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Álgebra P R O G R A M A A C A D É M I C O V I R T U A L Ciclo Semestral intensivo virtual UNI Valor Absoluto C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Á L G E B R A Objetivos Utilizar la definición y teoremas de valor absoluto de forma adecuada Resolver las ecuaciones con valor absoluto Resolver las inecuaciones con valor absoluto C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Á L G E B R A La noción de valor absoluto, es para nombrar al valor que tiene un número más allá de su signo, es la magnitud numérica. Valor Absoluto Por lo dicho 3 y −3 tienen el mismo valor absoluto, que se denota así 3 = 3 y −3 = 3 También se puede entender el valor absoluto como la distancia que existe entre el número y el cero. El número 5 y −5 están en la recta real, a la misma distancia del cero. −𝟓 𝟓𝟎 distancia 5 distancia 5 𝟓 = −𝟓 = 𝟓 Resultado no negativo C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Definición de Valor absoluto C U R S O D E Á L G E B R A Sea 𝑥 ∈ ℝ , el valor absoluto de 𝑥 es 𝑥 = 𝑥 ↔ 𝑥 ≥ 0 𝑥 = −𝑥 ↔ 𝑥 < 0 Ejemplos: • 7 = 7 ; 0 = 0 ; −4 = − −4 • 𝑥2+2 = Siempre positivo 𝑥2 + 2 = 4 • 𝑥2−𝑥 + 1 = Siempre positivo, por el teorema del trinomio positivo (coef. principal> 0 𝑦 ∆< 0) 𝑥2 − 𝑥 + 1 • 2 − 𝜋 = Es negativo − 2 − 𝜋 = 𝜋 − 2 Nota : El resultado de un valor absoluto es mayor o igual a cero, nunca es negativo 𝑎 = Si es positivo Resulta el mismo número 𝑎 De forma práctica borramos las barritas del valor absoluto 𝑎 = Si es negativo Resulta el número multiplicado por un signo menos −𝑎 Ejemplos: • 2𝑥2+1 = positivo 2𝑥2 + 1 • 𝑥 + 3 = positivo 𝑥 + 3 • sen𝑥 − 5 = es negativo sen𝑥 − 5− = 5 − sen𝑥 C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Á L G E B R A Propiedades del valor absoluto Considere que cada expresión este bien definida en los reales. 1. 𝑥 ≥ 0 ∀𝑥 ∈ ℝ 𝑥 − 2 ≥ 0 ∀𝑥 ∈ ℝ 𝑥3 + 𝑥 ≥ 0 ∀𝑥 ∈ ℝ 2. 𝑥𝑦 = 𝑥 𝑦 2𝑥 = 2 𝑥 = 2 𝑥 𝑥2 + 𝑥 = 𝑥 𝑥 + 1 2𝑥 + 6 = Consecuencia : 2 𝑥 + 3 −3𝑥 − 15 = 3 𝑥 + 5 3. −𝑥 = 𝑥 −3 = 3 = 3 2 − 𝑥 = − 𝑥 − 2 = 𝑥 − 2 𝑎 − 𝑏 = 𝑏 − 𝑎 5. 𝑥 2 = 𝑥2 = 𝑥2 𝑥 − 2 2 = 𝑥 − 2 2 𝑥 + 3 2 = 6. 𝑥2 = 𝑥 𝑥 − 4 2 = 𝑥 − 4 −7 = 7𝑥 + 3 2 −7 2 = 4. 𝑥 𝑦 = 𝑥 𝑦 ; 𝑦 ≠ 0 𝑥 + 3 𝑥 − 2 = 𝑥 + 3 𝑥 − 2 𝑥 𝑥 + 4 = 𝑥 𝑥 + 4 2𝑛 𝑥2𝑛 = 𝑥 ; 𝑛 ∈ ℕ C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Á L G E B R A Ecuaciones con valor absoluto Son ecuaciones donde la incógnita este afectado del valor absoluto. Ejemplos: • 2𝑥 − 1 + 𝑥 = −6 • 3𝑥 − 2 = 5 • 𝑥 − 2 + 2𝑥 − 4 = 6 • 𝑥2 + 𝑥 − 6 = 2𝑥 + 4 • 𝑥 + 3 = −5 Como 𝑥 ≥ 0 ∀𝑥 ∈ ℝ, entonces estas ecuaciones son incompatibles y tienen C. S = ∅ Resolución de ecuaciones con valor absoluto Tener en cuenta la definición y propiedades del valor absoluto en el proceso de la resolución de la ecuación para dar el conjunto solución. Ejemplos: Resuelva la ecuación siguiente 𝑥 − 2 = 7 Resolución: El valor absoluto de 7 o de −7 se sabe que es 7, entonces 𝑥 − 2 = 7 ∨ 𝑥 − 2 = −7 𝑥 = 9 ∨ 𝑥 = −5 ∴ 𝐶𝑆 = 9;−5 C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Á L G E B R A Propiedades : 𝑥 = 𝑎 ↔ 𝑎 ≥ 0 ∧ 𝑥 = 𝑎 ∨ 𝑥 = −𝑎 𝑥 = 𝑎 ↔ 𝑥 = 𝑎 ∨ 𝑥 = −𝑎 Ejemplo: Resuelva la ecuación siguiente: 𝑥 − 3 = 2𝑥 Resolución: • 2𝑥 ≥ 0 • 𝑥 − 3 = 2𝑥 ∨ 𝑥 − 3 = −2𝑥 𝑥 = −3 𝑥 = 1 No cumple Si cumple ∴ 𝐶𝑆 = 1 Ejemplo: Resuelva la ecuación siguiente: 𝑥2 + 𝑥 − 6 = 2𝑥 − 4 Resolución: 𝑥2 + 𝑥 − 6 = 2𝑥 − 4 ∨ 𝑥2+𝑥 − 6 = − 2𝑥 − 4 𝑥2 − 𝑥 − 2 = 0 𝑥2 + 3𝑥 − 10 = 0 𝑥 − 2 𝑥 + 1 = 0 𝑥 − 2 𝑥 + 5 = 0 𝑥 = 2 ∨ 𝑥 = −1 𝑥 = 2 ∨ 𝑥 = −5 ∴ 𝐶𝑆 = 2;−1;−5 C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Á L G E B R A Inecuaciones con valor absoluto Son inecuaciones donde la incógnita este afectado del valor absoluto. Ejemplo: Resuelva la inecuación siguiente 𝑥 ≤ 3 Los valores que cumplen son: 3 3 • 2 • 2 1 • 1 0 • 0 −1 • −1 −2 • −2 −3 • −3 ∴ 𝐶𝑆 = −3; 3 Ejemplo: Resuelva la inecuación siguiente 𝑥 ≥ 2 Los valores que cumplen son: 2 2 • 3 • 3 4 • 4 −2 • −2 −3 • −3 −4 • −4 ∴ 𝐶𝑆 = ;∞−ۦ ሿ−2 ∪ ሾ2; ۧ+∞ Propiedades : 𝑥 ≤ 𝑎 ↔ 𝑎 ≥ 0 ∧ −𝑎 ≤ 𝑥 ≤ 𝑎 𝑥 ≥ 𝑎 ↔ 𝑥 ≥ 𝑎 ∨ 𝑥 ≤ −𝑎 Ejemplo: Resuelva las inecuaciones siguientes: 𝑥 − 3 ≤ 4 −4 ≤ 𝑥 − 3 ≤ 4 −1 ≤ 𝑥 ≤ 7 ∴ 𝐶𝑆 = −1; 7 𝑥 − 2 ≥ 3 Resolución: Resolución: 𝑥 − 2 ≥ 3 ∨ 𝑥 − 2 ≤ −3 𝑥 ≥ 5 ∨ 𝑥 ≤ −1 ∴ 𝐶𝑆 = ;∞−ۦ ሿ−1 ∪ ሾ5; ۧ+∞ C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Á L G E B R A Nota : 𝑥 < 𝑎 ↔ 𝑎 > 0 ∧ −𝑎 < 𝑥 < 𝑎 𝑥 > 𝑎 ↔ 𝑥 > 𝑎 ∨ 𝑥 < −𝑎 Las desigualdades anteriores también se cumplen cuando la desigualdad es estricta. Ejemplo: Resuelva las inecuaciones siguientes: 𝑥 − 3 < 2𝑥 − 4 Resolución: • 0 < 2𝑥 − 4 ↔ 2 < 𝑥 • − 2𝑥 − 4 < 𝑥 − 3 < 2𝑥 − 4 − 2𝑥 − 4 < 𝑥 − 3 ∩ 𝑥 − 3 < 2𝑥 − 4 7 3 < 𝑥 ∩ 1 < 𝑥 1 7 3 2 ∴ CS = 7 3 ;+∞ Observación : Hay inecuaciones absurdas y otras que siempre se cumple • 𝑥 − 3 < −4 → CS = ∅ • 𝑥 < sen𝑥 − 2 → CS = ∅ • −5 < 𝑥 − 1 → CS = ℝ • 0 ≤ 𝑥 − 3 → CS = ℝ C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Á L G E B R A Nota : 𝑥 ≤ 𝑎 Elevamos al cuadrado: 𝑥2 ≤ 𝑎2 Ejemplo: Resuelva la inecuación siguiente 𝑥 − 2 ≤ 2𝑥 − 1 Resolución: Elevamos al cuadrado: 𝑥 − 2 2 ≤ 2𝑥 − 1 2 0 ≤ 2𝑥 − 1 2 − 𝑥 − 2 2 0 ≤ 2𝑥 − 1 − 𝑥 − 2 2𝑥 − 1 + 𝑥 − 2 0 ≤ 𝑥 + 1 ∙ 3 𝑥 − 1 → los puntos criticos ∶ −1; 1 −1 1 +−+ ∴ 𝐶𝑆 = ;∞−ۦ ሿ−1 ∪ ሾ1; ۧ+∞ Teorema : Desigualdad Triangular 𝑥 + 𝑦 ≤ 𝑥 + 𝑦 ; ∀𝑥; 𝑦 ∈ ℝ Consecuencias : • 𝑥 + 𝑦 = 𝑥 + 𝑦 ↔ 𝑥𝑦 ≥ 0 • 𝑥 + 𝑦 < 𝑥 + 𝑦 ↔ 𝑥𝑦 < 0 Ejemplo: • 𝑥 + 4 ≤ 𝑥 + 4 ; ∀𝑥 ∈ ℝ • 2𝑥 + 1 ≤ 𝑥 − 2 + 𝑥 + 3 ; ∀𝑥 ∈ ℝ • 3𝑥 − 1 = 𝑥 − 1 + 2𝑥 ↔ 𝑥 − 1 2𝑥 ≥ 0 • 2𝑥 − 3 < 𝑥 − 4 + 𝑥 + 1 ↔ 𝑥 − 4 𝑥 + 1 < 0 𝑎 𝑏𝑎 + 𝑏 𝑎 𝑏𝑎 + 𝑏 𝑎 𝑏𝑎 + 𝑏 w w w . a c a d e m i a c e s a r v a l l e j o . e d u . p e