MATEMATICA

UNIDAD II: ALGEBRA
TEMA: DESIGUALDADES RACIONALES

MSC. ROBERTO JOSE AGUILERA LOPEZ

29/10/2013

RJAL
1

MSC. ROBERTO AGUILERA L.
RJAL

DESIGUALDADES

Orden en los números reales (R)

El conjunto de los números reales es
ordenado: Dados dos números
reales a, b  R, una y solo una de las
siguientes relaciones se cumple:
i) a = b ,
29/10/2013

ii) a  b ,
2

iii) a  b .
MSC. ROBERTO AGUILERA L.
DESIGUALDADES

RJAL

Una desigualdad es una relación entre
dos
expresiones
matemáticas
entrelazadas por los signos ,  ,  ó .
Resolver una desigualdad significa
encontrar el conjunto de valores que la
convierten
en
una
proposición
verdadera, es decir, hallar el conjunto
solución, dicho conjunto solución es un
intervalo de números reales.
29/10/2013

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MSC. ROBERTO AGUILERA L.
RJAL

DESIGUALDADES
Intervalos abiertos, cerrados, mixtos o infinitos.

Los subconjuntos de la recta numérica que gráficamente
corresponden a segmentos, semirrectas y rayos se conocen
como intervalos y tienen una notación especial.
• Intervalo abierto : (a, b) = {x / a  x  b}
• Intervalo cerrado : [a, b] = { x / a  x  b}
• Intervalos mixtos : (a, b] = {x / a  x  b}
[a, b) = {x / a  x  b}
• Intervalos infinitos : (-∞, a] = {x / x  a}
(-∞, a) = {x / x < a}
[a, ∞) = {x / x ≥ a}
(a, ∞) = {x / x > a}
(-∞,∞) = {x / x  R}
29/10/2013

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MSC. ROBERTO AGUILERA L.
RJAL

DESIGUALDADES
Propiedades de las desigualdades
Sean a, b y c  R, entonces:
i) Si a > b, entonces, a + c > b + c y
a- c>b- c
i) Si a > b y b > c, entonces, a > c
ii) Si a > b y c > 0, entonces, a.c > b.c y
a/c > b/c

i) Si a > b y c < 0, entonces, a.c < b.c
a/c < b/c
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y

MSC. ROBERTO AGUILERA L.
DESIGUALDADES

RJAL

Desigualdades lineales con una variable
Son proposiciones de la forma ax + b  0
o equivalentes a ella, donde el  se puede
sustituir por los símbolos ,  ó .

Resolver una desigualdad significa
encontrar el conjunto de valores de x que
convierten a la desigualdad en una
proposición verdadera.
29/10/2013

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MSC. ROBERTO AGUILERA L.
DESIGUALDADES

RJAL

Desigualdades cuadráticas

Son proposiciones de la forma ax² +bx +c 
0, o equivalentes a ella, donde el  se puede
sustituir por los símbolos ,  ó . y a, b, y
c son números reales con a  0.

Resolver una desigualdad cuadrática significa
encontrar el conjunto de valores de x que
convierten a la desigualdad en una
proposición verdadera.
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MSC. ROBERTO AGUILERA L.
DESIGUALDADES CUADRATICAS

RJAL

Método de las raíces:
Este método se fundamenta
siguiente teorema:

en la aplicación del

TEOREMA: Sea P(x)= an xn +... + a2 x2 + a1x + a0 un
polinomio en x. Si los números c y d son soluciones
sucesivas (*) de la ecuación P(x) = 0, entonces cuando x
está en el intervalo abierto (c, d), todos los valores del
polinomio son positivos o bien son negativos.

(*)Por soluciones sucesivas, entendemos que no existe
otra solución entre c y d.
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MSC. ROBERTO AGUILERA L.
DESIGUALDADES CUADRATICA

RJAL

Ejemplo:

1. Resolver x2 - 6x + 5 < 0
Hallamos las raíces es decir resolvemos la
ecuación
x2 - 6x + 5 = 0 por medio de
factorización
(x – 5) (x – 1) = 0 de donde x1 = 5 x2 = 1

Formemos los intervalos (-∞, 1), (1, 5) y (5,∞)
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MSC. ROBERTO AGUILERA L.
DESIGUALDADES CUADRATICAS

RJAL

Resolver x2 - 6x + 5 < 0
Escogemos un valor de prueba k en cada intervalo y
determinamos el signo de x2 - 6x + 5 < 0
Intervalo
Valor de K
Signo de cada factor
signo de P(x)

(-∞, 1)
0
(-)(-)
(+)

(1, 5)
2
(-)(+)
(-)

( 5, ∞)
7
(+)(+)
(+)

Dado que P(x) < 0, formamos el conjunto solución con
la unión de los intervalos (- )
Sol: (1,5)
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MSC. ROBERTO AGUILERA L.
DESIGUALDADES RACIONALES

RJAL

Método de las raíces:
El teorema anterior puede extenderse al
caso de desigualdades con funciones
racionales (cociente de dos polinomios)
P(x)/Q(x) , considerando tanto las raíces
del
numerador
y
las
raíces
del
denominador, teniendo el cuidado de que
las raíces del denominador no forman parte
del conjunto solución.
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MSC. ROBERTO AGUILERA L.
DESIGUALDADES RACIONALES

29/10/2013

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RJAL

MSC. ROBERTO AGUILERA L.
RJAL

DESIGUALDADES RACIONALES

Intervalo
Valor de K
Signo de cada factor
en el polinomio
signo de P(x)

29/10/2013

(-∞, 4)
0

(4, 7)
5

(7, ∞)
8

(-)/(+)

(-)/(-)

(+)/(-)

(-)

(+)

(-)

13

MSC. ROBERTO AGUILERA L.
DESIGUALDADES RACIONALES

29/10/2013

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RJAL

MSC. ROBERTO AGUILERA L.
DESIGUALDADES RACIONALES
Intervalo
Valor de K
Signo de cada
factor en el
polinomio
Signo de P(x)

RJAL

(-∞, -5)

(-5,-2)

(-2,1)

(1, 3)

(3, ∞)

-6

-3

0

2

5

(-)(-)/(-)(-)

(-)(-)/(+)(-)

(-)(-)/(+)(+)

(-)(+)/(+)(+)

(+)(+)/(+)(+)

(+)

(-)

(+)

(-)

(+)

Dado que el P(x) ≥ 0, formamos el conjunto
solución con la unión de los intervalos (+), tomando
en cuenta la raíces obtenido del numerador ya que
el signo de la desigualdad es ≥.
Sol: (-∞, 5) U (-2, 1] U [3,∞)
29/10/2013

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MSC. ROBERTO AGUILERA L.
DESIGUALDADES RACIONALES

29/10/2013

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RJAL

MSC. ROBERTO AGUILERA L.
DESIGUALDADES RACIONALES

29/10/2013

17

RJAL

MSC. ROBERTO AGUILERA L.
RJAL

DESIGUALDADES RACIONALES
Intervalo
Valor de K
Signo de cada factor
en el polinomio
signo de P(x)

(-∞, -3)
-4

(-3, 9/11) (9/11, ∞)
0
2

(+)/(-)

(+)/(+)

(-)/(+)

(-)

(+)

(-)

Dado que el P(x) ≤ 0, formamos el conjunto solución
con la unión de los intervalos (-), tomando en cuenta la
raíz obtenida del numerador, ya que el signo de la
desigualdad es ≤.
Sol: (-∞, -3) U [9/11,∞)
29/10/2013

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MSC. ROBERTO AGUILERA L.
DESIGUALDADES RACIONALES

29/10/2013

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RJAL

MSC. ROBERTO AGUILERA L.
DESIGUALDADES RACIONALES

29/10/2013

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RJAL

MSC. ROBERTO AGUILERA L.
RJAL

DESIGUALDADES RACIONALES
Intervalo
Valor de K
Signo de cada factor
en el polinomio
signo de P(x)

(3/2, ∞)
2

(-∞, -2)
-4

(-2, 3/2)
0

(+)/(-)(-)

(+)/(+)(-) (+)/(+)(+)

(+)

(-)

(+)

Dado que el P(x) ≤ 0, formamos el conjunto solución
con la unión de los intervalos (-), tomando en cuenta
que las raíces solo provienen del denominador
tendríamos.
Sol: (-2,3/2)
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MSC. ROBERTO AGUILERA L.
EJERCICIOS PROPUESTOS

29/10/2013

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RJAL

MSC. ROBERTO AGUILERA L.
RJAL

BIBLIOGRAFIA
Algebra. Aurelio Baldor
 Algebra

y

trigonometría

con

Geometría

Analítica. Earl W. Swokowky y Jeffery A. Cole.

Algebra y trigonometría. Dennis Zill
 Algebra y funciones elementales. Carlos J.
Walsh M.
29/10/2013

23

MSC. ROBERTO AGUILERA L.
MUCHAS GRACIAS

MSC. ROBERTO JOSE AGUILERA LOPEZ

29/10/2013

RJAL
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MSC. ROBERTO AGUILERA L.

Desigualdades racionales

  • 1.
    MATEMATICA UNIDAD II: ALGEBRA TEMA:DESIGUALDADES RACIONALES MSC. ROBERTO JOSE AGUILERA LOPEZ 29/10/2013 RJAL 1 MSC. ROBERTO AGUILERA L.
  • 2.
    RJAL DESIGUALDADES Orden en losnúmeros reales (R) El conjunto de los números reales es ordenado: Dados dos números reales a, b  R, una y solo una de las siguientes relaciones se cumple: i) a = b , 29/10/2013 ii) a  b , 2 iii) a  b . MSC. ROBERTO AGUILERA L.
  • 3.
    DESIGUALDADES RJAL Una desigualdad esuna relación entre dos expresiones matemáticas entrelazadas por los signos ,  ,  ó . Resolver una desigualdad significa encontrar el conjunto de valores que la convierten en una proposición verdadera, es decir, hallar el conjunto solución, dicho conjunto solución es un intervalo de números reales. 29/10/2013 3 MSC. ROBERTO AGUILERA L.
  • 4.
    RJAL DESIGUALDADES Intervalos abiertos, cerrados,mixtos o infinitos. Los subconjuntos de la recta numérica que gráficamente corresponden a segmentos, semirrectas y rayos se conocen como intervalos y tienen una notación especial. • Intervalo abierto : (a, b) = {x / a  x  b} • Intervalo cerrado : [a, b] = { x / a  x  b} • Intervalos mixtos : (a, b] = {x / a  x  b} [a, b) = {x / a  x  b} • Intervalos infinitos : (-∞, a] = {x / x  a} (-∞, a) = {x / x < a} [a, ∞) = {x / x ≥ a} (a, ∞) = {x / x > a} (-∞,∞) = {x / x  R} 29/10/2013 4 MSC. ROBERTO AGUILERA L.
  • 5.
    RJAL DESIGUALDADES Propiedades de lasdesigualdades Sean a, b y c  R, entonces: i) Si a > b, entonces, a + c > b + c y a- c>b- c i) Si a > b y b > c, entonces, a > c ii) Si a > b y c > 0, entonces, a.c > b.c y a/c > b/c i) Si a > b y c < 0, entonces, a.c < b.c a/c < b/c 29/10/2013 5 y MSC. ROBERTO AGUILERA L.
  • 6.
    DESIGUALDADES RJAL Desigualdades lineales conuna variable Son proposiciones de la forma ax + b  0 o equivalentes a ella, donde el  se puede sustituir por los símbolos ,  ó . Resolver una desigualdad significa encontrar el conjunto de valores de x que convierten a la desigualdad en una proposición verdadera. 29/10/2013 6 MSC. ROBERTO AGUILERA L.
  • 7.
    DESIGUALDADES RJAL Desigualdades cuadráticas Son proposicionesde la forma ax² +bx +c  0, o equivalentes a ella, donde el  se puede sustituir por los símbolos ,  ó . y a, b, y c son números reales con a  0. Resolver una desigualdad cuadrática significa encontrar el conjunto de valores de x que convierten a la desigualdad en una proposición verdadera. 29/10/2013 7 MSC. ROBERTO AGUILERA L.
  • 8.
    DESIGUALDADES CUADRATICAS RJAL Método delas raíces: Este método se fundamenta siguiente teorema: en la aplicación del TEOREMA: Sea P(x)= an xn +... + a2 x2 + a1x + a0 un polinomio en x. Si los números c y d son soluciones sucesivas (*) de la ecuación P(x) = 0, entonces cuando x está en el intervalo abierto (c, d), todos los valores del polinomio son positivos o bien son negativos. (*)Por soluciones sucesivas, entendemos que no existe otra solución entre c y d. 29/10/2013 8 MSC. ROBERTO AGUILERA L.
  • 9.
    DESIGUALDADES CUADRATICA RJAL Ejemplo: 1. Resolverx2 - 6x + 5 < 0 Hallamos las raíces es decir resolvemos la ecuación x2 - 6x + 5 = 0 por medio de factorización (x – 5) (x – 1) = 0 de donde x1 = 5 x2 = 1 Formemos los intervalos (-∞, 1), (1, 5) y (5,∞) 29/10/2013 9 MSC. ROBERTO AGUILERA L.
  • 10.
    DESIGUALDADES CUADRATICAS RJAL Resolver x2- 6x + 5 < 0 Escogemos un valor de prueba k en cada intervalo y determinamos el signo de x2 - 6x + 5 < 0 Intervalo Valor de K Signo de cada factor signo de P(x) (-∞, 1) 0 (-)(-) (+) (1, 5) 2 (-)(+) (-) ( 5, ∞) 7 (+)(+) (+) Dado que P(x) < 0, formamos el conjunto solución con la unión de los intervalos (- ) Sol: (1,5) 29/10/2013 10 MSC. ROBERTO AGUILERA L.
  • 11.
    DESIGUALDADES RACIONALES RJAL Método delas raíces: El teorema anterior puede extenderse al caso de desigualdades con funciones racionales (cociente de dos polinomios) P(x)/Q(x) , considerando tanto las raíces del numerador y las raíces del denominador, teniendo el cuidado de que las raíces del denominador no forman parte del conjunto solución. 29/10/2013 11 MSC. ROBERTO AGUILERA L.
  • 12.
  • 13.
    RJAL DESIGUALDADES RACIONALES Intervalo Valor deK Signo de cada factor en el polinomio signo de P(x) 29/10/2013 (-∞, 4) 0 (4, 7) 5 (7, ∞) 8 (-)/(+) (-)/(-) (+)/(-) (-) (+) (-) 13 MSC. ROBERTO AGUILERA L.
  • 14.
  • 15.
    DESIGUALDADES RACIONALES Intervalo Valor deK Signo de cada factor en el polinomio Signo de P(x) RJAL (-∞, -5) (-5,-2) (-2,1) (1, 3) (3, ∞) -6 -3 0 2 5 (-)(-)/(-)(-) (-)(-)/(+)(-) (-)(-)/(+)(+) (-)(+)/(+)(+) (+)(+)/(+)(+) (+) (-) (+) (-) (+) Dado que el P(x) ≥ 0, formamos el conjunto solución con la unión de los intervalos (+), tomando en cuenta la raíces obtenido del numerador ya que el signo de la desigualdad es ≥. Sol: (-∞, 5) U (-2, 1] U [3,∞) 29/10/2013 15 MSC. ROBERTO AGUILERA L.
  • 16.
  • 17.
  • 18.
    RJAL DESIGUALDADES RACIONALES Intervalo Valor deK Signo de cada factor en el polinomio signo de P(x) (-∞, -3) -4 (-3, 9/11) (9/11, ∞) 0 2 (+)/(-) (+)/(+) (-)/(+) (-) (+) (-) Dado que el P(x) ≤ 0, formamos el conjunto solución con la unión de los intervalos (-), tomando en cuenta la raíz obtenida del numerador, ya que el signo de la desigualdad es ≤. Sol: (-∞, -3) U [9/11,∞) 29/10/2013 18 MSC. ROBERTO AGUILERA L.
  • 19.
  • 20.
  • 21.
    RJAL DESIGUALDADES RACIONALES Intervalo Valor deK Signo de cada factor en el polinomio signo de P(x) (3/2, ∞) 2 (-∞, -2) -4 (-2, 3/2) 0 (+)/(-)(-) (+)/(+)(-) (+)/(+)(+) (+) (-) (+) Dado que el P(x) ≤ 0, formamos el conjunto solución con la unión de los intervalos (-), tomando en cuenta que las raíces solo provienen del denominador tendríamos. Sol: (-2,3/2) 29/10/2013 21 MSC. ROBERTO AGUILERA L.
  • 22.
  • 23.
    RJAL BIBLIOGRAFIA Algebra. Aurelio Baldor Algebra y trigonometría con Geometría Analítica. Earl W. Swokowky y Jeffery A. Cole. Algebra y trigonometría. Dennis Zill  Algebra y funciones elementales. Carlos J. Walsh M. 29/10/2013 23 MSC. ROBERTO AGUILERA L.
  • 24.
    MUCHAS GRACIAS MSC. ROBERTOJOSE AGUILERA LOPEZ 29/10/2013 RJAL 24 MSC. ROBERTO AGUILERA L.