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1 UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICAS FUNDAMENTOS DE MATEMÁTICAS Profesor: JESÚS MENDOZA NAVARRO GUÍA 23: INECUACIONES LINEALES INECUACIONES O DESIGUALDADES LINEALES Las inecuaciones lineales o de primer grado se resuelven de manera semejante a una ecuación de primer grado, salvo que su solución no es un número real, sino un subconjunto, llamado intervalo. Resolver una inecuación consiste en hallar los valores de x que satisfacen dicha inecuación. Veamos algunos ejemplos. EJEMPLO 1. Resolver la siguiente inecuación. 𝟓𝒙 − 𝟏𝟎 + 𝟑𝒙 ≥ 𝟐𝒙 − 𝟖 + 𝟑𝒙 + 𝟐𝟖 SOLUCIÓN. 𝟓𝒙 − 𝟏𝟎 + 𝟑𝒙 ≥ 𝟐𝒙 − 𝟖 + 𝟑𝒙 + 𝟐𝟖 𝟓𝒙 + 𝟑𝒙 − 𝟐𝒙 − 𝟑𝒙 ≥ −𝟖 + 𝟐𝟖 + 𝟏𝟎 𝟑𝒙 ≥ 𝟑𝟎 𝒙 ≥ 𝟑𝟎 𝟑 𝒙 ≥ 𝟏𝟎 La última desigualdad dice que la solución son todos los números reales mayores o iguales a 10. Esta respuesta se puede dar en forma de conjunto o en forma de intervalo de la siguiente manera: 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ/𝒙 ≥ 𝟏𝟎} = [𝟏𝟎, ∞) EJEMPLO 2. Resolver la siguiente inecuación. 𝟐𝟎 + 𝟑𝒙 − 𝟐 + 𝟑𝒙 < 𝟐𝒙 + 𝟐𝟓 SOLUCIÓN: 𝟐𝟎 + 𝟑𝒙 − 𝟐 + 𝟑𝒙 < 𝟐𝒙 + 𝟐𝟓 𝟑𝒙 + 𝟑𝒙 − 𝟐𝒙 < 𝟐𝟓 − 𝟐𝟎 + 𝟐 𝟒𝒙 < 𝟕 𝒙 < 𝟕 𝟒 La última desigualdad dice que la solución son todos los números reales menores que 7/4. Esta respuesta se puede dar en forma de conjunto o en forma de intervalo de la siguiente manera 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ /𝒙 < 𝟕 𝟒 } = (−∞, 𝟕 𝟒 ) 2 Observe que cuando en la desigualdad hay un menor o igual o mayor o igual, se usan CORCHETES para indicar un intervalo semiabierto, mientras que si aparece mayor o menor se usan PARENTÉSIS, para indicar un intervalo abierto. La diferencia está en que en los intervalos CERRADOS, como en el ejemplo 1, 10 forma parte de la solución, mientras que en los ABIERTOS, como en el ejemplo 2, 7/4 no forma parte de la solución. EJEMPLO 3. Resolver la siguiente inecuación. 𝟐𝒙 − 𝟏𝟔 + 𝟑𝒙 + 𝟒 > −𝟏𝟎 + 𝟏𝟓𝒙 + 𝟐𝟖 SOLUCIÓN. 𝟐𝒙 − 𝟏𝟔 + 𝟑𝒙 + 𝟒 > −𝟏𝟎 + 𝟏𝟓𝒙 + 𝟐𝟖 𝟐𝒙 + 𝟑𝒙 − 𝟏𝟓𝒙 > −𝟏𝟎 + 𝟐𝟖 + 𝟏𝟔 − 𝟒 −𝟏𝟎𝒙 > 𝟑𝟎 Ahora nos quedó un 10x negativo. Lo que hacemos es multiplicar ambos lados por -1, pero, al multiplicar una desigualdad por un negativo, ésta CAMBIA DE SENTIDO y nos queda: 𝟏𝟎𝒙 < −𝟑𝟎 𝒙 < −𝟑𝟎 𝟏𝟎 𝒙 < −𝟑 La última desigualdad dice que la solución son todos los números reales menores que -3. Esta respuesta se puede dar en forma de conjunto o en forma de intervalo de la siguiente manera: 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ /𝒙 < −𝟑} = (−∞, −𝟑) EJEMPLO 4. Resolver la siguiente inecuación. 𝒙 𝟐 + 𝟏 𝟑 − 𝟓𝒙 𝟔 ≥ 𝟏𝟎 + 𝒙 𝟔 − 𝟒𝟗 𝟔 SOLUCIÓN. Se halla primero el MCM de los denominadores. En este caso: MCM {2, 3, 6} = 6. Se multiplican los dos lados de la desigualdad por 6, y se simplifica: 𝟔𝒙 𝟐 + 𝟏 ∙ 𝟔 𝟑 − 𝟓 ∙ 𝟔𝒙 𝟔 ≥ 𝟏𝟎 ∙ 𝟔 + 𝟔𝒙 𝟔 − 𝟒𝟗 ∙ 𝟔 𝟔 𝟑𝒙 + 𝟐 − 𝟓𝒙 ≥ 𝟔𝟎 + 𝒙 − 𝟒𝟗 𝟑𝒙 − 𝟓𝒙 − 𝒙 ≥ 𝟔𝟎 − 𝟒𝟗 − 𝟐 −𝟑𝒙 ≥ 𝟗 Ahora nos quedó un 3x negativo. Lo que hacemos es multiplicar ambos lados por -1, pero, al multiplicar una desigualdad por un negativo, ésta CAMBIA DE SENTIDO y nos queda: 𝟑𝒙 ≤ −𝟗 3 𝒙 ≤ −𝟑 La última desigualdad dice que la solución son todos los números reales menores o iguales que -3. Esta respuesta se puede dar en forma de conjunto o en forma de intervalo de la siguiente manera: 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ /𝒙 ≤ −𝟑} = (−∞, −𝟑] EJERCICIOS En los ejercicios 1 a 10, resolver las siguientes inecuaciones. (𝟏) 𝟖𝒙 − 𝟏𝟎 + 𝟑 − 𝟓𝒙 > 𝟖 − 𝟐𝒙 (𝟔) 𝟒𝒙 − 𝟖 < 𝟏𝟎𝒙 + 𝟏𝟐 + 𝟒 (𝟐) 𝟑𝒙 − 𝟓𝒙 ≥ 𝟏𝟐 − 𝟑𝒙 + 𝟏 (𝟕) 𝟑𝒙 − 𝟔 + 𝟓𝒙 − 𝟐 ≤ 𝟐𝒙 − 𝟏𝟎 (𝟑) 𝟒𝒙 + 𝟏𝟒 < 𝟏𝟎𝒙 + 𝟐 (𝟖) 𝟖 + 𝟗 − 𝟑 > 𝟏𝟎𝒙 − 𝟑𝒙 (𝟒) 𝟑𝒙 + 𝟐 − 𝟓𝒙 − 𝟏𝟎 + 𝟏𝟎𝒙 ≤ 𝟎 (𝟗) 𝟏𝟐𝒙 + 𝟐𝟒 − 𝟑𝒙 ≥ 𝟔𝒙 + 𝟔𝟎 (𝟓) 𝟑𝒙 𝟒 − 𝟏 𝟐 + 𝒙 𝟖 > 𝟑𝒙 𝟖 − 𝟏 𝟐 (𝟏𝟎) 𝟓 𝟏𝟐 − 𝒙 𝟑 + 𝟓𝒙 𝟒 < 𝒙 𝟏𝟐 − 𝟓 𝟏𝟐 + 𝟐𝟎 𝟑
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