Lección 19
Soluciones de desigualdades en una variable
- Encontremos e interpretemos soluciones de desigualdades en una variable.
19.1: Encontremos un valor, cualquier valor
- Escribe algunas soluciones de la desigualdad y \leq 9.2. Prepárate para explicar qué hace que un valor sea una solución de esta desigualdad.
- Escribe una solución de la desigualdad 7(3-x)>14. Prepárate para explicar tu razonamiento.
19.2: Vamos a una huerta
Una profesora escoge entre dos opciones para una excursión escolar a una huerta.
- En la huerta A, la entrada cuesta $9 por persona y se necesitan 3 chaperones.
- En la huerta B, la entrada cuesta $10 por persona y solo se necesita 1 chaperón.
- En ambas huertas la entrada cuesta lo mismo para chaperones que para estudiantes.
-
Determina en cuál huerta el costo de la excursión es menor si la clase tiene:
- 8 estudiantes
- 12 estudiantes
- 30 estudiantes
-
Para comparar el costo de las dos opciones, la profesora primero escribe la ecuación 9(n + 3) = 10(n + 1). Después, ella escribe la desigualdad 9(n + 3) < 10(n + 1).
- ¿Qué representa la n en la ecuación y en la desigualdad?
- En esta situación, ¿qué significa la ecuación 9(n + 3) = 10(n + 1)?
- ¿Qué nos dice la solución de la desigualdad 9(n + 3) < 10(n + 1)?
-
Grafica la solución de la desigualdad en la recta numérica. Prepárate para mostrar o explicar tu razonamiento.
19.3: Trabajo de medio tiempo
Para pagar el costo de su matrícula, un estudiante universitario planea trabajar por las noches y durante los fines de semana. Le ofrecieron dos empleos de medio tiempo: trabajar en la oficina de servicios para huéspedes en un hotel y ser mesero en un restaurante famoso.
- En el trabajo del hotel le pagan $18 la hora y le ofrecen $33 de subsidio de transporte al mes.
- En el trabajo del restaurante le pagan $7.50 la hora más propinas. Por lo general, el equipo completo de meseros recolecta aproximadamente $50 en propinas cada hora. Las propinas se dividen equitativamente entre los 4 meseros que comparten un turno.
-
La ecuación 7.50h + \frac {50}{4}h = 18h + 33 representa una posible restricción de la situación.
- Soluciona la ecuación y verifica tu solución.
- Esta es una recta numérica.
Agrega una escala a la recta numérica para que el punto marcado con un círculo represente la solución de la ecuación.
-
Descifra si en un empleo pagan mejor que en el otro si:
- El estudiante trabaja menos horas que las de la solución de la ecuación que encontraste. De ser así, ¿en cuál empleo pagan mejor?
- El estudiante trabaja más horas que las de la solución de la ecuación que encontraste. De ser así, ¿en cuál empleo pagan mejor?
Prepárate para explicar o mostrar cómo lo sabes.
-
Estas son dos desigualdades y dos gráficas que representan las soluciones de las desigualdades.
- Desigualdad 1: 7.50h + \frac {50}{4}h < 18h + 33
- Desigualdad 2: 7.50h + \frac {50}{4}h > 18h + 33
A
B
- Agrega la misma escala a cada recta numérica para que el círculo represente el número de horas que encontraste antes.
- Empareja cada desigualdad con la gráfica que muestra su solución. Prepárate para explicar o mostrar cómo lo sabes.
19.4: Igualdad y desigualdad
- Soluciona esta ecuación y revisa tu solución: \displaystyle \text-\frac{4(x+3)}5 = 4x-12.
- Considera la desigualdad \displaystyle \text-\frac{4(x+3)}5 \le 4x-12.
- Escoge dos valores de x menores que 2. ¿Son soluciones de la desigualdad?
- Escoge dos valores de x mayores que 2. ¿Son soluciones de la desigualdad?
- Escoge 2 como el valor de x. ¿Es una solución?
-
Grafica la solución de la desigualdad en la recta numérica.
Este es otro tipo de desigualdad: x^2 \leq 4.
- ¿Es 1 una solución de la desigualdad? ¿Es 3 una solución? ¿Lo es -3?
- Describe todas las soluciones de esta desigualdad. (Si quieres, puedes graficar las soluciones en la recta numérica).
- Describe todas las soluciones de la desigualdad x^2 \geq 9. Ensaya varios números para estar seguro de que tu respuesta es correcta.
19.5: ¿Más o menos?
Considera la desigualdad \text{-} \frac12 x + 6 < 4x−3. Conozcamos otra manera de encontrar sus soluciones.
- Usa el applet u otra tecnología para graficar y=\text{-} \frac12 x + 6 y y=4x−3 en el mismo plano de coordenadas.
-
Usa las gráficas para responder a las siguientes preguntas. Si usas el applet, el control deslizante puede ser útil.
- Encuentra los valores de \text-\frac {1}{2}x+6 y 4x-3 cuando x es 1.
- ¿Qué valor de x hace que \text-\frac {1}{2}x+6 y 4x-3 sean iguales?
- ¿Para qué valores de x es \text- \frac12 x + 6 menor que 4x−3?
- ¿Para qué valores de x es \text- \frac12 x + 6 mayor que 4x−3?
- ¿Cuál es la solución de la desigualdad \text- \frac12 x+ 6 < 4x−3? Prepárate para explicar cómo lo sabes.
Resumen
La ecuación \frac12 t = 10 es una ecuación en una variable. Su solución es cualquier valor de t que hace que la ecuación sea verdadera. Solo t=20 cumple con ese requisito, así que 20 es la única solución.
La desigualdad \frac12t >10 es una desigualdad en una variable. Cualquier valor de t que hace que la desigualdad sea verdadera es una solución. Por ejemplo, 30 y 48 son ambas soluciones porque cuando reemplazamos t por estos valores se obtienen desigualdades verdaderas. \frac12(30) >10 es verdadera, así como lo es \frac12(48) >10. Como la desigualdad tiene un rango de valores que la hacen verdadera, a veces nos referimos a todas las soluciones como el conjunto solución.
Una forma de encontrar las soluciones de una desigualdad es razonando directamente. Por ejemplo, para encontrar la solución de 2p<8, podemos razonar así: si 2 veces un valor es menor que 8, entonces ese valor tiene que ser menor que 4. Es decir, las soluciones de 2p<8 son los valores de p que son menores que 4.
Otra forma de encontrar las soluciones de 2p<8 es solucionando la ecuación relacionada 2p=8. En este caso, si se divide cada lado de la ecuación entre 2, se obtiene p=4. Este punto, en donde p es 4, es el extremo de la solución de la desigualdad.
Para descubrir el rango de valores que hace que la desigualdad sea verdadera, podemos reemplazar p por valores menores que 4 y valores mayores que 4 en la desigualdad y revisar cuáles hacen que la desigualdad sea verdadera.
Ensayemos con algunos valores menores que 4:
- Si p=3, la desigualdad es 2(3) <8 o 6 < 8, que es verdadera.
- Si p=\text-1, la desigualdad es 2(\text-1) < 8 o \text-2 <8 , que también es verdadera.
Ensayemos con algunos valores mayores que 4:
- Si p=5, la desigualdad es 2(5)<8 o 10<8, que es falsa.
- Si p=12, la desigualdad es 2(12) <8 o 24<8, que también es falsa.
En general, la desigualdad es falsa cuando p es mayor o igual a 4 y verdadera cuando p es menor que 4. Podemos representar el conjunto solución de una desigualdad escribiendo una desigualdad, p<4, o graficando en una recta numérica. El rayo que apunta hacia la izquierda representa todos los valores que son menores que 4.