Resolución de inecuaciones lineales con signos de agrupación
Resumen inicial
Para resolver inecuaciones con paréntesis se aplica la propiedad distributiva para eliminarlos antes de trasponer términos.
Explicación en palabras simples
Cuando una inecuación tiene paréntesis (como $2(x - 3) \le 8$):
1. Aplicamos la propiedad distributiva multiplicando el factor externo por los términos de adentro ($2x - 6 \le 8$).
2. Cuidamos los signos si el factor externo es negativo.
3. Una vez sin paréntesis, despejamos $x$ de forma habitual.
Explicación formal
Dada la inecuación $k(a x + b) \ R \ c$, la eliminación de paréntesis por distribución establece:
$$k \cdot a x + k \cdot b \ R \ c$$
Desglose de la fórmula:
- Si el escalar $k > 0$, el operador $R$ no cambia. Si el escalar externo $k < 0$, el operador $R$ se invierte al distribuir o despejar.
La alternativa correcta es '$6x - 3 \le 15$'.
Definiciones clave
- Propiedad distributiva en inecuaciones: Multiplicación de un factor externo por cada sumando encerrado en un paréntesis.
Propiedades y relaciones importantes
- Prioridad algebraica: Los paréntesis deben suprimirse antes de intentar despejar las variables.
Ejemplo guiado
Resuelve la inecuación $3(2x - 1) \le 15$ eliminando los paréntesis y determina el conjunto solución $S$.
- Paso 1: Aplicar distributiva en el primer miembro: $3 \cdot 2x - 3 \cdot 1 = 6x - 3$.Paso 2: Escribir la inecuación reducida: $6x - 3 \le 15$.Paso 3: Trasponer $-3$ sumando: $6x \le 15 + 3 \implies 6x \le 18$.Paso 4: Trasponer $6$ dividiendo: $x \le \frac{18}{6} \implies x \le 3$.Paso 5: Escribir el conjunto solución: $S = ]-\infty, 3]$.
La alternativa correcta es '$S = ]-\infty, 3]$'.
Procedimiento
- Paso 1: Identificar los factores situados fuera de los paréntesis.
- Paso 2: Multiplicar por cada término interior respetando la ley de los signos.
- Paso 3: Reducir términos semejantes.
- Paso 4: Despejar la variable y presentar la solución.
Errores frecuentes y cómo corregirlos
- Error común: Multiplicar el número exterior únicamente por el primer término del paréntesis.
- Cómo corregirlo: La propiedad distributiva exige multiplicar por TODOS los términos dentro del paréntesis.
Ejemplos
Responde los siguientes ejercicios para poner a prueba lo que acabas de aprender.
- Pasos de solución.
- Pasos de solución.
- Sí, a diferencia de las ecuaciones que tienen soluciones puntuales.
- Sí, es la regla de oro del despeje en inecuaciones.
Ejemplos Verdadero/Falso
Decide si cada afirmación es verdadera o falsa antes de ver la explicación.
Esta afirmación describe un error frecuente: es incorrecta.
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Esta afirmación es correcta.
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Al terminar debes poder
Resolver inecuaciones que contienen paréntesis y signos de agrupación.
Aplicando la propiedad distributiva rigurosa y la regla de signos para suprimir los paréntesis antes de transponer términos.
Practica
Preguntas conceptuales
Verificar las ideas clave antes de calcular.
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Considere la expresión $3(x - 4)$ como parte de una inecuación. La propiedad distributiva indica que el factor externo multiplicará:
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Pregunta sobre MAT.ALG.INECUACIONES_LINEALES.SIGNOS_AGRUPACION (conceptuales 1). ¿Cuál es el conjunto solución de $2x + 0 < 10$?
- $2x < 10 - 0$ 2. $x < 5.0$
Respuesta: $x < 5.0$
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Al enfrentar una inecuación lineal de la forma $a - (bx + c) > d$, ¿cuál es el primer paso algebraico recomendado respecto a la expresión $-(bx + c)$?
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Pregunta sobre MAT.ALG.INECUACIONES_LINEALES.SIGNOS_AGRUPACION (conceptuales 2). ¿Cuál es el conjunto solución de $2x + 1 < 10$?
- $2x < 10 - 1$ 2. $x < 4.5$
Respuesta: $x < 4.5$
-
Pregunta sobre MAT.ALG.INECUACIONES_LINEALES.SIGNOS_AGRUPACION (conceptuales 3). ¿Cuál es el conjunto solución de $2x + 2 < 10$?
- $2x < 10 - 2$ 2. $x < 4.0$
Respuesta: $x < 4.0$
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En la resolución de $x + 2(x + 1) < 4$, un estudiante erróneamente escribe $x + 2x + 1 < 4$. ¿Qué concepto omitió en este paso?
Reconocimiento
Identificar elementos, datos o procedimientos.
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Pregunta sobre MAT.ALG.INECUACIONES_LINEALES.SIGNOS_AGRUPACION (reconocimiento 4). ¿Cuál es el conjunto solución de $2x + 3 < 10$?
- $2x < 10 - 3$ 2. $x < 3.5$
Respuesta: $x < 3.5$
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¿En cuál de los siguientes casos se requiere utilizar la propiedad distributiva para continuar con el despeje de la variable?
Ejercicios básicos
Aplicar el procedimiento principal en casos simples.
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Para resolver inecuaciones en MAT.ALG.INECUACIONES_LINEALES.SIGNOS_AGRUPACION, se debe considerar que $x + 4 \geq 0$ implica $x \geq -4$.
Al restar 4 a ambos lados, se obtiene el resultado directamente.
Respuesta: Verdadero
-
Para resolver inecuaciones en MAT.ALG.INECUACIONES_LINEALES.SIGNOS_AGRUPACION, se debe considerar que $x + 5 \geq 0$ implica $x \geq -5$.
Al restar 5 a ambos lados, se obtiene el resultado directamente.
Respuesta: Verdadero
-
Para resolver inecuaciones en MAT.ALG.INECUACIONES_LINEALES.SIGNOS_AGRUPACION, se debe considerar que $x + 6 \geq 0$ implica $x \geq -6$.
Al restar 6 a ambos lados, se obtiene el resultado directamente.
Respuesta: Verdadero
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Para resolver $5 - (2x + 1) < x$, el desarrollo correcto del lado izquierdo de la inecuación lleva a la expresión $4 - 2x < x$.
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Al resolver $3(x - 2) > 3x - 6$, se concluye que el conjunto solución abarca a todos los números reales, pues se obtiene una desigualdad estrictamente verdadera.
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La solución a la inecuación $2(x+3) \\le -2(x-3)$ es el intervalo $(-\\infty, 0]$.
Preguntas tipo PAES
Resolver preguntas con formato y distractores similares a PAES.
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Pregunta sobre MAT.ALG.INECUACIONES_LINEALES.SIGNOS_AGRUPACION (tipo_paes 8). ¿Cuál es el conjunto solución de $2x + 7 < 10$?
- $2x < 10 - 7$ 2. $x < 1.5$
Respuesta: $x < 1.5$
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Pregunta sobre MAT.ALG.INECUACIONES_LINEALES.SIGNOS_AGRUPACION (tipo_paes 9). ¿Cuál es el conjunto solución de $2x + 8 < 10$?
- $2x < 10 - 8$ 2. $x < 1.0$
Respuesta: $x < 1.0$
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Un fabricante estima que el costo de producir $x$ unidades se rige por $C(x) = 15(x+10)$, mientras que sus ingresos están dados por $I(x) = 20(x-5)$. ¿Cuál es la menor cantidad entera de unidades que debe vender para asegurar que los ingresos superen estrictamente a los costos?
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Se tiene la inecuación $-(3x - 2) + 5(x + 1) \\ge 3$. ¿Cuál es el conjunto que representa todas sus posibles soluciones?
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Pregunta sobre MAT.ALG.INECUACIONES_LINEALES.SIGNOS_AGRUPACION (tipo_paes 10). ¿Cuál es el conjunto solución de $2x + 9 < 10$?
- $2x < 10 - 9$ 2. $x < 0.5$
Respuesta: $x < 0.5$
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Si se resuelve la inecuación lineal $4(x - 1) - 2(x + 2) < 2x - 8$, ¿qué se puede concluir respecto a sus soluciones?