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3° medio · Matemáticas
Números reales · Números reales

Valor absoluto de un número real

Te conviene dominar: Intervalos y desigualdades (II medio)
Te conviene dominar: Inecuaciones con una incógnita (II medio)

En una fábrica, en un laboratorio o en un partido de la Roja, muchas veces importa cuánto te desviaste de lo ideal, no hacia qué lado. Un tiro libre que pasa 30 cm a la izquierda del palo y otro que pasa 30 cm a la derecha fallan por lo mismo. El valor absoluto (o módulo) es la herramienta que mide esa desviación sin mirar el signo. Al final de la página vamos a usarlo para resolver un problema de tolerancia en una pieza.

Definición por casos

Geométricamente, $|x|$ es la distancia de $x$ al $0$ en la recta real. Su gráfico tiene forma de V.

Gráfica de la función valor absoluto con forma de V, formada por las semirrectas y = −x para valores negativos e y = x para valores positivos, con vértice en el origen. y = −x y = x 0
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Calcula el valor numérico de la siguiente expresión: $|-7| - |4 - 9| + |-3|$.

Calcula el valor numérico de la siguiente expresión: $|-7| - |4 - 9| + |-3|$.

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Determina qué valores reales de $x$ cumplen la ecuación $|x| = -5$ y justifica tu respuesta.

Determina qué valores reales de $x$ cumplen la ecuación $|x| = -5$ y justifica tu respuesta.

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Ecuaciones con valor absoluto

Como $|A|$ es la distancia de $A$ al cero, buscar $|A| = k$ es buscar los puntos que están a distancia $k$ del origen.

Cuando hay un módulo a cada lado, $|A| = |B|$ significa que $A$ y $B$ están a la misma distancia del cero: son iguales u opuestos.

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Resuelve la ecuación con valor absoluto: $|3x| = 12$.

Resuelve la ecuación con valor absoluto: $|3x| = 12$.

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Resuelve la ecuación $|x - 4| = 3$.

Resuelve la ecuación $|x - 4| = 3$.

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Encuentra todos los valores reales de $x$ que satisfacen la ecuación con dos valores absolutos: $|3x - 1| = |x + 5|$.

Encuentra todos los valores reales de $x$ que satisfacen la ecuación con dos valores absolutos: $|3x - 1| = |x + 5|$.

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Distancia entre puntos

La distancia entre dos puntos $a$ y $b$ de la recta real es $|a - b|$ (da lo mismo $|b - a|$). Por eso $|x - c| = r$ significa «$x$ está a distancia $r$ del punto $c$».

Recta numérica con los puntos 0, x e y que muestra la distancia |x| desde el origen hasta x y la distancia |y−x| entre x e y. 0 x y |x| distancia de 0 a x |y−x| distancia de x a y
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Calcula la distancia en la recta real entre los puntos $A = -6$ y $B = 11$ utilizando el valor absoluto.

Calcula la distancia en la recta real entre los puntos $A = -6$ y $B = 11$ utilizando el valor absoluto.

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Halla todos los números reales $x$ tales que su distancia al punto $7$ es exactamente el doble de su distancia al punto $-2$.

Halla todos los números reales $x$ tales que su distancia al punto $7$ es exactamente el doble de su distancia al punto $-2$.

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Inecuaciones con valor absoluto

Si $|A|$ es una distancia, «$|A| \le r$» significa «estar cerca» y «$|A| \ge r$» significa «estar lejos».

Recta real con la solución de |x+2| mayor que 4: las dos semirrectas exteriores x menor que −6 y x mayor que 2, con extremos abiertos. |x+2| > 4 −6 2 x < −6 o x > 2

Con las mismas reglas se pasa de un intervalo a una inecuación con módulo: el centro es el punto medio y el radio es la mitad de la longitud. Por ejemplo, $(-8, 8)$ tiene centro $0$ y radio $8$, así que es $|x| < 8$. Y $[3, 11]$ tiene centro $7$ y radio $4$, así que es $|x - 7| \le 4$.

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Expresa la desigualdad $|x| \le 5$ en forma de intervalo.

Expresa la desigualdad $|x| \le 5$ en forma de intervalo.

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Una fábrica de rodamientos de acero estipula que la longitud ideal de una pieza es de $250 \text{ mm}$. El control de calidad rechaza cualquier pieza cuya longitud…

Una fábrica de rodamientos de acero estipula que la longitud ideal de una pieza es de $250 \text{ mm}$. El control de calidad rechaza cualquier pieza cuya longitud difiera de la ideal en más de $1,2 \text{ mm}$. Expresa esta condición mediante una inecuación con valor absoluto y determina el intervalo de longitudes válidas.

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Resuelve la inecuación fraccionaria $\frac{3}{|x - 1|} \ge 2$.

Resuelve la inecuación fraccionaria $\frac{3}{|x - 1|} \ge 2$.

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Desigualdad triangular

Otra aplicación: acotar errores. Si $|y - 15| \le 1{,}5$ y $|t - 15| \le 2{,}5$, entonces $|y - t| = |(y-15) - (t-15)| \le |y-15| + |t-15| \le 4$.

Lo mismo sirve para márgenes encadenados: si $|h - 100| \le 20$ y $|h_r - h| \le 5$, entonces $|h_r - 100| \le |h_r - h| + |h - 100| \le 25$, de modo que $h_r \in [75, 125]$.

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Demuestra, utilizando la desigualdad triangular ($|x + y| \le |x| + |y|$), que para cualesquiera números reales $a$ y $b$, se cumple la desigualdad…

Demuestra, utilizando la desigualdad triangular ($|x + y| \le |x| + |y|$), que para cualesquiera números reales $a$ y $b$, se cumple la desigualdad $|a - b| \ge ||a| - |b||$.

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El sistema de navegación de un submarino requiere que su profundidad ideal $h$ (en metros, donde $h > 0$) se mantenga en el rango $|h - 250| \le 30$. Sin embargo, las…

El sistema de navegación de un submarino requiere que su profundidad ideal $h$ (en metros, donde $h > 0$) se mantenga en el rango $|h - 250| \le 30$. Sin embargo, las fuertes corrientes marinas introducen una perturbación, de modo que la profundidad real $h_r$ del submarino cumple $|h_r - h| \le 12$. Calcula el intervalo absoluto de profundidades reales entre las que puede moverse el submarino en el peor de los casos.

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En un modelo de aprendizaje automático, el error $E$ entre la predicción $y$ y el valor real $t$ se define como $E = |y - t|$. Si se garantiza por el diseño del modelo…

En un modelo de aprendizaje automático, el error $E$ entre la predicción $y$ y el valor real $t$ se define como $E = |y - t|$. Si se garantiza por el diseño del modelo que $|y - 15| \le 1,5$ y $|t - 15| \le 2,5$, determina una cota superior para el error máximo posible $E$ utilizando las propiedades del valor absoluto, y encuentra el intervalo de valores posibles para la diferencia $y - t$.

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Funciones y expresiones por tramos

Toda expresión con módulos se puede reescribir sin barras estudiando el signo de cada expresión interior en cada tramo. Los casos con dos módulos son de ampliación; aquí lo vemos con ejemplos.

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Discute el número de soluciones de la ecuación $|x - 4| + |x + 1| = k$ en función de los valores del parámetro real $k$.

Discute el número de soluciones de la ecuación $|x - 4| + |x + 1| = k$ en función de los valores del parámetro real $k$.

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Resuelve la siguiente ecuación que contiene valores absolutos anidados: $||x - 2| - 5| = 3$.

Resuelve la siguiente ecuación que contiene valores absolutos anidados: $||x - 2| - 5| = 3$.

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La siguiente gráfica representa una función definida mediante la diferencia de dos valores absolutos, $f(x) = |x - a| - |x - b|$ con $a < b$. Observando los vértices y…

La siguiente gráfica representa una función definida mediante la diferencia de dos valores absolutos, $f(x) = |x - a| - |x - b|$ con $a < b$. Observando los vértices y los tramos constantes en la figura, determina los valores de los parámetros $a$ y $b$, y escribe la expresión analítica de $f(x)$ definida a trozos sin usar valores absolutos.

X Y −2 4 6 −6 f(x)
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Resumen

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