Representación de la solución de un sistema en la recta numérica

M1 — PAES obligatoria Media

Resumen inicial

Representar un sistema en la recta numérica consiste en dibujar los sombreados de ambas inecuaciones e identificar la zona donde se traslapan.

Explicación en palabras simples

Representación de la solución de un sistema en la recta numérica

Para graficar un sistema de inecuaciones en la recta real:
1. Dibujamos el primer intervalo $S_1$ con un tipo de rayado o color.
2. Dibujamos el segundo intervalo $S_2$ con otro tipo de rayado o color en la misma recta.
3. La zona donde coinciden ambos rayados a la vez es la gráfica de la solución final del sistema.

Explicación formal

La representación visual del sistema es la superposición sobre la recta real de las regiones $S_1, S_2 \subset \mathbb{R}$:

$$S_{\text{gráfica}} = \text{Región con doble rayado cruzado } S_1 \cap S_2$$

Desglose de la fórmula:
- Utiliza marcas de extremo en $a$ y $b$ (puntos llenos $\bullet$ o vacíos $\circ$) delimitando el tramo con doble sombreado.

Comprueba tu avance En la gráfica de un sistema de inecuaciones, ¿qué región representa la solución final?

Definiciones clave

  • Doble rayado / traslape: Región gráfica de la recta real donde se cruzan simultáneamente los sombreados de todas las inecuaciones del sistema.

Propiedades y relaciones importantes

  • Verificación visual del borde: Si en un borde un intervalo tiene punto vacío ($\circ$) y el otro punto lleno ($\bullet$), la intersección en ese borde es ABIERTA.

Ejemplo guiado

Ejemplo Representación de la solución de un sistema en la recta numérica

Grafica el sistema con soluciones $S_1 = ]1, +\infty[$ y $S_2 = ]-\infty, 6]$ en la recta numérica e identifica la región de doble rayado.

  • Paso 1: Dibujar la recta real ubicando los números $1$ y $6$.Paso 2: Trazar el rayado de $S_1$: desde $1$ (círculo vacío $\circ$) hacia la derecha.Paso 3: Trazar el rayado de $S_2$: desde $6$ (punto lleno $\bullet$) hacia la izquierda.Paso 4: Identificar la zona donde se cruzan ambos rayados: el tramo comprendido entre $1$ y $6$.Paso 5: Concluir que la gráfica del sistema es el intervalo $]1, 6]$.
Comprueba tu avance Al graficar $S_1 = ]1, +\infty[$ y $S_2 = ]-\infty, 6]$, ¿cómo quedan las marcas en los extremos $1$ y $6$ de la solución final?

Procedimiento

  • Paso 1: Dibujar una recta numérica real y marcar todas las cotas numéricas del sistema.
  • Paso 2: Sombrear el conjunto $S_1$ con líneas inclinadas a la derecha.
  • Paso 3: Sombrear el conjunto $S_2$ con líneas inclinadas a la izquierda.
  • Paso 4: Destacar el tramo con el entramado cruzado de doble rayado.

Errores frecuentes y cómo corregirlos

  • Error común: Tomar como solución del sistema las zonas que tienen un único rayado.
  • Cómo corregirlo: La solución exige pertenecer a AMBAS inecuaciones; por ende, solo sirve la zona con DOBLE RAYADO.

Ejemplos

Responde los siguientes ejercicios para poner a prueba lo que acabas de aprender.

1 Demostración básica de sistemas de inecuaciones.
2 Demostración algebraica de sistemas de inecuaciones.
3 ¿La solución de un sistema de inecuaciones requiere calcular la intersección de soluciones?
4 ¿Si dos intervalos no se cruzan en la recta numérica el sistema no tiene solución?

Ejemplos Verdadero/Falso

Decide si cada afirmación es verdadera o falsa antes de ver la explicación.

"Un tramo con doble sombreado sobre la recta real representa el conjunto de valores que violan el sistema."
"La representación gráfica de la solución de un sistema utiliza puntos cerrados únicamente si el sistema no tiene solución."
"En la gráfica de un sistema, la solución global se representa mediante la suma de todas las zonas sombreadas aunque no se crucen."
"Al graficar el sistema $x > 1$ y $x \le 6$, la región solución es la zona no sombreada de la recta."
"Para visualizar la solución de un sistema se deben dibujar dos rectas numéricas paralelas en planos distintos."
"La solución de un sistema en la recta numérica corresponde a la región que cuenta con el solapamiento o doble sombreado de todas las inecuaciones."
"Graficar todas las desigualdades en un mismo eje permite visualizar rápidamente los límites superior e inferior de la intersección."

Al terminar debes poder

Resumen Representación de la solución de un sistema en la recta numérica

🎯 QUÉ Objetivo

Graficar e interpretar la solución del sistema en la recta numérica.

⚙️ CÓMO Procedimiento

Superponiendo los sombreados de cada inecuación en una misma recta y destacando el tramo con doble rayado.

Fuente: Texto escolar MINEDUC — Álgebra / Sistemas de Inecuaciones Lineales

Practica

Preguntas conceptuales

Verificar las ideas clave antes de calcular.

  1. ¿Qué ocurre si, al graficar dos inecuaciones en la recta numérica, sus respectivos trazos apuntan en direcciones opuestas y no se cruzan en ningún punto?

  2. Pregunta sobre MAT.ALG.SISTEMAS_INECUACIONES.REPRESENTACION_RECTA (conceptuales 2). ¿Cuál es el conjunto solución de $2x + 1 < 10$?

  3. Pregunta sobre MAT.ALG.SISTEMAS_INECUACIONES.REPRESENTACION_RECTA (conceptuales 3). ¿Cuál es el conjunto solución de $2x + 2 < 10$?

  4. Para graficar la intersección en un punto crítico donde una inecuación usa $<$ y otra usa $\leq$, ¿qué símbolo representa correctamente ese extremo en el intervalo solución si la zona sombreada cubre desde ese punto hacia el mismo lado?

  5. En la representación gráfica de un sistema de inecuaciones lineales, la solución del sistema se determina buscando:

  6. Pregunta sobre MAT.ALG.SISTEMAS_INECUACIONES.REPRESENTACION_RECTA (conceptuales 1). ¿Cuál es el conjunto solución de $2x + 0 < 10$?

Reconocimiento

Identificar elementos, datos o procedimientos.

  1. Pregunta sobre MAT.ALG.SISTEMAS_INECUACIONES.REPRESENTACION_RECTA (reconocimiento 4). ¿Cuál es el conjunto solución de $2x + 3 < 10$?

  2. Se grafican en la recta numérica las regiones $x > 1$ y $x \leq 4$. ¿Cuál es el conjunto solución que se observa en la intersección?

Ejercicios básicos

Aplicar el procedimiento principal en casos simples.

  1. Para resolver inecuaciones en MAT.ALG.SISTEMAS_INECUACIONES.REPRESENTACION_RECTA, se debe considerar que $x + 4 \geq 0$ implica $x \geq -4$.

  2. Para resolver inecuaciones en MAT.ALG.SISTEMAS_INECUACIONES.REPRESENTACION_RECTA, se debe considerar que $x + 5 \geq 0$ implica $x \geq -5$.

  3. Para resolver inecuaciones en MAT.ALG.SISTEMAS_INECUACIONES.REPRESENTACION_RECTA, se debe considerar que $x + 6 \geq 0$ implica $x \geq -6$.

  4. El sistema formado por $x \geq -2$ y $x \geq 3$ tiene como solución gráfica el intervalo $[-2, 3]$.

  5. Al representar el sistema de inecuaciones $-x < 5$ y $2x \leq 12$, la intersección en la recta determina la solución $(-5, 6]$.

  6. Si graficamos $x < 0$, $x > -4$ y $x \leq 2$, la solución común corresponde al intervalo $(-4, 0)$.

Preguntas tipo PAES

Resolver preguntas con formato y distractores similares a PAES.

  1. Pregunta sobre MAT.ALG.SISTEMAS_INECUACIONES.REPRESENTACION_RECTA (tipo_paes 8). ¿Cuál es el conjunto solución de $2x + 7 < 10$?

  2. Pregunta sobre MAT.ALG.SISTEMAS_INECUACIONES.REPRESENTACION_RECTA (tipo_paes 9). ¿Cuál es el conjunto solución de $2x + 8 < 10$?

  3. Pregunta sobre MAT.ALG.SISTEMAS_INECUACIONES.REPRESENTACION_RECTA (tipo_paes 10). ¿Cuál es el conjunto solución de $2x + 9 < 10$?

  4. Un sistema de inecuaciones en la variable $x$ se grafica sobre una recta obteniendo que la primera inecuación cubre $[a, \infty)$ y la segunda cubre $(-\infty, b]$. Si se sabe que el sistema carece de solución real, ¿qué relación existe necesariamente entre $a$ y $b$?

  5. Considera el sistema de inecuaciones:\n1) $3(x - 1) < 2x + 4$\n2) $\frac{x+2}{2} \geq x - 1$\n¿Cuál de las siguientes representaciones en notación de intervalo corresponde a la gráfica de su conjunto solución?

  6. Se requiere que un rectángulo tenga un perímetro inferior a $30$ cm y que su longitud sea al menos de $8$ cm. Si el ancho se denota por $y$, ¿cuál es el gráfico en la recta numérica que define los posibles valores de $y$ (considerando que el ancho debe ser positivo)?

Evaluación de dominio

☆☆☆ 0/3 niveles aprobados
Nivel 1 Definición
Nivel 2 Ejercicios simples
Nivel 3 Problemas de aplicación

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