Inecuaciones y sistemas de inecuaciones lineales
Una panadería de barrio de Canelones tiene que decidir cuántas bandejas de bizcochos ($x$) y cuántas de tortas fritas ($y$) prepara para el fin de semana: el horno, las horas de trabajo y la harina disponible imponen varias condiciones a la vez sobre $x$ e $y$. Cada condición es una inecuación lineal con dos incógnitas; todas juntas forman un sistema. En este apartado vas a aprender a representar cada pieza (el semiplano de una inecuación) y la región que determina un sistema, porque sobre esa región vas a elegir, en los próximos apartados, el mejor punto de todos los posibles: eso es la programación lineal.
El semiplano de una inecuación lineal
Comprueba, sin representarla, si los puntos $P(1, 4)$, $Q(-2, 0)$ y $R(0, -3)$ son solución de la inecuación $3x - y > -5$. Indica además si la recta $3x - y = -5$ forma…
Comprueba, sin representarla, si los puntos $P(1, 4)$, $Q(-2, 0)$ y $R(0, -3)$ son solución de la inecuación $3x - y > -5$. Indica además si la recta $3x - y = -5$ forma parte de la solución y por qué.
Representa en el plano el semiplano solución de la inecuación $2x + 3y \leq 12$ y comprueba algebraicamente si los puntos $A(3, 2)$ y $B(2, 5)$ pertenecen a él. ¿Qué…
Representa en el plano el semiplano solución de la inecuación $2x + 3y \leq 12$ y comprueba algebraicamente si los puntos $A(3, 2)$ y $B(2, 5)$ pertenecen a él. ¿Qué particularidad tiene el punto $A$ respecto de la recta frontera?
Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Un estudiante debe representar la solución de $3x - 2y \geq 0$. Como la recta $3x - 2y = 0$ pasa por el origen, prueba con el punto $(0, 0)$ y obtiene $0 \geq 0$, así…
Un estudiante debe representar la solución de $3x - 2y \geq 0$. Como la recta $3x - 2y = 0$ pasa por el origen, prueba con el punto $(0, 0)$ y obtiene $0 \geq 0$, así que concluye que «la solución es todo el plano». Encuentra el error en su razonamiento y explica cómo se decide correctamente el semiplano solución en este caso.
Hallar la inecuación a partir del gráfico
A veces el dato es el dibujo y hay que escribir la inecuación. Se hace en dos pasos: primero la ecuación de la recta frontera, después el sentido de la desigualdad.
La figura muestra un semiplano solución delimitado por una recta que corta a los ejes en dos puntos señalados, como se muestra en la figura. Deduce la ecuación de la…
La figura muestra un semiplano solución delimitado por una recta que corta a los ejes en dos puntos señalados, como se muestra en la figura.
Deduce la ecuación de la recta frontera y escribe la inecuación cuya solución es el semiplano sombreado. ¿Está incluida la frontera en la solución?
Verdadero o falso, razonando la respuesta: «La solución de la inecuación $3x - y < 6$ incluye todos los puntos de la recta $3x - y = 6$».
Verdadero o falso, razonando la respuesta: «La solución de la inecuación $3x - y < 6$ incluye todos los puntos de la recta $3x - y = 6$».
Sistemas de inecuaciones: la intersección de semiplanos
Representa el recinto solución del sistema formado por $x \geq 0$, $y \geq 0$ y $x + y \leq 5$. ¿Qué figura geométrica se obtiene? Indica sus vértices.
Representa el recinto solución del sistema formado por $x \geq 0$, $y \geq 0$ y $x + y \leq 5$. ¿Qué figura geométrica se obtiene? Indica sus vértices.
Representa el recinto solución del sistema formado por $x \geq 0$, $y \geq 0$, $x + y \leq 6$ y $x \leq 4$. Calcula las coordenadas de todos sus vértices e indica qué…
Representa el recinto solución del sistema formado por $x \geq 0$, $y \geq 0$, $x + y \leq 6$ y $x \leq 4$. Calcula las coordenadas de todos sus vértices e indica qué tipo de polígono es.
Dado el sistema formado por $x \geq 0$, $y \geq 0$, $2x + y \leq 10$ y $x + 2y \leq 8$: a) Representa el recinto solución. b) Halla sus vértices resolviendo los sistemas…
Dado el sistema formado por $x \geq 0$, $y \geq 0$, $2x + y \leq 10$ y $x + 2y \leq 8$:
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a) Representa el recinto solución.
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b) Halla sus vértices resolviendo los sistemas de ecuaciones necesarios.
Región y puntos: comprobar y reconocer
Dos tareas frecuentes: decidir si un punto está en la región (se comprueba en todas las inecuaciones) y reconocer el sistema a partir de la figura de la región.
El triángulo sombreado de la figura es la solución de un sistema de tres inecuaciones, como se muestra en la figura. ¿Cuál de los siguientes sistemas es? Razona la…
El triángulo sombreado de la figura es la solución de un sistema de tres inecuaciones, como se muestra en la figura.
¿Cuál de los siguientes sistemas es? Razona la elección descartando las demás opciones.
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a) $x \geq 1$, $y \geq 1$, $3x + 4y \leq 19$
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b) $x \leq 1$, $y \leq 1$, $3x + 4y \geq 19$
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c) $x \geq 1$, $y \geq 1$, $3x + 4y \geq 19$
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d) $x \geq 1$, $y \leq 1$, $3x + 4y \leq 19$
La figura muestra el recinto solución de un sistema de inecuaciones y cuatro puntos marcados sobre él, como se muestra en la figura. Decide gráficamente qué puntos son…
La figura muestra el recinto solución de un sistema de inecuaciones y cuatro puntos marcados sobre él, como se muestra en la figura.
Decide gráficamente qué puntos son solución del sistema y confirma tu respuesta comprobando algebraicamente cada punto en el sistema $x + 2y \leq 10$, $3x + y \leq 15$, $x \geq 0$, $y \geq 0$.
Representa la región del plano definida por $|x| + |y| \leq 2$. Para ello, razona por cuadrantes: reescribe la condición sin valores absolutos en cada uno de los cuatro…
Representa la región del plano definida por $|x| + |y| \leq 2$. Para ello, razona por cuadrantes: reescribe la condición sin valores absolutos en cada uno de los cuatro cuadrantes y obtén la inecuación correspondiente. ¿Qué figura resulta y cuáles son sus vértices?
Plantear el sistema a partir de un enunciado
El paso más importante es traducir el texto a inecuaciones. Cada condición del enunciado se convierte en una desigualdad.
| En el texto | Símbolo |
|---|---|
| «no más de», «como máximo», «a lo sumo» | $\leq$ |
| «al menos», «como mínimo», «no menos de» | $\geq$ |
| «cantidades no negativas» (implícita) | $x\geq0$, $y\geq0$ |
Una tienda de ropa deportiva prepara su pedido de primavera: llamá $x$ al número de camisetas técnicas e $y$ al número de buzos que encargará. Por espacio en el depósito…
Una tienda de ropa deportiva prepara su pedido de primavera: llamá $x$ al número de camisetas técnicas e $y$ al número de buzos que encargará. Por espacio en el depósito no puede recibir más de $40$ prendas en total, y el proveedor le exige encargar al menos $10$ camisetas. Escribí el sistema de inecuaciones que reúne todas estas condiciones.
Una preparadora física diseña la recuperación de sus deportistas con dos tipos de batido. Cada batido del tipo A aporta $12$ g de proteína y $8$ g de carbohidratos; cada…
Una preparadora física diseña la recuperación de sus deportistas con dos tipos de batido. Cada batido del tipo A aporta $12$ g de proteína y $8$ g de carbohidratos; cada batido del tipo B aporta $6$ g de proteína y $14$ g de carbohidratos. La pauta diaria exige un mínimo de $48$ g de proteína y de $56$ g de carbohidratos. Plantea, sin resolverlo, el sistema de inecuaciones que deben cumplir los números de batidos diarios $x$ e $y$ de cada tipo.
La comisión vecinal organiza su fiesta anual y vende entradas de adulto ($x$) y de menor ($y$). El polideportivo tiene una capacidad máxima de $300$ personas; por…
La comisión vecinal organiza su fiesta anual y vende entradas de adulto ($x$) y de menor ($y$). El polideportivo tiene una capacidad máxima de $300$ personas; por acuerdo con la intendencia deben venderse al menos $50$ entradas de adulto, y la experiencia de otros años indica que el número de menores no superará el doble que el de adultos. Planteá el sistema de inecuaciones correspondiente y representá la región de posibilidades.
Un laboratorio de cosmética natural produce dos cremas, hidratante ($x$ botes diarios) y reparadora ($y$ botes diarios). Cada bote de hidratante necesita $3$ minutos en…
Un laboratorio de cosmética natural produce dos cremas, hidratante ($x$ botes diarios) y reparadora ($y$ botes diarios). Cada bote de hidratante necesita $3$ minutos en la máquina mezcladora y $2$ minutos en la envasadora; cada bote de reparadora, $2$ minutos de mezcla y $4$ de envasado. La mezcladora puede trabajar $60$ minutos al día y la envasadora, $64$ minutos, como se resume en la figura.
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a) Plantea el sistema de inecuaciones del problema.
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b) Representa el recinto de producciones posibles.
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c) Halla sus vértices e indica qué producción máxima diaria de crema hidratante sería posible si ese día no se fabricara reparadora.
Escribir el sistema de un recinto dado
Para un polígono con vértices conocidos, cada lado es una recta frontera; el sentido de cada desigualdad se decide con un punto interior.
Considera el sistema formado por $x \geq 0$, $y \geq 0$, $x + y \geq 4$ y $x - y \leq 2$. a) Representa el recinto solución y halla sus vértices. b) Razona, a partir de…
Considera el sistema formado por $x \geq 0$, $y \geq 0$, $x + y \geq 4$ y $x - y \leq 2$.
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a) Representa el recinto solución y halla sus vértices.
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b) Razona, a partir de la representación, si el recinto es acotado o no.
La figura muestra un recinto triangular sombreado cuyas fronteras son las rectas $x = 2$, $y = 1$ y $x + 2y = 12$, como se muestra en la figura. a) Escribe el sistema de…
La figura muestra un recinto triangular sombreado cuyas fronteras son las rectas $x = 2$, $y = 1$ y $x + 2y = 12$, como se muestra en la figura.
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a) Escribe el sistema de inecuaciones cuya solución es ese triángulo.
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b) Calcula las coordenadas de sus tres vértices.
Las rectas $x + y = 6$, $y = x - 2$ e $y = 0$ delimitan un triángulo en el plano, como se muestra en la figura. a) Calcula los vértices del triángulo. b) Escribe el…
Las rectas $x + y = 6$, $y = x - 2$ e $y = 0$ delimitan un triángulo en el plano, como se muestra en la figura.
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a) Calcula los vértices del triángulo.
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b) Escribe el sistema de tres inecuaciones cuya solución es exactamente ese triángulo, comprobando que un punto interior, como el $(4, 1)$, verifica las tres desigualdades.
Sistemas con un parámetro
La estrategia es dibujar la región para un par de valores concretos del parámetro y observar qué recta se desplaza.
Considera el sistema formado por $x \geq 0$, $y \geq 0$, $x + y \leq 4$ e $y \leq k$, donde $k > 0$ es un parámetro. a) Representa el recinto para $k = 6$ y para…
Considera el sistema formado por $x \geq 0$, $y \geq 0$, $x + y \leq 4$ e $y \leq k$, donde $k > 0$ es un parámetro.
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a) Representa el recinto para $k = 6$ y para $k = 2$.
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b) Determina para qué valores de $k$ el recinto solución es un cuadrilátero y para cuáles es un triángulo, justificando la respuesta.
Volvé al principio: cada límite de la panadería (horno, horas de trabajo, harina) es una inecuación lineal; su intersección es el recinto poligonal con todas las combinaciones posibles de bandejas $(x, y)$.