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Números reales · Números reales

La recta real

En una cooperativa de Cobán, el secador de cardamomo nunca marca "el" valor exacto: marca un rango. Si el termómetro dice 50 °C con una tolerancia de 2 °C, ¿cómo lo escribes sin ambigüedad? Intervalos, entornos y desigualdades son tres maneras de decir lo mismo, y las vas a usar todo el año.

Intervalos y desigualdades

Corchete significa que el extremo pertenece al intervalo; paréntesis, que no pertenece. Los símbolos $+\infty$ y $-\infty$ no son números reales: siempre van con paréntesis.

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Expresa como intervalo y como desigualdad el conjunto de números reales que son mayores o iguales que $-3$ y estrictamente menores que $5$.

Expresa como intervalo y como desigualdad el conjunto de números reales que son mayores o iguales que $-3$ y estrictamente menores que $5$.

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Escribe en forma de intervalo el conjunto de números reales que cumplen la condición $|x| \le 7$.

Escribe en forma de intervalo el conjunto de números reales que cumplen la condición $|x| \le 7$.

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Indica cuáles de los siguientes números reales pertenecen al intervalo $[-1, \pi)$: $-1.01$, $-1$, $3.14$, $\frac{22}{7}$, $\sqrt{10}$.

Indica cuáles de los siguientes números reales pertenecen al intervalo $[-1, \pi)$:

$-1.01$, $-1$, $3.14$, $\frac{22}{7}$, $\sqrt{10}$.

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Entornos: E(a, r)

Entorno abierto de centro a y radio r en la recta real, entre a - r y a + r. r r a−r a a+r
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Expresa el entorno $E(-1, 3)$ como un intervalo numérico y descríbelo mediante una desigualdad con valor absoluto.

Expresa el entorno $E(-1, 3)$ como un intervalo numérico y descríbelo mediante una desigualdad con valor absoluto.

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Dado el intervalo abierto $(2, 8)$, exprésalo en forma de entorno indicando explícitamente cuál es su centro $a$ y su radio $r$.

Dado el intervalo abierto $(2, 8)$, exprésalo en forma de entorno indicando explícitamente cuál es su centro $a$ y su radio $r$.

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En un laboratorio de biología, una incubadora debe mantener una temperatura $T$ en grados Celsius que no difiera de $37^{\circ}\text{C}$ en más de $0.5^{\circ}\text{C}$.…

En un laboratorio de biología, una incubadora debe mantener una temperatura $T$ en grados Celsius que no difiera de $37^{\circ}\text{C}$ en más de $0.5^{\circ}\text{C}$. Expresa esta condición de tolerancia mediante una desigualdad con valor absoluto y determina el intervalo de temperaturas permitidas.

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El precio de una acción en bolsa fluctúa alrededor de un valor central. Si el intervalo de fluctuación durante la semana ha sido $[112.5 , 127.5]$, expresa este rango…

El precio de una acción en bolsa fluctúa alrededor de un valor central. Si el intervalo de fluctuación durante la semana ha sido $[112.5 , 127.5]$, expresa este rango utilizando la notación de entorno $E(a, r)$ y mediante una desigualdad con valor absoluto de la forma $|x - a| \le r$.

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Distancia y valor absoluto

Distancia entre dos puntos de la recta real como valor absoluto de su diferencia. A = −4.5 B = 2.3 d(A, B) = |A−B| = 6.8

El valor absoluto (o módulo) de un número es su distancia al $0$: $|u| = u$ si $u \ge 0$ y $|u| = -u$ si $u < 0$.

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Calcula la distancia en la recta real entre los puntos $A = -4.5$ y $B = 2.3$, y expresa la operación matemática utilizando la notación de valor absoluto.

Calcula la distancia en la recta real entre los puntos $A = -4.5$ y $B = 2.3$, y expresa la operación matemática utilizando la notación de valor absoluto.

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Encuentra los valores de $x$ que satisfacen la ecuación $|x - 4| = 9$.

Encuentra los valores de $x$ que satisfacen la ecuación $|x - 4| = 9$.

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Una pieza de motor cilíndrica tiene un diámetro ideal de $50\text{ mm}$. El control de calidad rechaza la pieza si el diámetro $d$ medido cumple que $|d - 50| > 0.02$.…

Una pieza de motor cilíndrica tiene un diámetro ideal de $50\text{ mm}$. El control de calidad rechaza la pieza si el diámetro $d$ medido cumple que $|d - 50| > 0.02$. Escribe el intervalo de diámetros que son aceptados por el control de calidad.

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En una competición de tiro con arco, un lanzamiento se considera "excelente" si la flecha impacta a una distancia $d$ del centro de la diana que cumple…

En una competición de tiro con arco, un lanzamiento se considera "excelente" si la flecha impacta a una distancia $d$ del centro de la diana que cumple $|d| < 2.5\text{ cm}$. Si la diana está situada de modo que su centro es el origen de coordenadas de un eje unidimensional, indica el intervalo de posiciones "excelentes".

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Unión, intersección y complemento

Como los intervalos son conjuntos, se pueden operar:

  • Unión $A \cup B$: los números que están en $A$ o en $B$.

  • Intersección $A \cap B$: los que están en $A$ y en $B$.

  • Complemento $\mathbb{R} \setminus I$: los reales que no están en $I$.

La mejor estrategia es dibujar cada intervalo en una recta, uno debajo del otro, y mirar qué zonas se solapan o se cubren. La longitud de un intervalo de extremos $p < q$ es $q - p$.

Intervalo semiabierto [-3, 4) y su complemento, formado por dos semirrectas. I = [−3, 4) −3 4 (−∞, −3) [4, +∞)
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Dados los intervalos $A = [-2, 4)$ y $B = (1, 6]$, determina y expresa como un único intervalo el resultado de la unión $A \cup B$ y de la intersección $A \cap B$.

Dados los intervalos $A = [-2, 4)$ y $B = (1, 6]$, determina y expresa como un único intervalo el resultado de la unión $A \cup B$ y de la intersección $A \cap B$.

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Practica★★☆Sin empezar
Dados los conjuntos $A = (-\infty, 2]$, $B = (-1, 5)$ y $C = [0, +\infty)$, calcula $(A \cap B) \cup C$ y expresa el resultado como un único intervalo numérico.

Dados los conjuntos $A = (-\infty, 2]$, $B = (-1, 5)$ y $C = [0, +\infty)$, calcula $(A \cap B) \cup C$ y expresa el resultado como un único intervalo numérico.

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Considera el intervalo $I = [-3, 4)$. Determina el conjunto complementario $\mathbb{R} \setminus I$ y exprésalo como la unión de dos intervalos.

Considera el intervalo $I = [-3, 4)$. Determina el conjunto complementario $\mathbb{R} \setminus I$ y exprésalo como la unión de dos intervalos.

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Determina los valores del parámetro $k \in \mathbb{R}$ para los cuales la intersección de los intervalos $A = (-\infty, 2k]$ y $B = (k + 3, +\infty)$ es un intervalo de…

Determina los valores del parámetro $k \in \mathbb{R}$ para los cuales la intersección de los intervalos $A = (-\infty, 2k]$ y $B = (k + 3, +\infty)$ es un intervalo de longitud exactamente igual a $5$.

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Desigualdades con valor absoluto

Una desigualdad con valor absoluto se resuelve pasándola a una desigualdad doble (o a dos desigualdades) y escribiendo la solución como intervalo.

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Resuelve la inecuación $|2x - 5| \le 3$ y representa el conjunto solución en forma de intervalo.

Resuelve la inecuación $|2x - 5| \le 3$ y representa el conjunto solución en forma de intervalo.

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Practica★★★Sin empezar
En un experimento de óptica, la posición $x$ de una lente a lo largo de un riel unidimensional debe satisfacer simultáneamente dos condiciones para que la imagen esté…

En un experimento de óptica, la posición $x$ de una lente a lo largo de un riel unidimensional debe satisfacer simultáneamente dos condiciones para que la imagen esté enfocada: la distancia a la fuente de luz $A$ (situada en $x=10$) debe ser mayor de $5\text{ cm}$, y la distancia a la pantalla $B$ (situada en $x=30$) debe ser menor de $12\text{ cm}$. Expresa estas condiciones mediante un sistema de inecuaciones con valor absoluto y determina el intervalo válido para la posición $x$.

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Valores absolutos sumados o anidados

Cuando hay dos valores absolutos sumados, no se puede pasar a una sola desigualdad doble. Se usa la definición por casos, $|u| = u$ si $u \ge 0$ y $|u| = -u$ si $u < 0$, y se divide la recta en tramos con los puntos donde cada expresión de adentro vale $0$.

Cuando los valores absolutos están anidados, se resuelve de afuera hacia adentro, usando la propiedad de la sección anterior en cada nivel.

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Encuentra el conjunto de números reales $x$ que satisfacen la inecuación $|x + 2| + |x - 3| \le 7$. Expresa el resultado en forma de intervalo. La figura muestra la…

Encuentra el conjunto de números reales $x$ que satisfacen la inecuación $|x + 2| + |x - 3| \le 7$. Expresa el resultado en forma de intervalo.

La figura muestra la gráfica de la función $f(x) = |x + 2| + |x - 3|$ y la recta $y = 7$, para que puedas contrastar tu resultado.

Gráfica de la función f(x) = |x+2| + |x-3| y de la recta horizontal y = 7 −5 −4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 5 5 7 y x f(x) y = 7
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Resuelve la inecuación con valores absolutos anidados $||x - 1| - 2| \le 1$ y expresa la solución final como la unión de dos intervalos cerrados.

Resuelve la inecuación con valores absolutos anidados $||x - 1| - 2| \le 1$ y expresa la solución final como la unión de dos intervalos cerrados.

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Desigualdades cuadráticas

Para resolver $ax^2+bx+c > 0$ (o $<0$), primero se hallan las raíces con la fórmula general y después se estudia el signo en cada tramo.

Signo de una parábola con ramas hacia arriba y dos raíces: positiva fuera de las raíces y negativa entre ellas. x₁ x₂ + − + x < x₁signo + x₁ < x < x₂signo − x > x₂signo +
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Expresa como unión de intervalos el conjunto de todos los números reales que cumplen la inecuación cuadrática $x^2 - 4x - 5 > 0$.

Expresa como unión de intervalos el conjunto de todos los números reales que cumplen la inecuación cuadrática $x^2 - 4x - 5 > 0$.

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Acotar un resultado: operar con desigualdades

Una medición como $r = 5.0 \pm 0.1$ cm es un intervalo: $4.9 < r < 5.1$. Si con ese dato calculas otra cosa (un volumen, un área), el resultado también queda en un intervalo. Para hallarlo hay que saber qué operaciones conservan una desigualdad.

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La medida del radio de una esfera es $r = 5.0 \pm 0.1\text{ cm}$. Utilizando las propiedades de las desigualdades y los intervalos en la recta real, determina el…

La medida del radio de una esfera es $r = 5.0 \pm 0.1\text{ cm}$. Utilizando las propiedades de las desigualdades y los intervalos en la recta real, determina el intervalo estricto en el que se encuentra el volumen exacto de la esfera, $V = \frac{4}{3}\pi r^3$. Considera el valor de $\pi$ sin aproximar en los extremos del intervalo resultante.

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Los irracionales en la recta

Todo número real tiene un lugar en la recta, y los irracionales también. Algunos se pueden marcar exactamente con regla y compás usando el teorema de Pitágoras.

Construcción a escala de la raíz de 13 sobre la recta real: triángulo rectángulo de catetos 3 y 2 y arco de compás con centro en el origen. 0 1 2 3 4 2 √13 √13 ≈ 3.6
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Explica los pasos para representar de forma exacta el número irracional $\sqrt{13}$ en la recta real utilizando el teorema de Pitágoras.

Explica los pasos para representar de forma exacta el número irracional $\sqrt{13}$ en la recta real utilizando el teorema de Pitágoras.

0 1 2 3 4 3 2 √13 √13
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En el diseño de la fachada de un edificio, se utiliza la proporción áurea $\phi = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}$. Basándote en la figura adjunta, justifica analíticamente por…

En el diseño de la fachada de un edificio, se utiliza la proporción áurea $\phi = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}$. Basándote en la figura adjunta, justifica analíticamente por qué la construcción mostrada determina exactamente el valor de $\phi$ en la recta real.

0 1/2 1 2 φ
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Un irracional entre dos racionales

Se puede encontrar un irracional entre dos racionales dados: basta construir un decimal que no sea periódico y que quede en el medio.

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Demuestra, encontrando un ejemplo explícito, que entre los números racionales $\frac{10}{7}$ y $\frac{143}{100}$ existe al menos un número irracional.

Demuestra, encontrando un ejemplo explícito, que entre los números racionales $\frac{10}{7}$ y $\frac{143}{100}$ existe al menos un número irracional.

Resolver

Vuelve al principio: el termómetro del secador que marca $50$ °C con tolerancia de $2$ °C se describe con el entorno $E(50, 2)$, con la desigualdad $|T - 50| < 2$ o con el intervalo $(48, 52)$. Las tres escrituras dicen lo mismo.

Resumen

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