República de Panamá Ministerio de Educación DIRECCIÓN NACIONAL DE EDUCACIÓN MEDIA PROFESIONAL Y TÉCNICA Instituto Profesional y Técnico de Veraguas Tel.: 958-5804 Nombre del Alumno(a): ________________________________________ Grupo: 12º ______ Sección: Bachiller Industrial Especialidad: __________________________________ UNIDAD DE APRENDIZAJE Nº 1 Las Desigualdades 1.0 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Estudiar las desigualdades. Interpretar la recta graduada como una representación gráfica del conjunto de los números reales. Interpretar y manejar los tipos de intervalos sobre la recta real, como subconjuntos del conjunto de los números reales. 1.1 INTRODUCCIÓN Una igualdad1 está formada por el símbolo igual (=), una expresión a su izquierda y una expresión situada a su derecha, en donde cada una de las expresiones recibe el nombre de miembro. La igualdad puede ser cierta o no serlo. Por ejemplo: 2,5 3 8 En esta igualdad, el término de la izquierda es 2 ,5 3 que vale 5,5 ; mientras que el de la derecha es 8 y la igualdad es falsa, ya que 2 ,5 3 5,5 entonces 5,5 8 , es decir, “cinco coma cinco no es igual a ocho”. PRÁCTICA N°1 Coloca en el espacio cuáles de los siguientes ejercicios son verdaderos ( V ) o falsos ( F ). 1) 10 6 4 ____ 2) 13 7 19 ____ 3) 6 9 56 ____ 4) 8 7 54 ____ 5) 13 9 4 ____ 6) 15 8 6 ____ 7) II 2 ____ 8) IX 11 ____ 9) 10 6 4 ____ 10) 9 2 3 21 ____ 11) 4 2 5 30 ____ 12) 3 7 4 ____ Si la igualdad se cumple entre números se denomina identidad numérica. Cuando la igualdad se convierte en identidad numérica sólo para determinados valores se la llama ecuación. 1 Es una relación de equivalencia (es reflexiva, simétrica y transitiva) entre dos expresiones, numéricas o literales, que se cumple para algún, alguno o todos los valores. Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 1 Una ecuación es una igualdad entre dos expresiones algebraicas, que se denominan miembros de la ecuación. En ella aparecen números y letras (que se les llama indeterminadas o incógnitas) relacionadas mediante operaciones matemáticas. Así: 3 x 1 primer miembro x5 segundo miembro En muchos problemas matemáticos, las condiciones que estos problemas describen, se pueden expresar en forma de una o más ecuaciones. Se llama solución de la ecuación o raíz de la ecuación a cualquier valor de las variables de la ecuación que cumpla la igualdad; es decir, a cualquier elemento del conjunto de números o elementos, sobre el que se plantea la ecuación, que cumpla la condición de satisfacer la ecuación (es decir, la que hace válida la identidad). Al igual que en otros problemas matemáticos, es posible que ningún valor de la incógnita haga cierta la igualdad, como también puede que todo valor posible de la incógnita cumpla la igualdad. En este último caso, a estas expresiones se llaman identidades. Si en lugar de una igualdad se trata de una desigualdad entre dos expresiones matemáticas, se denominará inecuación. Una inecuación2 es una desigualdad en la que hay una o más incógnitas (cantidades desconocidas) y que puede cumplirse o no, es decir, que sólo se verifica para determinados valores de las incógnitas. Los valores de las incógnitas que hace que la desigualdad se cumpla se le llaman soluciones de la inecuación. Por ejemplos: 1) x 2 1 0 es una inecuación, ya que se cumple para todo valor ( x ) o para cualquier valor de x . Es decir, tiene infinitas soluciones. 2) x 3 0 es una inecuación, ya que sólo se cumple si x es un número menor que 3 , y existen infinitos números que cumplen está condición. 3) x 2 0 es una inecuación, ya que sólo se cumple si x es un número mayor que 2 , y existen infinitos números que cumplen está condición. De la misma forma, una desigualdad está formada por dos expresiones entre las que está intercalada uno de los siguientes símbolos: , , , A estos signos se les denomina signos de la desigualdad, y las relaciones numéricas que se expresan con estos signos se llaman desigualdades y las relaciones algebraicas correspondientes se denominan inecuaciones. El símbolo: “ ” significa “menor que”, “ ” significa “mayor que”, “ ” significa “menor o igual que” y “ ” significa “mayor o igual que”. siguientes: 3 7 , Algunos ejemplos de desigualdades, son los 1 2 , x 2, x 3 4 y x 1 2. Pero al igual que ocurre con las igualdades, las desigualdades pueden ser ciertas o falsas. Entonces tenemos que: 3 7 es 2 Se verifica para muchos valores de la variable, lo cual indica que una inecuación tiene infinitas soluciones. Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 2 cierta, 1 2 es falsa; mientras que x 2 , x 3 4 y x 1 2 dependerá del valor que le demos a x . PRÁCTICA N°2 Use los símbolos de desigualdad o en el espacio para indicar la relación correcta. 1) 7 ____ 5 2) 7 ____ 5 3) 6 ____ 3 4) 7 ____ 5 5) 0 ____ 8 6) 3 ____ 0 7) 3 ____ 6 8) 6 ____ 3 9) 50 ____ 55 10) 0 ____ 8 11) 900 ____ 1000 12) 842 ____ 0 Las desigualdades son importantes porque son aplicables en ciertos problemas de la tecnología, la industria, los negocios, la estadística, la probabilidad, la matemática avanzada, el cálculo y otras áreas. 1.2 DEFINICIÓN DE DESIGUALDAD Una desigualdad3 es una relación que establece una comparación entre dos cantidades que no son iguales. Sea a y b dos números reales cualesquiera, al compararlos, puede suceder alguna de las siguientes situaciones: 1) a b , que significa lo siguiente: “ a es menor que b “. 2) a b , que significa lo siguiente: “ a es menor o igual que b “. 3) a b , que significa lo siguiente: “ a es mayor que b “. 4) a b , que significa lo siguiente: “ a es mayor o igual que b “. 5) a b , que significa lo siguiente: “ a es igual a b “. 1.3 PROPIEDADES DE LAS DESIGUALDADES NUMÉRICAS El campo de los números reales posee la propiedad de orden, es decir, que tiene lugar la ley de la tricotomía de los números reales. Entonces, para todo par de números a, b tiene lugar una y solo una de las tres relaciones que a continuación se detallan: a b , a b , a b . Propiedad de Tricotomía: Si a y b son dos números reales cualesquiera, entonces una y solamente una de las siguientes expresiones es verdadera: a b , a b , a b . Donde a b significa por definición que a b es positivo, mientras que a b significa por definición que a b es negativo. En símbolos, por definición, se tiene que: 3 Las desigualdades pueden ser ciertas o pueden ser falsas. Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 3 En símbolos Por definición a b ab0 a b ab0 Por definición a las relaciones a b y a b se les denomina desigualdades, a los números “ ” y “ ”, se les denomina primero y segundo miembros o partes de la desigualdad, respectivamente; y a los símbolos y , se les denomina signos de relación de orden. Así pues, una desigualdad es un enunciado matemático que relaciona dos expresiones a través de los símbolos , , , , utilizados para definir las relaciones de orden. Los símbolos se leen de la siguiente manera: Es menor que, Es menor o igual que, Es mayor que, Es mayor o igual que. En particular, a las desigualdades que presentan los símbolos o se llaman desigualdades estrictas y las que presentan los símbolos o se llaman desigualdades no estrictas4. Se llama desigualdad a la expresión que contiene un signo de desigualdad ( , , , ). Las desigualdades, según tengan o no variables, serán llamadas numéricas o algebraicas. Las desigualdades numéricas: son desigualdades que ordenan elementos del conjunto de los números reales. Cuando sean a y b R, las desigualdades numéricas pueden tomar las siguientes formas: Ejemplos: 3 5 4 a b Se lee “ a es menor que be ”. a b Se lee “ a es menor o igual que be ”. a b Se lee “ a es mayor que be ”. a b Se lee “ a es mayor o igual que be ”. Se lee “tres es menor que cinco”. 24 Se lee “dos es menor o igual que cuatro”. 76 Se lee “siete es mayor que seis”. 5 1 Se lee “cinco es mayor o igual que uno”. Las desigualdades se clasifican atendiendo a su signo de desigualdad como: estricta y no estricta. Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 4 Desigualdades algebraicas: son desigualdades que contienen números y expresiones con una o más variables. Ejemplos: 3 x 5 2 x 4 y 4 3x 1 4 x65 Las desigualdades algebraicas se pueden dividir en: desigualdades absolutas y desigualdades relativas (condicionadas o inecuaciones). Desigualdades absolutas: son desigualdades que se cumplen para todos los valores de las variables. Ejemplos: x 2 0 x4 1 0 x y 2 x 2 0 5 7 0 2 Desigualdades relativas: son desigualdades que no se cumplen para todos los valores reales de las variables. Es decir, sólo se verifican para determinados valores o sistemas de valores, asignados a sus letras: Ejemplos: x 2 3 x y 4 A las desigualdades que tienen está forma: a b 3x 7 14 x2 5 y c d ó a b y c d Se dicen que son del mismo sentido. Por ejemplos: 5 3 y 2 3 7 9 y 4 10 Y a las desigualdades que tienen está forma: a b y p q ó a b y p q Son de sentido contrario. Por ejemplos: 4 1 y 3 8 1 0 y 2 1 Toda desigualdad tiene dos miembros. En a b , “ a ” se le denomina primer miembro de la desigualdad, y está a la izquierda y “ b ” es el segundo miembro de la desigualdad y está a la derecha del signo de desigualdad. Por ejemplo: 1 2 primer miembro 3 4 en donde 1 2 es el segundo miembro miembro izquierdo y 3 4 , el miembro derecho. Los términos de una desigualdad son las cantidades que estás separadas de otras por el signo “más” (+) ó “menos” (-) o por la cantidad que está sola en un miembro. Por ejemplos: a b c d e desigualdad que contiene 5 términos; y son: a , b , c , d y e 4 6 7 1 desigualdad que contiene 4 términos. 5 2 1 desigualdad que contiene 3 términos. 1 3 desigualdad que contiene 2 términos. Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 5 Y a los símbolos “ ” y “ ” se les denomina los signos de relación de orden. De la definición misma de desigualdad de inmediato se concluye que: 1. Todo número positivo es mayor que cero. En símbolos: p 0 ( p R ) 2. Todo número negativo es menor que cero. En símbolos: n 0 ( n R ) 3. Todo número positivo p es mayor que cualquier número negativo n . En símbolos: p n ( p R ) ( n R ) 4. De dos números negativo, es mayor aquel, cuyo valor absoluto sea menor. En símbolos, sería: y x, p n y x ( p R ) ( n R ) Todas estas afirmaciones admiten una interpretación geométrica bastante simple. Para ello hay que recordar que al conjunto de los números reales se le puede poner en correspondencia biunívoca con los puntos de una recta; y que la relación de orden en el conjunto, se traduce en la recta en tener una orientación, es decir, en que a la recta numérica se le da una dirección positiva mediante una flecha, precisamente la que se indica hacia la derecha a partir del punto inicial (correspondiente al 0). Entonces cualesquiera que sean los signos de los números, el mayor de ellos se representa por el punto que se encuentra más a la derecha en su representación geométrica. Según se muestra en la siguiente figura: 1.4 PROPIEDADES DE LAS DESIGUALDADES Sean a, b y c R 1. Propiedad de Tricotomía: Si a y b son dos números reales con a 0 , entonces se puede establecer una y solamente una de las siguientes relaciones: a b , a b , a b . 2. Propiedad de no negatividad: Si a es un número real, entonces: a 2 0 . 3. Propiedad de asimetría (o irreversibilidad): a b b a En ésta propiedad se dice que si los términos de una desigualdad se permutan, para que dicha desigualdad siga siendo la misma, hay que cambiar también el sentido de la desigualdad. Si se cambia el orden de los miembros, la desigualdad cambia de signo. Sí a b , es evidente que b a . Si se invierten los dos miembros, la desigualdad cambia de signo. Siendo a b se tiene que 1 1 a b 4. Propiedad de transitividad: Si a b y b c , entonces a c Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 6 Si a b y b c , entonces a c . Ejemplos: 5 3 y 3 1 5 1 25 y 57 27 5. Propiedad de reciprocidad: Si a 0 1 0 a Si a 0 1 0 a Ejemplos: Si 5 8 1 1 5 8 Si a b 1 1 a b Si 3 2 1 1 3 2 6. Propiedad de la suma y la resta: Si a b a c b c Si a b a c b c Si a los dos miembros de una desigualdad se les suma o resta una misma cantidad, el signo de la desigualdad no varía. Ejemplos: 5 3 si sumamos 4 5 4 3 4 9 7 5 3 si restamos 2 5 2 3 2 3 1 4 5 si sumamos 1 4 1 5 1 5 6 4 5 si restamos 3 4 3 5 3 1 2 Si a b y c d a c b d Si a b y c d a c b d Ejemplos: 4 1 y 5 3 4 5 1 3 9 4 4 1 y 5 3 4 5 1 3 1 2 1 3 y 4 7 1 4 3 7 5 10 1 3 y 4 7 1 4 3 7 3 4 Cuando se restan miembro a miembro dos desigualdades del mismo sentido, no puede predecirse el sentido de la desigualdad resultante, como resulta en el ejemplo 7. Propiedad de la multiplicación (o del producto): Si a b y c 0 a c b c ó c a c b (La desigualdad permanece invariante). Si a b y c 0 a c b c ó c a c b (El sentido de la desigualdad se invierte). Ejemplos: 3 5 y 2 0 si multiplicamos por 2 3 2 5 2 6 10 3 5 y 1 0 si multiplicamos por 1 3 1 5 1 3 5 8. Propiedad de la división (o del cociente): Si a b y c 0 a b (La desigualdad permanece invariante). c c Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 7 Si a b y c 0 a b (El signo de la desigualdad se invierte). c c Ejemplos: 4 6 y 2 0 si dividimos por 2 4 6 2 2 4 6 y 2 0 si dividimos por 2 2 3 4 6 2 2 2 3 Si los dos miembros de una desigualdad se multiplican o dividen por una misma cantidad positiva, el signo de la desigualdad no varía. Observación: Todas estas propiedades son válidas si cambiamos el signo “<” por “” ó “>” por ““, respectivamente. 9. Propiedad de la potenciación: Si se elevan los dos miembros de una desigualdad a una potencia de exponente natural impar, resulta una desigualdad del mismo sentido. Ejemplos: 5 3 5 3 3 3 125 27 4 2 4 2 64 8 Si se elevan los dos miembros de una desigualdad a una potencia de exponente natural par: 3 3 a) El sentido de la desigualdad no cambia si los dos miembros son positivos. Ejemplo: 7 4 7 4 2 2 49 16 b) Se invierte el sentido de la desigualdad si ambos miembros son negativos. Ejemplo: 6 3 6 3 2 2 36 9 c) No se puede predecir el sentido de la desigualdad si los dos miembros son de distinto signo. Ejemplos: 6 5 6 5 36 25 2 2 2 4 2 4 4 16 2 2 3 5 3 5 9 25 2 2 1.5 LAS DESIGUALDADES Y LA RECTA NUMÉRICA Como los números reales se pueden representar sobre una recta, podemos representar las tres condiciones (posibilidades) que tiene un número real cualquiera, por ejemplo: Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 8 Los símbolos de desigualdad tienen una interpretación geométrica muy clara en la recta numérica real. Si a b , entonces “ a ” está a la izquierda de “ b ”, si c d , entonces “ c ” está a la derecha de “ d ” Sabemos que d está entre a y b si y sólo si a d y a b , podemos expresar dicha condición como: a d b , que se lee: “ de es mayor que a pero menor que b “. Esto define un intervalo de recta en la cual d puede adquirir distintos valores que están entre a y b . Además, a los números a y b se les denomina puntos extremos del intervalo. 1.6 EL CONJUNTO SOLUCIÓN Vamos a recordar que un conjunto se puede expresar por extensión, a través de una expresión, de este modo no es necesario enunciar cada uno de los elementos que componen el conjunto. Un ejemplo de notación de conjunto es: S x / condición sobre x, que significa: “El conjunto S (solución) de aquella x que verifican ciertas condiciones”. Por ejemplos: 1) M x / los meses del año . Esto significa que M es el conjunto formado por los doce meses del año. 2) D x / los días de la semana . Esto significa que D es el conjunto formado por los sietes días de la semana. 3) Sea S el conjunto de todas las x tales que x 2 81 , es decir, S x / x 2 81 Esto significa que S es el conjunto formado por sólo dos elementos; o sea: S 9, 9 . El conjunto de soluciones para una desigualdad es el conjunto de elementos pertenecientes al conjunto de sustituciones que hacen de la desigualdad una proposición verdadera. Cualquier elemento del conjunto de soluciones se denomina solución de la desigualdad, por ejemplos: El intervalo es: , 1 1) x 5 4 x45 x 1 El conjunto solución: S x R / x 1 ó S x R / x ,1 La gráfica es: Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 9 El intervalo es: 2, 2) x 2 0 x20 x2 El conjunto solución: S x R / x 2 ó S x R / x 2, La gráfica es: El intervalo es: 4, 3) x 7 3 x 73 x 4 El conjunto solución: S x R / x 4 ó S x R / x 4, La gráfica es: Al resolver una desigualdad5, su conjunto solución, lo podemos expresar en notación de intervalos, en notación de conjunto, y gráficamente. PRÁCTICA N°3 Resuelve las siguientes desigualdades sencillas, expresando su solución en notación de intervalo, en notación de conjunto y gráficamente. 1) x 5 7 2) x 2 6 3) x 10 8 4) y 2 5 5) 2 z 4 8 6) y 1 3 1.7 INTERVALOS EN LA RECTA REAL Un intervalo6 es un subconjunto de R, que guarda una relación con todo R. Es decir, dados dos números a y b R, un intervalo es el subconjunto de R cuyos puntos están comprendidos entre a y b . A veces resulta útil emplear la notación especial para conjuntos de números reales. Los 5 6 Resolver una desigualdad es encontrar su conjunto de soluciones. Dados dos números cualesquiera a y b , tales que a b de la recta real, se define intervalo de extremos ay b al conjunto de los números reales comprendidos entre a y b . Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 10 principales conjuntos a los que nos referimos serán los números reales y el de los puntos de la recta real. A continuación, una tabla sobre los tipos de intervalos en la recta real: TIPO DE INTERVALO NOTACIÓN DE INTERVALOS DESIGUALDAD Intervalo abierto (a, b) a<x<b S = {x R/ a < x < b} S = {x R: a < x < b} Intervalo cerrado [a, b] axb S = {x R/ a x b} S = {x R: a x b} Intervalos semiabiertos o Intervalos semicerrados (a, b] a<xb S = {x R/ a < x b} S = {x R: a < x b} [a, b) ax<b S = {x R/ a x < b} S = {x R: a x < b} Intervalos infinitos NOTACIÓN DE CONJUNTO (, a] xa S = {x R/ x a} S = {x R: x a} (, a) x<a S = {x R/ x < a} S = {x R: x < a} (a, +) x>a S = {x R/ x > a} S = {x R: x > a} [a, +) xa S = {x R/ x a} S = {x R: x a} (,+) GRÁFICA S = {x R} Observación: El símbolo , significa infinito, a + se le denomina “más infinito”, y a - se le llama “menos infinito”. No debemos confundir el infinito con un número real, pues el infinito es un símbolo matemático y no obedece a las propiedades de los números. Es decir, no podemos interpretar los infinitos7 como si fuesen números reales. Un intervalo describe un rango entre dos valores pertenecientes los números reales tales que a b , es decir, es un segmento limitado de la recta numérica. El segmento ab se llama intervalo x en una dirección dada de la recta numérica. Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 11 7 Son elementos simbólicos usados para indicar todas las Los intervalos se clasifican en cuatro tipos: 1. Intervalo abierto es el conjunto de puntos que están a la derecha del punto representativo de “ a ” pero a la izquierda del punto representativo “ b ”. En este intervalo no se consideran sus extremos: Se define como: a, b x R / a x b 2. Intervalo cerrado es la reunión de un intervalo abierto con sus puntos extremos. En este intervalo se consideran sus extremos: Se define como: a, b x R / a x b 3. Intervalo semiabierto es la unión de un intervalo abierto con uno de sus puntos extremos. Semiabierto por la izquierda: Intervalo que incluye a su extremo superior. Se define como: a, b x R / a x b Semiabierto por la derecha: Intervalo que incluye a su extremo inferior. Se define como: [a, b) = {x R/ a x < b} Se define como: a, b x R / a x b 4. Intervalo infinito abierto completamente es aquel que contiene a todos los números reales. Se define como: (- , + ) = {x R/ - < x < + } Se define como: , x R / x 1.8 UNIONES E INTERSECCIONES DE INTERVALOS La unión de dos intervalos está formada por los números reales que se encuentran en ambos intervalos. Para representar la unión de dos conjuntos se usa la letra “o” de Lógica Matemática ( ). Por ejemplo: Dados los intervalos: , 5 y 5, Encuentre la unión de estos dos conjuntos. Solución: La gráfica del conjunto , 5 5, es el conjunto que tiene los elementos en ambos conjuntos. Por lo que: , 5 5, x / x 5 ó x 5 = , 5 5, Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 12 , 5 , 5 5, 5, La intersección de dos intervalos está formada por los números reales que son comunes a ambos intervalos. Para representar la intersección de dos conjuntos se usa la “y” de la Lógica Matemática ( ). Por ejemplos: 1) Dados los intervalos: 5, y , 4 Encuentre la intersección de esos dos conjuntos. Solución: La gráfica del conjunto 5, , 4 es la parte de la recta numérica que pertenece a ambos intervalos, exactamente es el intervalo entre -5 y 4 que los incluye a ambos: 5, , 4 x / x 5 y x 4 x / 5 x 4 = 5, 4 5, 5, 4 , 4 2) La intersección de los intervalos: 2,10 y 0,12 es 0,10 Solución: La gráfica del conjunto 2,10 0,12 es la parte de la recta numérica que pertenece a ambos intervalos, exactamente es el intervalo entre 0 y 10 que los incluye a ambos: 2, 10 0, 12 x / 2 x 10 2,10 y 0 x 12 x / 0 x 10 = 0,10 0,10 0,12 PRÁCTICA N°4 Resuelve los siguientes ejercicios, sobre desigualdades: 1. Complete el espacio con los signos , , , , según corresponda en la siguiente relación si a) 7 2 , entonces 7 1 ___ 2 1 c) 4 5 , entonces 4 2 ___ 5 2 b) 5 7 , entonces 5 3 ___ 7 3 d) 6 2 , entonces 6 3 ___ 2 3 Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 13 2. Menciona cuatro propiedades de las desigualdades: a) ________________________________ c) ________________________________ b) ________________________________ d) ________________________________ 3. Expresa en palabras, cómo se lee, las siguientes desigualdades: a) 3 x 5 _______________________________________________________________ b) x 7 __________________________________________________________________ c) x 2 _________________________________________________________________ 4. Expresa en notación de intervalo, la siguiente desigualdad: 1 x 3 __________________ 5. Dada la desigualdad 0 x 2 ¿Cuántos números reales la satisfacen y cuántos números enteros son sus soluciones? 6. Dadas las siguientes desigualdades compuestas, clasifíquelas en su notación de intervalos, cómo intervalos abiertos, cerrados y semicerrados (o semiabiertos): 4 x 7 _________________________________________ 3 x 12 _________________________________________ 2 x 5 _________________________________________ 5 x 1 _________________________________________ 2 x 2 _________________________________________ 1 x 6 _________________________________________ 7. Dadas las siguientes desigualdades, haga la representación gráfica, en la recta real: a) 3 x 4 b) x 2 c) x 3 d) x 1 2 e) 2 x 3 f) x 0 g) 3 x 1 Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 14 8. Dado el siguiente cuadro, complétalo: Tipo de Intervalo Notación de intervalo Desigualdad Notación de conjunto Gráfica 5, 3 3 x 6 S x R / 2 x 3 x 2 2, 5 1 7 x 2 2 S x R / 3 x 8 3, 7 9. Dados los siguientes par de intervalos: encuentre la unión de estos y su intersección: a) , 2 y 3, c) b) , 1 y 5, d) , 2 y 2, 7, 1 y 3, 5 1.9 CLASIFICACIÓN DE LAS DESIGUALDADES Las desigualdades, de manera general se clasifican según tengan o no variables, en desigualdades algebraicas y desigualdades numéricas. Las desigualdades algebraicas se dividen en desigualdades absolutas y desigualdades condicionales, y a su vez las desigualdades condicionales se clasifican atendiendo al número de incógnitas y al grado de la expresión algebraica que aparece en ellas. A continuación un esquema sobre la clasificación de las desigualdades: Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 15 Las desigualdades algebraicas son las desigualdades que contienen números y expresiones con una o más variables, se dan entre dos expresiones algebraicas, por ejemplo: x 2 y 2 x y ; y se clasifican en: absolutas y condicionales. 1. Las desigualdades absolutas o desigualdades idénticas: son aquellas desigualdades que se verifican o cumplen para cualquier valor o sistemas de valores, dado a sus letras, sea cual sea el valor real que se sustituye. Es decir, para todos sus valores ( x R), se cumplen. Por ejemplo: x 2 0 para cualquier valor asignado a la x siempre se cumple que será mayor o igual a cero. Si x 0 , entonces: Es decir, si x 3 , entonces: Si x 2 , entonces: 02 0 22 0 32 0 00 40 90 Es verdadero Es verdadero Es verdadero 2. Las desigualdades relativas o desigualdades condicionadas o inecuaciones: son aquellas desigualdades que sólo se cumplen o se verifican para determinados valores o sistemas de valores, asignados a sus variables. Por ejemplos: 2 x 6 0 , sólo se cumple Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 16 para los valores x 3 . Y en 3x 7 14 , sólo se satisface para x 7 . Se clasifican atendiendo al número de incógnitas y al grado de la expresión algebraica. Atendiendo el grado de la expresión algebraica, las desigualdades condicionales o inecuaciones se clasifican en: Desigualdades lineales: son aquellas desigualdades de primer grado, cuyo coeficiente de la variable puede ser un número entero, fraccionario o un decimal. Por ejemplos: 3 x 2 7 , x 1 1 y 0.4 x 0.6 0.1x 0.4 4 4 Desigualdades cuadráticas son aquellas desigualdades o inecuaciones enteras de grado dos, de segundo grado. Por ejemplos: 4 x 2 9 x 9 0 , Desigualdades de grado superior son aquellas desigualdades o inecuaciones de grado superior a dos, son desigualdades polinómicas. 2x 2x 73x 5 0 . 2 Por ejemplos: 4 3x 2 1 0 . Desigualdades con radicales son aquellas desigualdades o inecuaciones que están contenidas dentro de un signo de radicación. Por ejemplos: 3x 4 2 x 2 1 0 , y 25 13 , x2 9 5 Desigualdades racionales o no lineales o desigualdades con cocientes son aquellas desigualdades o inecuaciones que incluyen la variable en el denominador. Por ejemplos: 3 1 2, 2 x 2 1 x 1 x 2 Desigualdades con valor absoluto son aquellas desigualdades que contienen valores absolutos. Por ejemplos: x2 4 , x 1 7. 2x 3 1.10 OTROS TIPOS DE DESIGUALDADES Las desigualdades compuestas: son aquellas desigualdades que tienen doble signo de desigualdad, es decir dos signos de desigualdad. Ejemplos: 6 2 x 4 12 y 17 6 x 1 19 . Las desigualdades equivalentes: son aquellas desigualdades que tienen el mismo conjunto de soluciones (o solución común). Por ejemplo: 3x 2 2 x 2 y 2 x 3 x 1 . Las desigualdades simples: son aquellas desigualdades que contienen un solo signo de desigualdad. Por ejemplos: 3 x 2 7 y 0,8 y 0,6 0,9 0,1 y Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 17 Las desigualdades estrictas: son aquellas desigualdades que contienen los signos “>” y “<”. Por ejemplos: x 1 3x 10 ; 3 x 70 26 y 2 x 5 3x 10 Las desigualdades no estrictas: son aquellas que contienen los signos de desigualdad “” y “”. Por ejemplos: x 1x 2 x 3x 2 y 3 x 2 7 Las desigualdades polinomiales o polinómicas: son las desigualdades que se expresan en forma de polinomio, generalmente en una sola variable. Por ejemplos: x 3 2 x 2 15 x 0 y 2 x 2 4 x 40 . PRÁCTICA N°5 1. Dadas las siguientes pares de desigualdades, identifica si son simples o compuestas: Desigualdades Simples Compuestas 10 2 x 5 15 y 0 3x 1 8 5 x 3 2 x 18 y 0,3x 1,1 0,2 x 2,5 3 y 1 7 y 4 y 2 4 z 3 7 y z 2 10 2. Dado el siguiente cuadro, complételo: Desigualdades x 2 3x 2 0 x3 x 2 x 1 0 Estrictas No estrictas Equivalentes Polinomiales 4 x 3 48 3 y 10 30 x 2 7 x 10 0 x 2 8x 15 0 2x 1 5 x 25 z37 3 z 2 10 Material de Álgebra. Preparado por la Profa. Xenia Batista para los estudiantes de 12° del I. P. T. V. 18