7 x = ( 2y - 7 ) / 5 • Una vez que hayamos despejado, igualamos: 7 – y = ( 2y – 7 ) / 5 5 ( 7 – y ) = ( 2y – 7 ) / 5 35 - 5y = 2y - 7 42 = 7y y = 42 / 7 y=6 • Sustituimos el valor que hemos calculado en ¨y¨ , y lo despejamos en una de nuestras ecuaciones para hallar ¨x¨. x = 7 - y x = 7 – 6 x = 1 La respuesta de nuestro ejercicio es: MÉTODO DE REDUCCIÓN Este método es combinar, sumando o restando las ecuaciones propuestas para que desaparezca una de las incógnitas, por ejemplo: x + y = 7 5x – 2y = -7 Multiplicamos una de nuestras incógnitas con un valor numérico en este caso vamos a eliminar la ¨y¨ que la tomaremos en nuestra primera ecuación y la multiplicaremos por 2: x + y = 7 5x – 2y = -7 2x + 2y = 14 5x – 2y = -7 7x = 7 x = 1 • Por último se sustituye el valor de ¨x¨ en una de nuestras ecuaciones para hallar ¨y¨: x + y = 7 1 + y = 7 y = 7 – 1 y = 6 La respuesta de nuestro ejercicio es: x = 1 y = 6 PARA RESOLVER: 1. 2. 3. SISTEMA DE ECUACIONES CON TRES VARIABLES Para resolver este sistema de tres ecuaciones y tres incógnitas utilizamos lo aprendido en la solución del sistema de 2 ecuaciones. Ejemplo: PARA RESOLVER:
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