1. SOLUCIÓN DE INECUACIONES DE UNA VARIABLE
Resolver una inecuación es hallar el conjunto de soluciones de las incógnitas que
satisfacen la inecuación.
Terminología: ax + b > cx + d
Primer miembro Segundo miembro
Resolver cada una de las siguientes inecuaciones o desigualdades, expresando
cada conjunto de soluciones en notación por desigualdad, intervalo y gráfico:
1. Resolviendo una inecuación lineal > ܠ +
Solución.
Operando el segundo miembro:
621 > ݔ
Dividiendo entre 6 a ambos lados para despejar x:
621 ݔ
>
Simplificando resulta que (solución por desigualdad):
2>ݔ
Por consiguiente el conjunto solución para x son todos los valores mayores
que 2.
Solución por intervalo: (2, ∞)
Gráficamente: (
0 2
2. 2. Resolviendo una inecuación lineal − ܠ < 5 + ݔ
Solución:
Pasando x al primer miembro y 3 al segundo:
23 + 5 < ݔ − ݔ
Operando término a término resulta que (solución por desigualdad):
8<ݔ
Por consiguiente el conjunto solución para x son todos los valores menores
que 8.
Solución por intervalo: (−∞, 8)
Gráficamente: )
0 8
ܠ
3. Resolviendo una inecuación lineal con fracciones − ≥−ܠ
Solución:
Multiplicando cada miembro por 2 y simplificando:
3x
൬1 − ൰ ≥ (x − 4)
2
2 − 3x ≥ 2x − 8
Pasando 2x al primer miembro y el 2 al segundo:
−3x − 2x ≥ −8 − 2
Operando término a término:
−5x ≥ −10
Dividiendo entre -5 a ambos lados e invirtiendo el sentido de la desigualdad:
−5x −10
≥
− −
3. Simplificando resulta que (solución por desigualdad):
x≤2
Por consiguiente el conjunto solución para x son todos los valores menores o
iguales que 2.
Solución por intervalo: (−∞, 2]
Gráficamente: ]
0 2
4. Resolviendo una inecuación con nociones algebraicas
( + ܠ)( − ܠ) < ( − ܠ) + ܠ
Solución.
Aplicando la propiedad distributiva en el primer miembro y resolviendo el
producto notable en el segundo:
x ଶ + 2x − 3 < x ଶ − 2x + 1 + 3x
Suprimiendo ݔଶ en ambos miembros y transponiendo términos semejantes:
23 + 1 < ݔ3 − ݔ2 + ݔ
4<ݔ
Por consiguiente el conjunto solución para x son todos los valores menores
que 4.
Solución por intervalo: (−∞, 4)
Gráficamente: )
0 4
4. 5. Resolviendo una inecuación lineal con fracciones algebraicas
ܠା ܠ
− >
ܠା
Solución.
Multiplicando en cruz el primer miembro:
(x + 3)(x + 2) − 12 x
>
3(x + 2) 3
Multiplicando por 3 a ambos lados y simplificando:
(x + 3)(x + 2) − 12 x
ቆ ቇ > ቀ ቁ
(x + 2) 3
(x + 3)(x + 2) − 12
>ݔ
(x + 2)
Pasando x al primer miembro y multiplicando en cruz en el mismo:
(x + 3)(x + 2) − 12
−x>0
(x + 2)
(x + 3)(x + 2) − 12 − x(x + 2)
>0
(x + 2)
Efectuando operaciones algebraicas en el numerador y simplificando:
x ଶ + 2x + 3x + 6 − 12 − x ଶ − 2x
>0
(x + 2)
3x − 6
>0
(x + 2)
3(x − 2) 1
>0, ahora multiplicando por a ambos lados, quedando ϐinalmentes:
(x + 2) 3
(x − 2)
>0
(x + 2)
5. Observación: a diferencia de los ejemplos anteriores no se puede
multiplicar a ambos lados (x + 2) puesto que se estaría eliminando una
solución.
Así que el paso a seguir es sacar los valores críticos (valores que anulan el
numerador y denominador) los cuales se obtienen igualando a cero tanto al
numerador como al denominador por separado, de la siguiente manera:
2 = ݔ ݏ݁ܿ݊ݐ݊݁ 0 = 2 − ݔ
x + 2 = 0 ݁݊2− = ݔ ݏ݁ܿ݊ݐ
Los valores críticos son: x = 2 y x = -2. (Éstos se ubican en la recta
numérica)
Aplicando el “método del cementerio” podemos obtener la solución del
mismo:
−−−−−−− −−−− ++++++++
()2 − ݔ
0 2
−−−−−−− ++++ ++++++++
()2 + ݔ
(+) -2
(−) 0
(+)
୶ିଶ
) [
୶ାଶ
0
-2 2
Ahora como la inecuación es mayor que cero, entonces el conjunto de
soluciones consiste de todos los números reales en el intervalo (−∞, −2) ∪
[2, ∞). Nótese que el valor de -2 en la solución no se incluye puesto que éste
hace cero al denominador.
6. ଶ ଶ ଷ
6. Resolviendo una inecuación con fracciones algebraicas > +
୶మ ା୶ ୶మ ି୶ ୶మ ିଵ
Solución
Factorizando cada una de las expresiones del denominador:
2 2 3
> +
x(x + 1) x(x − 1) (x − 1)(x + 1)
Sacando el m.c.m (mínimo común múltiplo) al segundo miembro:
x(x − 1)(x + 1)
2 2(x + 1) + 3x
>
x(x + 1) x(x − 1)(x + 1)
Pasando el segundo miembro al primero y realizando los cálculos y
simplificaciones respectivas:
2 2(x + 1) + 3x
− >0
x(x + 1) x(x − 1)(x + 1)
2(x − 1) − 2(x + 1) − 3x
> 0 , recuerda el cambio de signo
x(x − 1)(x + 1)
2x − 2 − 2x − 2 − 3x
>0
x(x − 1)(x + 1)
−4 − 3x
> 0, factorizando el signo negativo en el numerador
x(x − 1)(x + 1)
−(4 + 3x)
> 0 , cambiando el sentido de la desigualdad, queda ϐinalmente:
x(x − 1)(x + 1)
3x + 4
< 0 (∗)
x(x − 1)(x + 1)
Es importante tener en cuenta que para aplicar el método del cementerio,
hay que encontrar los valores críticos tanto del numerador como del
denominador, los cuales son:
4
3− = ݔ ݏ݁ܿ݊ݐ݊݁ 0 = 4 + ݔ
3
0=ݔ
7. 1 = ݔ ݏ݁ܿ݊ݐ݊݁ 0 = 1 − ݔ
1− = ݔ ݏ݁ܿ݊ݐ݊݁ 0 = 1 + ݔ
Aplicando el “método del cementerio” podemos obtener la solución del
mismo:
−−−−− + + + +++++++
(3)4 + ݔ
-4/3 0
−−−− − − − + +++++++
ݔ
0
−−−−− − − − +++++++
()1 − ݔ
0 1
−−−−− − + + +++++++
()1 + ݔ
-1
0
(+) (−) (+) (−) (+)
ଷ୶ାସ
[ ) ( )
୶(୶ିଵ)(୶ାଵ)
0
-4/3 -1 1
Ahora como lo que interesa son los valores menores que 0 debido a (∗), el
conjunto de soluciones consiste de todos los números reales en el intervalo
ସ
ቂ− , −1ቁ ∪ (0,1). Nótese que los valores de -1, 0 y 1 en la solución no se
ଷ
incluyen puesto que éstos hacen cero al denominador.
8. ିܠૠ
7. Resolviendo una inecuación racional ≤
ିܠ
Solución.
Nota aclaratoria: aun cuando éste ejercicio parezca mucho más sencillo que
los dos anteriores, éste tiene un caso particular:
Pasando el 3 al primer miembro:
2x − 7
−3≤0
x−5
Sumando fracciones y simplificando términos semejantes:
2x − 7 − 3(x − 5)
≤0
x−5
2x − 7 − 3x + 15
≤0
x−5
−x + 8
≤0
x−5
8−x
≤0 (∗)
x−5
Así como en los dos ejercicios anteriores, el paso a seguir es sacar los
valores críticos:
8 − 8 = ݔ ݏ݁ܿ݊ݐ݊݁ 0 = ݔ
x − 5 = 0 ݁݊5 = ݔ ݏ݁ܿ݊ݐ
Aplicando el “método del cementerio” podemos obtener la solución del
mismo:
Observe el cambio de
++++++++++++++++ +++ - - - posición de los signos
(8 − )ݔ
0 5 8
- − − − − − − − − − − +++ +++
()5 − ݔ
(−) 0
(+) (−)
଼ି୶
) [
୶ିହ
0
5 8
9. Ahora como lo que interesa son los valores menores que 0 debido a (∗), el
conjunto de soluciones consiste de todos los números reales en el intervalo
(−∞, 5) ∪ [8, ∞). Nótese que el valor de 5 en la solución no se incluye puesto
que éste hace cero al denominador.
8. Resolviendo una doble desigualdad − ≤ ࢞ − < 3
Solución.
Agregando +1 a cada parte de la desigualdad y simplificando:
−3 + ≤ 6x − 1 + < 3 +
−2 ≤ 6x < 4
Dividiendo cada parte por 6 y simplificando:
−2 6x 4
≤ <
−1 2
≤x<
3 3
Por consiguiente el conjunto de soluciones son todos los números reales
ିଵ ଶ
que son mayores o iguales a y menores que .
ଷ ଷ
ଵ ଶ
Solución por intervalo: ቂ− , ቁ
ଷ ଷ
Gráficamente: [ )
-1/3 0 2/3
10. 9. Resolviendo una doble desigualdad − ≤ − ࢞ ≤
Solución.
Agregando -2 a cada parte de la desigualdad y simplificando:
−1 − ≤ 2 − 3x − ≤ 11 −
−3 ≤ −3x < 9
Dividiendo cada parte por – 3, invirtiendo el sentido de la desigualdad y
simplificando:
−3 −3x 9
≤ ≤
− − −
−3 ≤ x ≤ 1
Por consiguiente el conjunto de soluciones son todos los números reales
que son mayores o iguales a – 3 y menores o iguales a 1.
Solución por intervalo: [−3, 1)
Gráficamente: [ ]
-3 0 1
10. Resolviendo una doble desigualdad con fracciones
ଶ ଶ
x − 2 < 2 + 6 < 3 − ݔx
ଷ ଷ
Solución.
2
Agregando +3 y − x a cada parte de la desigualdad y simplificando:
3
2 2
x − 2 + − + 3 − ݔ2 < ܠ − + 6 < ܠx + − ܠ
3 3
2
1 < 2− ݔ <9
3
11. ଷ
Operando el centro de la desigualdad, multiplicando por a cada parte de la
ସ
desigualdad y simplificando:
4
1< x<9
3
4
∙1< ∙ x< ∙9
3
3 27
<<ݔ
4 4
Por consiguiente el conjunto de soluciones son todos los números reales
ଷ ଶ
que son mayores a y menores a .
ସ ସ
ଷ ଶ
Solución por intervalo: ቀ , ቁ
ସ ସ
Gráficamente: ( )
0 3/4 27/4
11. Resolviendo una inecuación con valor absoluto |2 < |5 − ݔ
Solución.
Recordar que: |x| < ܽ equivale a decir – a < .ܽ < ݔ
Reescribiendo la desigualdad aplicando la equivalencia anterior:
−2 < 2 < 5 − ݔ
Agregando +5 a cada parte de la desigualdad y simplificando:
−2 + < + 5 − ݔ < 2 +
3<7<ݔ
12. Por consiguiente el conjunto de soluciones son todos los números reales
que son mayores a 3 y menores a 7.
Solución por intervalo: (3, 7)
Gráficamente: ( )
0 3 7
12. Resolviendo una inecuación con valor absoluto |7 ≥ |3 + ݔ
Solución.
Recordar que: | ܽ > |ݔequivale a decir ܽ > ݔ ܽ− < ݔ
Reescribiendo la desigualdad aplicando la equivalencia anterior:
7− ≤ 3 + ݔ 7≥3+ݔ
Agregando −3 a cada lado de las dos desigualdades y simplificando:
− 3 + ݔ ≤ −7 − −3+ݔ≥7−
01− ≤ ݔ 4≥ݔ
Por consiguiente el conjunto de soluciones son todos los números reales
que son menores o iguales a −10 o mayores o iguales a 4.
Solución por intervalo: (−∞, −10] ∪ [4, ∞)
Gráficamente: ] [
-10 0 4
13. 13. Resolviendo una inecuación con valor absoluto 8 − |26 ≥ |1 − ݔ
Solución.
A diferencia de los dos anteriores en éste hay que tener la expresión de
valor absoluto en un solo lado de la desigualdad.
Pasando el 8 al segundo miembro y simplificando:
−|28 − 6 ≥ |1 − ݔ
−|22− ≥ |1 − ݔ
Multiplicando a ambos lados por (−1) y cambiando el sentido de la
desigualdad:
|22 ≤ |1 − ݔ
Reescribiendo la desigualdad aplicando la equivalencia correspondiente:
−2 ≤ 22 ≤ 1 − ݔ
Agregando +1 a cada parte de la desigualdad y simplificando:
−2 + ≤ 2 + 1 − ݔ ≤ 2 +
−1 ≤ 23 ≤ ݔ
Dividiendo entre 2 cada parte de la desigualdad y simplificando:
−1 23 ݔ
≤ ≤
2 2 2
−1 3
≤≤ݔ
2 2
Por consiguiente el conjunto de soluciones son todos los números reales
ଵ ଷ
que son mayores o iguales a − ଶ y menores o iguales a ଶ .
ଵ ଷ
Solución por intervalo: ቂ− , ቃ
ଶ ଶ
Gráficamente: [ ]
-1/2 0 3/2
14. 14. Resolviendo una inecuación no lineal: ݔଶ − 0 < 6 − ݔ
Solución.
Observación: para resolver inecuaciones no lineales se debe hacer uso de
los casos de factorización.
Factorizando el primer miembro:
(0 < )2 + ݔ()3 − ݔ
Los valores críticos son:
3 = ݔ ݏ݁ܿ݊ݐ݊݁ 0 = 3 − ݔ
2− = ݔ ݏ݁ܿ݊ݐ݊݁ 0 = 2 + ݔ
Aplicando el “método del cementerio” podemos obtener la solución del
mismo:
−−−−−−−− −−− +++++++
()3 − ݔ
0 3
−−−−−−− ++++ +++++++
()2 + ݔ
(+) -2 0
(−) (+)
()2 + ݔ()3 − ݔ ( )
-2 0 3
Ahora como la inecuación es menor que cero, el conjunto de soluciones
consiste de todos los números reales en el intervalo (−2,3).
15. 15. Resolviendo una inecuación no lineal 2 ݔଷ + 2 ݔ5 ≥ ݔଶ
Solución
Observación: Para desarrollar inecuaciones no lineales lo primero que hay
que hacer es pasar todos los términos a un solo lado de la desigualdad,
dejando siempre el segundo miembro como cero.
Pasando 5 ݔଶ al primer miembro y organizando el polinomio:
2x ଷ + 2x − 5x ଶ ≥ 0
2x ଷ − 5x ଶ + 2x ≥ 0
Factorizando el primer miembro dos veces:
2(ݔx ଶ − 5x + 2) ≥ 0
( ݔx − 2)(2x − 1) ≥ 0
Los valores críticos son:
0=ݔ
2 = ݔ ݏ݁ܿ݊ݐ݊݁ 0 = 2 − ݔ
1
2= ݔ ݏ݁ܿ݊ݐ݊݁ 0 = 1 − ݔ
2
Aplicando el “método del cementerio” podemos obtener la solución del
mismo:
3
−−−−−−−−− + ++ +++++
ݔ
0
−−−−−−−−− − −− +++++
( )2 − ݔ
0 2
−−−−−−−−− − ++ +++++
(2)1 − ݔ
0 1/2
(−) (+) (−) (+)
( ݔx − 2)(2x − 1) [ ] [
0 1/2 2
16. Ahora como la inecuación es mayor o igual que cero, el conjunto de
soluciones consiste de todos los números reales en el intervalo
ଵ
ቂ0, ቁ ∪ [−2, ∞).
ଶ
-----------------------------------------------------------------