Documento 7 Usando El Valor Absoluto

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  • 8/18/2019 Documento 7 Usando El Valor Absoluto

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    Profesorado del CONSUDEC Materia: Matemática Año: 2015 Modalidad a Distancia

    Valor Absoluto

    El valor absoluto de un número real x se denota por |x| y se define como sigue:

    x, si x ≥ 0 

    |x| =

    −x, si x < 0

    Por ejemplo, 

    |3| = 3, pues 3 ≥ 0

    |0| = 0, pues 0 ≥ 0

    |- 2| = -(-2) = 2, pues -2 < 0

    Noten que el valor absoluto siempre toma valores positivos o cero, pero nunca

    toma valores negativos.

    Si lo vemos sobre la recta real, el valor absoluto nos cuenta la distancia del punto alorigen ( 0 ).

    -2 0

    La distancia entre 0 y -2 es de dos unidades.

    Propiedades del valor absoluto de números reales:

    a) a + b   a + b 

    b) a . b = a . b 

    c) a  =- a 

    d) a : b = a :b 

    e) a  0

    Ejemplos:

    8 + 3  8 - 3 

    5 . (-2) = 5 . -2 

    Distancia entre dos números de la recta real

    Vamos a definir distancia entre dos números de la recta real al valor absoluto de su

    diferencia.

    Dados dos puntos de la recta real, a y b, se define dist(ab) =a – b  

    Por ejemplo la distancia del 2 al 5 es 2 – 5= 3 (Noten que es indistinto tomar 2  – 5 otomar 5 – 2 ya que en valor absoluto nos da el mismo resultado).

    2 3 4 5

    La distancia es de 3 unidades

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    Profesorado del CONSUDEC Materia: Matemática Año: 2015 Modalidad a Distancia

    Juntando los conceptos de valor absoluto y distancia, surgen las siguientes propiedades

    que nos servirán para resolver inecuaciones.

    Para cualquier par de números reales x y a, (a positivo): ´

    1. |x|= a ←→ −a = x o x = a

    Los números reales cuya distancia a cero |x – 0| es “a unidades” 

    2. |x| < a ←→ −a < x a ←→ -a > x ∨  x > a

    Los números reales cuya distancia a cero |x – 0| es mayor a “a unidades” 

    ) (-a 0 a

    (Si tuviéramos ≤ ≥ la diferencia sería que incluiríamos a los valores  –a y a en la

    solución y en la recta numérica pondríamos corchetes)

     Ahora bien, si generalizamos esto y en lugar de x ponemos cualquier expresión α,

    entonces nos quedaría:

    1) |α| = a ←→ −a = α ∨  α = a

    2) |α| a ←→ -a > α ∨ α > a

    Esto nos lleva a comprender que si tenemos | − | = k, con c cualquier número real y k

    un real positivo, podemos aplicar la propiedad (1) entendiendo que x – c hace las veces

    de α. Entonces nos quedaría:

    -k = x – c ∨  x – c = a que equivale a

    c – k = x ∨  x = c + k , pasando de término c.

    Es decir el conjunto formado por los dos puntos que se encuentran a una distancia k de c.

    K K

    C – K C C + K

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    Profesorado del CONSUDEC Materia: Matemática Año: 2015 Modalidad a Distancia

    De la misma manera, si tenemos | − |  k , con c cualquier número real y k

    un real positivo, podemos aplicar la propiedad (2) entendiendo que x – c hace las veces

    de α. Entonces nos quedaría:

    -k > x – c ∨  x – c > k , pasando de término c, nos queda

    c – k > x ∨  x > c + k

    Es decir el conjunto formado por los puntos de la recta real que se encuentran a una

    distancia mayor que k de c. Esto es (-∞;c-k) ∪ (c+k; ∞) 

    K K

    ) (C – K C C + K

    Ejemplo de aplicación para resolver inecuaciones con valor absoluto:

    Hallar todos los números reales tales que |2 + 4| > 6

    entonces tomando 2x +4 como α, y aplicando la propiedad (3) nos queda:

    -6 > 2x +4 ∨  2x +4> 6 ahora procedemos a despejar y nos queda

    -6-4 > 2x ∨  2x > 6-4

    -10/2 > x ∨ 

    x > 2/2

    -5 > x ∨  x > 1

    ) (-5 1

    Solución = (-∞;-5) ∪ (1; ∞) 

    Recuerden que si aparece un ≥ ≤ lo único que cambia es que los extremos ahora

    pertenecen al conjunto solución y se marcan con corchetes.

    De esta forma pueden resolver inecuaciones con valor absoluto sin usar distancia.

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    Profesorado del CONSUDEC Materia: Matemática Año: 2015 Modalidad a Distancia

    Ejercicios:

    1) Hallen los números reales que cumplen:

    a) x = 4b) - x = 4

    c) x < 4

    d) x    4

    e) x – 3 = 4f) x +3 = 4

    g) x – 3 < 4

    h) x – 3  4

    i) 4x +2 = 6 j) 2x – 4  6

    k) 1/2 x – 3/2   5/2

    l) x – 3= 0

    2) Escriban la expresión usando valor absoluto y hallen todos los números reales

    a) cuya distancia a 0 sea 5.

    b) cuya distancia a 2 sea 5.

    c) cuya distancia a – 2 sea 5.

    d) cuya distancia a 0 sea menor que 5.

    e) cuya distancia a 0 sea mayor que 5.

    f) cuya distancia a 2 sea como máximo 5.

    g) cuya distancia a 2 sea al menos 5.

    h) cuya distancia a – 2 sea 5.

    i) cuya distancia a – 2 sea 0.

     j) cuya distancia a – 2 sea a lo sumo 5

     

    3) Completen la tabla escribiendo el subconjunto de R dado, en las formas que faltan.

    ENTORNO

    Se denomina entorno simétrico de radio k>0 de un punto “a” al conjunto de puntos x

    tales que x - a < k o sea que verifica la desigualdad a - k < x < a + k donde a-k y a+kson los extremos, a es el centro y k es el radio.

    k k

    ( )a –k a a + k

    Noten que x - a expresa la distancia entre los puntos de abscisas x y a.

    En símbolos: E(a;k) = {x  / x - a< k} = {x  / a - k< x < a + k}

    ENTORNO REDUCIDO

    Es el mismo concepto anterior pero ahora el centro no pertenece al conjunto, es decir quex no puede ser a, por lo tantox-a no puede ser 0 y luego la distancia entre ellos debe sersiempre mayor que cero.

    Entorno reducido de un punto a y de radio k es el conjunto de puntos determinados por

    0 < x - a < k o sea que verifica la desigualdad a - k < x < a + k pero además el punto a no pertenece al conjunto.

    Ejemplo:  0 < x - 2 < 4

    Es el entorno de centro 2 y radio 4, y además el centro 2 no pertenece al conjunto.

    En símbolos: E* (2;4) = {x  /0 < x - 2 < 4} = {x  /-2 < x < 6  x  2}

    Notación deIntervalo

    Inecuación Representación en larecta R

    Notación con valorabsoluto

    (-3;3)

    -5 < x < 5

    -4 ≥ x ∨ x  4

    (-∞; -10] U [10; +∞)0 < x < 4

    [2;8]

    x – 1 < 5

    x +4  2