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Unidad N°3 - Ecuaciones e Inecuaciones
Unidad N°3 - Ecuaciones e Inecuaciones
Unidad N°3 - Ecuaciones e Inecuaciones
UNIDAD N° 3
ECUACIONES E INECUACIONES
UNIDAD N° 3
MODELIZACIÓN MATEMÁTICA
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UNIDAD N° 3
ECUACIÓN
Ejemplos:
16 x 1 8
4 x 2 3 ; 3x 2 x 2 x x 3 ; 4 x ; ; etc.
x x2 x
Notemos el siguiente cuadro:
Satisfacer sólo para Satisfacer para todos los No satisface para ningún valor
determinados valores de la valores de la variables de la variable
variables
Un número cualquiera x
El doble de un número 2x
El triple de un número 3x
El cuadrado de un número x2
El cubo de un número x3
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UNIDAD N° 3
La mitad de un número x
2
Si n es un número natural:
Un número par 2n
Un número impar 2n 1 ó 2n 1
Ejemplo: Anabella tiene un año más que el doble de la edad de Micaela, y las edades de
ambas suman 46 años. ¿Qué edad tiene la menor?
Considerando que x es la edad de Micaela, entonces la edad de Anabela es de 2 x 1.
Sabiendo y planteando que la suma de sus edades es 46, escribimos la siguiente
ecuación y la resolvemos:
x (2 x 1) 46
3x 46 1
x 45 / 3 x 15
Si reemplazamos el valor obtenido de la variable x , se concluye que la edad de Micaela
es de 15 años y la edad de Anabella es de 31.
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UNIDAD N° 3
CLASIFICACIÓN DE ECUACIONES
ECUACIONES ALGEBRAICAS
ECUACIONES POLINOMICAS
ax 2 bx c 0
b b 2 4ac
fórmula: x1, 2
2a
Supongamos que queremos resolver la ecuación cuadrática: x x 6 0.
2
1 12 4 1 (6) 1 1 (24) 1 25 1 5
x1, 2 x1, 2 x1, 2 x1, 2
2 1 2 2 2
1 5 1 5
x1 2 y x2 (3)
2 2
S 3;2
3-MEDIANTE COMPLETAR CUADRADOS:
Supongamos la ecuación: x 2 4 x 5 0.
Tomamos los dos primeros términos y tratamos de encontrar el tercero, de modo que nos
quede un trinomio cuadrado perfecto. Sumamos y restamos el tercer término encontrado
estratégicamente, de modo que los tres primeros términos agrupados sea un trinomio
cuadrado perfecto, a este lo expresamos como un binomio al cuadrado.
x 2
4 x 5 0 x 2 4 x 4 4 5 0 x 2 9 0
2
x 2 2
9 x2 3
De la última igualdad se deduce que x 2 3 ó x 2 3 , por lo tanto x1 1 y
x2 (5)
S 5;1
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UNIDAD N° 3
DISCRIMINANTE
Llamamos discriminante a la expresión: b 4ac , que se encuentra dentro de la raíz de la
2
fórmula cuadrática, de modo que según su valor podremos determinar sus raíces:
Dos raíces son reales y Dos raíces son reales e Dos raíces son complejas
distintas. Sí: iguales. Sí: conjugadas. Sí:
c b
x1 x2 y x1 x2
a a
ax 4 bx 2 c 0
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UNIDAD N° 3
ECUACIONES RACIONALES
P( x)
0 con Q( x) 0 .
Q( x)
No podemos olvidar que estos tipo de ejercicios debemos tener cuidado con
las soluciones. Debemos siempre comprobar los resultados.
Ejemplo:
3 x
con x 3 0 x 2 0
x 3 x 2
3 x
( x 3) ( x 2) ( x 3) ( x 2)
x 3 x2
3 ( x 2) x ( x 3)
3 x 6 x 2 3x
0 x 2 3x 3x 6
0 x 2 6x 6
x1, 2 3 15
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UNIDAD N° 3
ECUACIONES IRRACIONALES
Una ecuación irracional es una ecuación en la que aparecen raíces que contienen a la
incógnita en su radicando.
Ejemplo:
x 1 1 con x 1 0
x 1
2
1
2
Despejamos:
x 1 1
x2
Comprobación:
2 1 1 1 1
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UNIDAD N° 3
ECUACIONES TRASCENDENTES
Las ecuaciones con una variable dentro de las barras de módulo son denominadas
ecuaciones con módulo.
Para poder eliminar las barras de módulo y obtener una expresión equivalente para
luego resolver la ecuación, hay que usar la definición, es decir, hay dos casos a
considerar, si la expresión que está afectada dentro de barras de módulo es positiva o
negativa.
Utilizando la definición se deducen propiedades como las siguientes para resolver
ecuaciones e inecuaciones:
x a con a , es equivalente a x a
Ejemplo 1:
x 3
Ejemplo 2:
x2 4
x2 4 x 2 (4)
x 42 x (4) 2
x6 x (2) S 2;6
Ejemplo 3:
x 3 5 4
x3 45
x3 9
x39 x 3 (9)
x 93 x 9 3
x6 x (12) S 12;6
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UNIDAD N° 3
ECUACIONES EXPONENCIALES
PROPIEDADES: a 0 a 1
a0 1 Ejemplo: 1000 1
a x a y a x y Ejemplo: 2 x 2 x 1 2 2 x 1
a x y
a x y
Ejemplo: 2 3 x
2y
2 3 x2 y 2 6 xy
a loga x
x
Ejemplo: 2 log2 x x
a a1
x
x
Ejemplo: 2 x
1
2x
Ejemplo 1:
3x 9
( al valor 9 lo podemos expresar como una potencia de base 3)
3 x 32
(al tener una igualdad de dos expresiones , como las bases son iguales, sus exponentes también deben
ser iguales)
x2 S 2
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UNIDAD N° 3
Ejemplo 2:
2 x 1 4 2 x 12
( utilizamos propiedades con respecto a las exponenciales de base 2)
2 x 2 4 2 x 12
(sacamos factor común la exponencial de base 2)
2 x 2 4 12
(despejamos la variable)
12
2x
6
2 x 21
x 1 S 1
Ejemplo 3:
3x1 3x 2 3x 54
( utilizamos propiedades con respecto a las exponenciales de base 3)
3 x 3 3 x 2 3 x 54
(sacamos factor común la exponencial de base 3)
3x 3 1 2 54
(despejamos la variable)
54
3x
6
3 32
x
x2 S 2
ECUACIONES LOGARITMICA
En las ecuaciones logarítmicas la incógnita aparece dentro del argumento del logaritmo.
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UNIDAD N° 3
PROPIEDADES DE LOGARITMO: x 0 e y 0 :
x 4
log a log a x log a y Ejemplo: log 2 log 2 4 log 2 x
y x
log a x y y log a x
Ejemplo: log 2 4 x x log 2 4 2 x
log a a x x Ejemplo: log 2 2 x x
LOGARITMO NATURAL:
El logaritmo natural es el logaritmo en base e (es decir, el número de Euler, e≈2,7182...)
log e x
Normalmente, el logaritmo natural se escribe como:
ln x
Ejemplo: ln e 4 log e e 4 4
Ejemplo 1:
log 2 x 4 con: x0
( despejamos la variable )
x 24
x 16
S 16
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UNIDAD N° 3
Ejemplo 2:
log( x 2) log( x) log(1) con x20 x 0
( utilizamos propiedades , la suma de logaritmos de igual base es igual al logaritmo del producto)
log(x 2 x) log(1)
( desarrollamos el producto )
log( x 2 2 x) log(1)
(al haber una igualdad de logaritmos de igual base, entonces sus argumentos son iguales)
x 2 2x 1
x 2 2x 1 0
x1; 2 1 2
(comprobamos los resultados y descartamos aquellos valores de la variable que no estén en el dominio de
la ecuación )
S 1 2
CAMBIO DE BASE:
log c b log b ln b
log a b
log c a log a ln a
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UNIDAD N° 3
Reemplazando en la ecuación obtenemos:
3 log 2 x 2 log 4 x 2
1
3 log 2 x 2 log 2 x 2
2
2 log 2 x 2
log 2 x 1
x 2.
S 2
INECUACIONES
Hasta aquí nos dedicamos a resolver ecuaciones, sin embargo, muchas veces los
problemas a resolver se presentan como desigualdades.
Una inecuación es una desigualdad de dos expresiones matemáticas, en la que hay una
o más cantidades desconocidas (incógnitas) y que sólo se verifica para determinados
valores de las incógnitas.
Podemos destacar:
Resolver una desigualdad significa encontrar todos los valores de x para los cuales es
verdadera la desigualdad.
Ejemplos de Inecuaciones algebraicas:
2x 8 4
x 8x 2 3 x 2
2
x 1 x 3 0
2x 8
2
x 3
… etc.
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INECUACIONES LINEALES:
Son inecuaciones de primer grado, que se resuelven despejando la variable.
7
Ejemplo: 2 x 1 6 2 x 6 1 de modo que: x
2
7
S ;
2
INECUACIONES NO LINEALES:
Son las inecuaciones de grado mayor a dos, o de otras potencias. Que se resuelven
aplicando la tabla de signos.
Ejemplo:
( x 5) ( x 3) (4 x) 0
x–3 - - - 0 + + +
4–x + + + + + 0 -
( x 5) ( x 3) (4 x) + 0 - 0 + 0 -
S = 5;3 4; o S = x / 5 x 3 x 4
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UNIDAD N° 3
INECUACIONES TRASCENDENTES
En este curso veremos inecuaciones con módulo, pero también dejaremos ejemplos de
otras inecuaciones para que sepan cómo se resuelve.
x a con a , es equivalente a x a
Ejemplo 1:
x 2 x 2 x 2
S ;2 2;
Ejemplo 2:
x 1 4
4 x 1 4
4 1 x 4 1
5 x 3
S 5;3
Ejemplo 3:
3 x 1 2 x 1 15 (Asociamos expresiones semejantes)
5 x 1 15
15
x 1 (aplicamos la propiedad del módulo)
5
x 1 3
x 1 3 x 1 3
x 4 x 2
S ;2 4;
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UNIDAD N° 3
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UNIDAD N° 3
x2 3x x
a) 5x 4 b) 1 34
3 2 9
2 x 5 7 x 7 10
c) d) 3
3x-20 8 x3 x3
3 x x 3x
e) 1 f) x 21
x 1 x 1 4 6
x2 2x 1 3x 3
3 x 3 2
2 2 7
g) x h)
3 3 x 1 x2 1 x 1 x 1
x 5 x 5 10 x 1 x x6
i) j)
x 5 x 5 3 x6 2 6 6 x
x 1 x 2 2 x 13 x 1 3x 5 x 3
k) l)
x 1 x 2 x 1 x2 9 x 3 x 3
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UNIDAD N° 3
2 x 3 4 x 2 5 x 8 3x 1 x 6 x 3 13x 48
m) n) 2
x2 x2 4 2 x x 4 x 2 x 6x 8
a) 3x 2 5 x 2 0 b) x 2 2 x 3 0 c) x 2 4 x 1 0
g ) x( x 1) x(2 x 1) 2(1 x) 5 h) ( x 6) ( x 5) ( x 7) ( x 4) 2
a) Hallar un número tal que el producto del mismo por su cuarta parte sea igual a 1764
c) ¿Cuál es el número tal que la mitad de su cuadrado es igual al duplo del mismo más 6?
d) ¿Cuáles son los dos números naturales consecutivos cuyo producto es 812?
d ) 4x4 5x 2 1 0 e) x 4 4 x 2 3 0 f ) x 4 8x 2 9 0
a) x - 3 x 5 b) 3x 1 3x 11
c) 3 2x 3 2 7 d ) 2x 5 1 x 2
e) x 2 - 3x 4 x 2 - 3x 1 3 f ) x 1 x 2 3x 2
a) 2x - 3 = 2 b) x 5 6 c) 2 x 6 0
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UNIDAD N° 3
x x 1 4 x
d) 2 - =2 e) 1 f) 3
3 x5 3x
g ) x 3 2x - 7 = x h) 3x 9 2 x 6 4 i)7 4 2 x 1
log 3 x 2 2
c) 3 5eln x 3 10log 10
d) xe x e x 0
e) e57 x e f) x 2 e x xe x 6e x 0
7
g) 2 x2 2 x1 2 x h) 3x1 3x1 30
2
2 x1
e 2 x 5e x e e x1 0
4x
i) j)
4 x2 2 x1
1
2 x x3 9 x 4 3x 3 0
2
k) l)
2
EJERCICIO 12: Resuelva las siguientes ecuaciones logarítmicas.
log 35 x 3
i) log 2 x log 2 x 4
3 2
j) 3
log 5 x
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UNIDAD N° 3
a) A {x / 2 x 3 3} b) B {x / 3 x 1 5}
c) C {x / 1 2 x 4} d ) D {x / 3x 2 3x 5 2}
EJERCICIO 15: Plantee los siguientes problemas como inecuaciones y obtenga su
solución:
a) Halle el conjunto de todos los números reales tales que su distancia a 3 sea menor a 6.
b) Halle el conjunto de todos los números reales tales que su distancia a 1 sea mayor o
igual que 5.
EJERCICIO 16: Encuentre el conjunto solución de las siguientes inecuaciones con módulo
y representa en la recta numérica.
a) A {x / x 3} b) B {x / x 4}
c) C {x / x 2 4} d ) D {x / x 6 1 x 8}
e) E {x / x 2 4} f ) F {x / 3x 12 6}
g ) G {x / 2x - 4 3 x 2 10}
d ) x 2 1 0 e) 3 x 2 5x 0 f)
2 x 1 x 5 0
x4
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UNIDAD N° 3
ECUACIONES
EJERCICIO 1:
a) S {3} ; b) S {11} ; c) S 1 ; d ) S {6} ; e) S {5 / 2} ; f ) S {7}
g ) S {3 / 5} ; h) S {2} ; i) S 3
EJERCICIO 2:
a) S {1/ 4} ; b) S {5} ; c) S 7; d ) S {21} ; e) S {4} ; f ) S {1}; g ) S {1} ; h) S {2}
EJERCICIO 3:
a) S {41} ; b) S {6} ; c) S 17; d ) S {25,27 y 29} ; e) S {20} ; f ) S {51y52}
EJERCICIO 4:
a) S {1} ; b) S {6} ; c) S 12; d ) S {2} ; e) S {2} ; f ) S {12}
EJERCICIO 5:
a) S { 13;2} ; b) S {3;1}; m) S {1;0} ; c) S {2 3;2 3} ; d ) S {10;10
1 2
a) S 1 ; 5 ; b) S ; c) S 3; d) S 0;12 ; e) S 2; f) S ; ;
2 2 2 5
g ) S 2;5; h) S 1;7; i) S 0;4
EJERCICIO 11:
4
a) x 12 ; b) x 1 x 2 ; c) x 3 x 2 , d) 1, e) x , f) x 3 x 2 .
7
g) x 1 , h) x 2 , i) x 2 , j) x ln 5 x 1 ; k) x (1) x 2
;l) x 0 x 1
EJERCICIO 12
7 13
a) x 25 ;b) x ; c) x 4 ;d) x ;e) x 1010 ; f) x 1 x 100 ;g) x 9 ;
3 2
Pág. 23
UNIDAD N° 3
1
h) x ; i) x 16 ; j) x 2 x 3 .
5
EJERCICIO 13
a) x 4 ; b) x 4 ; c) x 2 ; d) x 5 ; e) x 7 ; f) x 4 .
INECUACIONES:
EJERCICIO 14
a) S 5;0
; b) S 6;4; c) S 2;3; d) S 1 ;
6
EJERCICIO 15:
a) S 3;9 ; b) S ;4 6; ; c) x $65.000 ; d) x 12 cajas
EJERCICIO 16:
a) (-3;3) ; b) (- ;-4)U(4;+ ); c) [-2;6]; d) (5;7) U {8}; e) (- ;-6]U[2;+ );
f) [-6;-2]; g) [0;4]
EJERCICIO 17: a) S ;2 3; ; b) S ;3 0;1 ; c) S - ;-1 1; ;
5
d ) S 1;1; e) S - ;0 ;
3
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