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Inecuaciones de primer y segundo grado

Te conviene dominar: Intervalos, semirectas y entornos (1.° de Educación Media Superior (bachillerato))
Te conviene dominar: Ecuaciones de segundo grado (1.° de Educación Media Superior (bachillerato))

Valentina tiene $\$900$ cargados en la tarjeta del ómnibus y cada boleto cuesta $\$60$. ¿Cuántos viajes puede hacer? La respuesta no es un número solo: puede hacer 15 viajes, o 14, o 3... Lo que importa es el máximo. Cuando un enunciado dice «como mínimo», «no debe superar» o «a partir de cuántos», la matemática que lo expresa no es una ecuación sino una inecuación, y su solución suele ser un intervalo entero de la recta real. Acá vas a resolver las de primer grado, las de segundo grado, las racionales y las que tienen valor absoluto.

Inecuaciones de primer grado

Recta real con la solución de menos dos x menor que seis: x mayor que menos tres, con extremo abierto en menos tres. −2x < 6 dividir entre (−2) → se invierte el sentido x > −3 −3

El círculo abierto indica que el extremo no pertenece a la solución ($<$ o $>$); el cerrado, que sí ($\leq$ o $\geq$). En intervalos: $(-3,+\infty)$.

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Resuelve la siguiente inecuación de primer grado y representa la solución en la recta real utilizando un intervalo: $5 - 2x \le 11$ Dibuja en tu cuaderno una recta real…

Resuelve la siguiente inecuación de primer grado y representa la solución en la recta real utilizando un intervalo:

$5 - 2x \le 11$

Dibuja en tu cuaderno una recta real con una escala adecuada, marca el extremo del intervalo y señala si queda incluido o no. Escribe después la solución con notación de intervalo.

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Resuelve la siguiente inecuación con paréntesis y simplifica el resultado: $3(x - 1) + 2 > 5x - 7$

Resuelve la siguiente inecuación con paréntesis y simplifica el resultado:

$3(x - 1) + 2 > 5x - 7$

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Resuelve la siguiente inecuación de primer grado, expresando la solución en forma de intervalo y representándola sobre la recta real: $$\frac{2x - 3}{4} - \frac{x +…

Resuelve la siguiente inecuación de primer grado, expresando la solución en forma de intervalo y representándola sobre la recta real:

$$\frac{2x - 3}{4} - \frac{x + 1}{3} \geq \frac{x - 1}{2} - 1$$
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Plantear problemas con inecuaciones lineales

Para traducir un enunciado: elegí la incógnita, identificá la frase clave y pasala a símbolo.

Frase Símbolo
«a lo sumo», «como máximo», «no debe superar» $\leq$
«como mínimo», «al menos» $\geq$
«menos que», «más que» $<$, $>$
Dos rectas de costo según los minutos: el plan A parte más alto pero crece más lento y se cruza con el plan B en 75 minutos. 75 min plan A plan B costo
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Un grupo de amigos quiere organizar una fiesta de graduación. El alquiler del local cuesta $6\,000$ pesos fijos, y el catering cuesta $480$ pesos por cada asistente. Si…

Un grupo de amigos quiere organizar una fiesta de graduación. El alquiler del local cuesta $6\,000$ pesos fijos, y el catering cuesta $480$ pesos por cada asistente. Si disponen de un presupuesto máximo de $24\,000$ pesos, plantea una inecuación y calcula cuál es el número máximo de personas que pueden asistir a la fiesta.

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Una empresa de telefonía ofrece un plan por el que cobra $400$ pesos de cuota fija mensual más $2$ pesos por cada minuto de llamada. Otra empresa cobra $200$ pesos de…

Una empresa de telefonía ofrece un plan por el que cobra $400$ pesos de cuota fija mensual más $2$ pesos por cada minuto de llamada. Otra empresa cobra $200$ pesos de cuota fija pero $6$ pesos por minuto. ¿A partir de cuántos minutos de conversación al mes resulta más económica la primera empresa?

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Un grupo de estudiantes de 1.º de bachillerato está organizando una graduación. Calcularon que los gastos fijos de alquiler del local y el DJ son de $18\,000$ pesos.…

Un grupo de estudiantes de 1.º de bachillerato está organizando una graduación. Calcularon que los gastos fijos de alquiler del local y el DJ son de $18\,000$ pesos. Además, el catering por cada asistente cuesta $480$ pesos. Si recaudaron un total de $60\,000$ pesos mediante la venta de rifas y patrocinios, y quieren que al finalizar el evento les sobren al menos $8\,400$ pesos para un viaje de fin de curso, planteá y resolvé una inecuación que determine el número máximo de personas, $x$, que pueden invitar.

$8.400 60.000 51.600 18.000 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Número de asistentes (x) Pesos ($) Presupuesto ($60.000) Gasto máx. ($51.600) Gastos (18.000 + 480x) x = 70 (máx) Gastos fijos Zona de ahorro ≥ $8.400
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Inecuaciones de segundo grado: raíces y tabla de signos

Recta real dividida por las raíces 2 y 3 en tres tramos con signos más, menos y más, para resolver x al cuadrado menos 5x más 6 mayor o igual que cero. x² − 5x + 6 ≥ 0 2 3 +−+ solución: (−∞, 2] ∪ [3, +∞)
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Comprueba si los valores $x = 0$, $x = 2$ y $x = 5$ son soluciones de la inecuación cuadrática: $x^2 - 5x + 4 \le 0$

Comprueba si los valores $x = 0$, $x = 2$ y $x = 5$ son soluciones de la inecuación cuadrática:

$x^2 - 5x + 4 \le 0$

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Determina el conjunto de soluciones de la siguiente inecuación de segundo grado analizando el signo de los factores: $x^2 - 9 > 0$ Expresa el resultado en forma de…

Determina el conjunto de soluciones de la siguiente inecuación de segundo grado analizando el signo de los factores:

$x^2 - 9 > 0$

Expresa el resultado en forma de intervalos.

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En una competición de saltos, la altura $h$ (en metros) que alcanza un deportista respecto al tiempo $t$ (en segundos) viene dada por la expresión…

En una competición de saltos, la altura $h$ (en metros) que alcanza un deportista respecto al tiempo $t$ (en segundos) viene dada por la expresión $h(t) = -t^2 + 4t + 1,5$. Determina el intervalo de tiempo durante el cual el saltador se encuentra a una altura superior a los $4,5$ metros.

h = 4,5 m t (s) h (m) 0 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 t₁=? t₂=? Intervalo de tiempo: ? h > 4,5 m Saltador Datos del problema: h(t) = -t² + 4t + 1,5 Condición: h > 4,5
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Casos especiales: discriminante y parámetros

Si el discriminante $\Delta=b^2-4ac$ es negativo, la parábola no corta el eje $x$: tiene siempre el signo de $a$. Si $\Delta=0$ hay una raíz doble y el polinomio es un cuadrado perfecto.

Parábola con discriminante negativo que queda toda por encima del eje horizontal: es positiva para todos los reales. siempre positiva solución de x² − 2x + 5 > 0: todo ℝ discriminante menor que 0
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Dada la ecuación de segundo grado $x^2 - 6x + k = 0$, determina para qué valores del parámetro real $k$ la ecuación no tiene soluciones reales. Pista: Recuerda que para…

Dada la ecuación de segundo grado $x^2 - 6x + k = 0$, determina para qué valores del parámetro real $k$ la ecuación no tiene soluciones reales. Pista: Recuerda que para que no existan soluciones reales, el discriminante $\Delta = b^2 - 4ac$ debe cumplir una inecuación específica.

Análisis de la ecuación: x² − 6x + k = 0 Eje de simetría (x = 3) x y 0 12345 123 Δ < 0 (0 soluciones reales) Δ = 0 (1 solución) Δ > 0 (2 soluciones) V(3, k − 9) El parámetro k desplaza la parábola Método del vértice Coordenada x del vértice: xv = −b / 2a = 6 / 2 = 3 Coordenada y del vértice: yv = f(3) = k − 9 Condición (cero raíces): yv > 0 → k − 9 ? 0 Método del discriminante Fórmula: Δ = b² − 4ac Sustituyendo: Δ = (−6)² − 4(1)(k) Δ = 36 − 4k Condición (cero soluciones): Δ < 0 → 36 − 4k ? 0 Encuentra los valores de k: k = ?
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Determina para qué valores del parámetro real $k$ la inecuación de segundo grado $x^2 + (k-2)x + k + 1 > 0$ se verifica para cualquier valor real de $x$. Aplica este…

Determina para qué valores del parámetro real $k$ la inecuación de segundo grado $x^2 + (k-2)x + k + 1 > 0$ se verifica para cualquier valor real de $x$. Aplica este resultado para explicar bajo qué condiciones un fondo de inversión que garantiza este rendimiento mínimo nunca entraría en pérdidas, independientemente de la fluctuación del mercado $x$.

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Sistemas de inecuaciones con una incógnita

Un sistema se resuelve inecuación por inecuación, y la solución final es la intersección de las soluciones: los valores que cumplen todas a la vez.

Tres rectas: x mayor que 1, x entre menos 3 y 3, y su intersección, el intervalo de 1 abierto a 3 cerrado. x − 1 > 0 y x² − 9 ≤ 0 x > 1 −3 ≤ x ≤ 3 intersección: (1, 3]
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Halla la solución del siguiente sistema de inecuaciones lineales con una incógnita y exprésala en forma de intervalo:…

Halla la solución del siguiente sistema de inecuaciones lineales con una incógnita y exprésala en forma de intervalo:

$\begin{cases} x + 3 > 1 \\ 2x - 4 \le 2 \end{cases}$

Puedes apoyarte en esta recta numérica para representar las soluciones de cada inecuación y su intersección:

Recta numérica con los números enteros desde −5 hasta 5−5−4−3−2−1012345
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El área de un rectángulo de base $5$ cm y altura $(x - 2)$ cm debe ser menor que $30$ cm². ¿Qué valores puede tomar la variable $x$? Ten en cuenta que la altura debe ser…

El área de un rectángulo de base $5$ cm y altura $(x - 2)$ cm debe ser menor que $30$ cm². ¿Qué valores puede tomar la variable $x$? Ten en cuenta que la altura debe ser siempre una cantidad positiva.

Límite: Área = 30 cm² Área < 30 5 x - 2 x - 2 > 0
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Halla el conjunto de números reales que satisfacen simultáneamente el siguiente sistema de inecuaciones: $$\begin{cases} x^2 - 5x + 4 \leq 0 \\ 2x + 1 > 5 \end{cases}$$

Halla el conjunto de números reales que satisfacen simultáneamente el siguiente sistema de inecuaciones:

$$\begin{cases} x^2 - 5x + 4 \leq 0 \\ 2x + 1 > 5 \end{cases}$$
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Problemas con segundo grado

En los problemas con áreas, tiempos o beneficios, la inecuación de segundo grado se combina con condiciones del contexto (longitudes positivas, tiempo desde 0...). La solución es la intersección de ambas cosas.

Parábola del área x por veinte menos x, que sube hasta 100 en x igual a 10; la parte por encima de 75 corresponde a x entre 5 y 15. 5 15 área 75 área
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Una empresa de fabricación de fundas para celulares ha determinado que sus beneficios mensuales, en cientos de pesos, dependen del número de unidades producidas $x$ (en…

Una empresa de fabricación de fundas para celulares ha determinado que sus beneficios mensuales, en cientos de pesos, dependen del número de unidades producidas $x$ (en miles) según la función $B(x) = -80x^2 + 560x - 480$. ¿Entre qué valores de producción la empresa obtiene beneficios (es decir, $B(x) > 0$)?

Producción x (miles) Beneficios B(x) x₁=1 x₂=6 V(3,5, 500) B(x) > 0 Zona de beneficios 400 200 0 −200
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El área de un jardín rectangular debe ser menor que $54$ $m^2$. Se sabe que el largo del jardín mide $3$ metros más que el ancho. Si llamamos $x$ a la medida del ancho,…

El área de un jardín rectangular debe ser menor que $54$ $m^2$. Se sabe que el largo del jardín mide $3$ metros más que el ancho. Si llamamos $x$ a la medida del ancho, plantea una inecuación de segundo grado y determina los posibles valores que puede tomar dicha medida.

x x + 3 Área < 54 m²
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Se desea diseñar un jardín rectangular de manera que su perímetro sea exactamente de 60 metros. Si el área del jardín debe estar comprendida entre 125 y 200 metros…

Se desea diseñar un jardín rectangular de manera que su perímetro sea exactamente de 60 metros. Si el área del jardín debe estar comprendida entre 125 y 200 metros cuadrados, ¿qué valores puede tomar la longitud del lado más largo del jardín? Expresa el resultado en forma de intervalo.

x (lado mayor) 30 - x Perímetro = 60 m A = x · (30 - x) 125 ≤ A ≤ 200 m²
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Inecuaciones racionales

Una inecuación racional tiene una incógnita en el denominador. No multipliques por el denominador: puede ser positivo o negativo y no sabés si hay que invertir el sentido. Se hace así:

Recta con el punto menos uno abierto y el punto dos cerrado; signos más, menos y más; la solución de x menos 2 sobre x más 1 menor o igual que cero es el intervalo de menos uno abierto a dos cerrado. (x − 2)/(x + 1) ≤ 0 −12 +−+ solución: (−1, 2]
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Resuelve la siguiente inecuación racional, teniendo especial cuidado con los valores que anulan el denominador: $$\frac{x^2 - 9}{x - 1} \geq 0$$

Resuelve la siguiente inecuación racional, teniendo especial cuidado con los valores que anulan el denominador:

$$\frac{x^2 - 9}{x - 1} \geq 0$$
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Resuelve la siguiente inecuación racional de segundo grado, asegurándote de considerar correctamente el dominio de la expresión y los intervalos donde el cociente cambia…

Resuelve la siguiente inecuación racional de segundo grado, asegurándote de considerar correctamente el dominio de la expresión y los intervalos donde el cociente cambia de signo:

$\frac{3}{x-2} \leq \frac{x}{x+3}$

Indica detalladamente los valores que quedan excluidos de la solución por anular el denominador.

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Una empresa de servicios de consultoría estima que sus beneficios mensuales, expresados en miles de pesos, están dados por la expresión racional…

Una empresa de servicios de consultoría estima que sus beneficios mensuales, expresados en miles de pesos, están dados por la expresión racional $B(x) = \frac{x^2 - 9}{x - 5}$, donde $x$ representa la cantidad de proyectos gestionados simultáneamente. Por razones operativas, la empresa solo puede gestionar entre 0 y 10 proyectos. Determiná el intervalo de proyectos para los cuales la empresa obtiene beneficios positivos pero menores o iguales a 4 mil pesos, es decir, resolvé el sistema:

$0 < \frac{x^2 - 9}{x - 5} \leq 4$

Límite: B(x) = 4 x = 5 (Asíntota) 0 10 4 ? Intervalo Solución = [ 0, ? ) Proyectos simultáneos (x) Beneficios en miles de $ (y) Beneficios: B(x) = x² - 9 x - 5 Objetivo: 0 < B(x) ≤ 4
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Inecuaciones con valor absoluto

$|u|$ es la distancia de $u$ a $0$. Entonces, para $c>0$:

Por ejemplo, $|x-3|\leq2$ equivale a $-2\leq x-3\leq2$, o sea $1\leq x\leq5$: los números a distancia 2 o menos de $3$.

Recta real con el intervalo de 1 a 5 marcado, formado por los números a distancia menor o igual que 2 del número 3. 135 distancia a 3 menor o igual que 2
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Halla el conjunto de soluciones del siguiente sistema de inecuaciones con una incógnita, prestando atención a la simplificación de las fracciones y al estudio de signos…

Halla el conjunto de soluciones del siguiente sistema de inecuaciones con una incógnita, prestando atención a la simplificación de las fracciones y al estudio de signos de la inecuación cuadrática:

$\begin{cases} \frac{x+3}{2} - \frac{x^2-1}{4} \geq 1 \\ |2x - 5| < 7 \end{cases}$

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Un fabricante de componentes electrónicos detectó que el costo unitario de producción $C$ depende de la temperatura de la sala $T$ (en ºC) según la expresión…

Un fabricante de componentes electrónicos detectó que el costo unitario de producción $C$ depende de la temperatura de la sala $T$ (en ºC) según la expresión $C(T) = |T^2 - 40T + 375|$. Para que el producto sea competitivo en el mercado de las Ciencias Sociales, el costo unitario no debe superar los 25 pesos.

Resolvé la inecuación $|T^2 - 40T + 375| \leq 25$ y determiná los rangos de temperatura permitidos para la fabricación.

C = 25 C(T) = |T² - 40T + 375| 10 15 20 25 30 10 20 30 40 50 20-5√2 20+5√2 25 Temperatura T (ºC) Costo C(T) ($) C(T) ≤ 25
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Inecuaciones lineales con dos variables: semiplanos

Una inecuación como $2x+y\leq8$ se representa en el plano: la recta $2x+y=8$ lo parte en dos semiplanos, y la solución es uno de ellos.

Un sistema de inecuaciones con dos variables se resuelve sombreando la intersección de los semiplanos: es la región factible, y sus vértices se obtienen cortando de a dos las rectas.

Región triangular del primer cuadrante bajo la recta 2x más y igual a 8, con vértices en (0,0), (4,0) y (0,8). (0,0) (4,0) (0,8) región factible
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Una ONG distribuye lotes de alimentos ($x$) e higiene ($y$). Dispone de un presupuesto máximo de 2000 pesos. Cada lote de alimentos cuesta 20 pesos y cada uno de higiene…

Una ONG distribuye lotes de alimentos ($x$) e higiene ($y$). Dispone de un presupuesto máximo de 2000 pesos. Cada lote de alimentos cuesta 20 pesos y cada uno de higiene 10 pesos. Por logística, deben enviar al menos 40 lotes de alimentos y el número de lotes de higiene no puede superar al doble de los de alimentos. Además, para que la ayuda sea equilibrada, la suma total de lotes debe ser al menos de 100.

Escribe el sistema de inecuaciones lineales con dos variables que representa estas restricciones y representa gráficamente la región factible en el plano.

Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.

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Resumen

Volvé al principio: con $\$900$ y boletos de $\$60$, la inecuación $60n\leq900$ da $n\leq15$: Valentina puede hacer como máximo 15 viajes.

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