domingo, 28 de agosto de 2011

Desigualdades con Valor Absoluto Caso 1

intervalos

Desigualdades



Desigualdades o inecuaciones de primer grado con una incógnita

La expresión
ab,
quiere decir que "a" no es igual a "b". Según los valores particulares de "a" y de "b", puede tenerse a > b, que se lee "a" mayor que "b", cuando la diferencia a - b es positiva y a < b, que se lee "a" menor que "b", cuando la diferencia a - b es negativa.
Desigualdad "es la expresión de dos cantidades tales que la una es mayor o menor que la otra".
Lo mismo que en las igualdades, en toda desigualdad, los términos que están a la izquierda del signo mayor o menor, forman el primer miembro de la desigualdad, y los términos de la derecha, forman el segundo miembro. De la definición de desigualdad, lo mismo que de la escala de los números algebraicos, se deducen algunas consecuencias, a saber:
1º Todo número positivo es mayor que cero
Ejemplo:
5 > 0 ;
porque 5 - 0 = 5
2º Todo número negativo es menor que cero
Ejemplo:
-9 < 0 ;
porque -9 -0 = -9
3º Si dos números son negativos, es mayor el que tiene menor valor absoluto;
Ejemplo:
-10 > -30;
porque -10 - (-30) = -10 +30 = 20


Sentido de una desigualdad.

Los signos > o < determinan dos sentidos opuestos o contrarios en las desigualdades, según que el primer miembro sea mayor o menor que el segundo. Se dice que una desigualdad cambia de sentido, cuando el miembro mayor se convierte en menor o viceversa.

Desigualdades absolutas y condicionales.

Así como hay igualdades absolutas, que son las identidades, e igualdades condicionales, que son las ecuaciones; así también hay dos clases de desigualdades: las absolutas y las condicionales.

Desigualdad absoluta es aquella que se verifica para cualquier valor que se atribuya a las literales que figuran en ella
Ejemplo:
a2+ 3 > a

Desigualdades condicional es aquella que sólo se verifica para ciertos valores de las literales:
Ejemplo:
2x - 8 > 0
que solamente satisface para x > 4. En tal caso se dice que 4 es el límite de x.

Las desigualdades condicionales se llaman inecuaciones.

Propiedades de las desigualdades.

1. Una desigualdad no cambia de sentido cuando se añade o se resta un mismo número a cada miembro
Efectivamente si en la desigualdad a > b se designa por "c" lo que falta a "b" para ser igual a "a", se tiene:
a = b + c

Añadiendo un mismo número, positivo o negativo a los miembros, se puede escribir:
a + m = b + c + m

Suprimiendo "c" en el segundo miembro, resulta evidentemente 
a + m > b +m



Ejemplos:
9 > 5
9 + 2 > 5 + 2
11 > 7
-2 > -6
-2 -3 > -6 -3
-5 > -9

Consecuencia de esta propiedad: Puede suprimirse un término en un miembro de una desigualdad, teniendo cuidado de agregar en el otro miembro el término simétrico del suprimido; es decir, se puede pasar un término de un miembro a otro, cambiando su signo, porque esto equivale a sumar o restar una misma cantidad a los dos miembros.
Ejemplo:
6x -2 > 4x + 4
6x -4x > 4 + 2

2. Una desigualdad no cambia de sentido cuando se multiplican sus dos miembros por un mismo factor positivo, o se dividen entre un mismo divisor, también positivo.
Sea la desigualdad a > b, es decir, a = b + c
Multiplicando ambos miembros de la desigualdad por un número positivo "m", resulta:
am = bm + cm.

Suprimiendo el término positivo "cm", en el segundo miembro disminuye, y se tiene:
am > bm

Si "m" es recíproco de un número positivo, queda evidenciada la segunda parte de esta propiedad

Ejemplos:
12 > 7
12 * 3 > 7 * 3
36 > 21
15 > -25
15 ÷ 5 >(-25) ÷ 5
3 > -5

3. Una desigualdad cambia de sentido cuando se multiplican sus dos miembros por un mismo factor negativo, o se dividen entre un mismo divisor, también negativo.
Sea la desigualdad a > b, es decir, a = b + c
Multiplicando ambos miembros de la desigualdad por el factor negativo -n se obtiene:
-an = -bn -cn

Suprimiendo -cn, en el segundo miembro aumenta; por tanto,
-an < -bn

Si -n es recíproco de un número negativo, queda demostrada la segunda parte del enunciado.

Ejemplos:
3 > -15
3(-4) < (-15)(-4)
-12 < 60
64 < 80
64 ÷ (-4) >80 ÷ (-4)
-16 > -20

Consecuencia de la propiedad anterior pueden cambiarse todos los signos de una desigualdad, con tal que se cambie el sentido de la misma; porque esto equivale a multiplicar sus dos miembros por -1.

Ejemplo:
-7x + 130 < 9 -5x
7x - 130 > -9 + 5x

4. Si los dos miembros de una desigualdad son positivos y se elevan a la misma potencia, la desigualdad no cambia de sentido.
Sea la desigualdad a < b, en la que "a" y "b" son positivos. Multiplicando sus dos miembros por "b", resulta:
ab < b2

En el primer de esta desigualdad, sustituyendo "b" por "a", la desigualdad se refuerza; por tanto:
a2 < b2


Ejemplo:
7 < 10
73 < 103
343 < 1000

5. Si los dos miembros de una desigualdad son negativos y se elevan a una potencia de grado impar, no cambia el sentido de la desigualdad; pero hay cambio de sentido si el grado de la potencia es par.
Sea la desigualdad -a < -b
a) Multiplicando sus dos miembros por b2 se obtiene:
-ab2 < -b3

En el primer miembro, reemplazando b2 por a2, la desigualdad se refuerza; luego se puede escribir:
-a3 < -b3

b) Multiplicando los dos miembros de la primera desigualdad por -b y haciendo análogas transformaciones, la desigualdad cambia de sentido, porque sus términos cambian de signo, y se tiene:
a2 > b2


Ejemplos:
-3 > -6
(-3)3 > (-6)3
-27 > -216
-8 < -4
(-8)2 > (-4)2
64 > 16

6. Si se suman miembro a miembro varias desigualdades de mismo sentido, resulta una desigualdad de mismo sentido que aquéllas.
Sean las desigualdades a > b; a' > b'; a" > b"
Se puede escribir:
a = b + c
a' = b' + c'
a" = b" + c"
Sumando miembro a miembro y suprimiendo c + c' + c", se tiene, sucesivamente:
a + a' + a" = b + b' + b" + c + c' + c"
a + a' + a" > b + b' + b"


Ejemplo:
Dado: 2x > 10 y 7x > 26
se obtiene: 9x > 36

7. Si se restan miembro a miembro dos desigualdades de sentido contrario, resulta una desigualdad de igual sentido que el minuendo.
Sean las desigualdades a > b y c < d
Invirtiendo la segunda desigualdad y sumándola a la primera se tiene
a > b
d > c


a + d > b +c

Restando d + c de cada miembro, resulta:
a - c > b -d



Ejemplo:
Dado: 7x < 12 y 5x > 16,
se obtiene: 2x < -4


INTERVALOS


Los intervalos numéricos en R son conjuntos de números reales y se representan mediante un segmento con  o  sin extremos. Pueden ser acotados o no acotados:
Intervalos acotados:
·         Intervalo abierto (a,b). Está formado por los números reales x comprendidos entre a y b, excluidos ambos. Se expresa: a<x<b.      
·         Intervalo cerrado [a,b]. Está formado por los números reales x comprendidos entre a y b, incluidos ambos. Se expresa a£x£b.    
·         Intervalo abierto a la derecha [a,b). Está formado por los números reales x comprendidos entre a y b, incluido a. Se expresa a£x<b<b.   < b=""></b.   <>
·         Intervalo abierto a la izquierda (a,b]. Está formado por los números reales x comprendidos entre a y b, incluido b. Se expresa a<x£b.  

Intervalos no acotados:<
·         Los intervalos no acotados se representan mediante una semirrecta. 
o    (-¥,a). Está formado por los números reales x menores que a, excluido a. Se expresa: x<a.      
o    (-¥,a]. Está formado por los números reales x menores que a, incluido a. Se expresa:  x£a.       
o    [a,+¥). Está formado por los números reales x mayores que a, incluido a. Se expresa:  a£x.      
o    (a,+¥). Está formado por los números reales x mayores que a, excluido a. Se expresa: a<x.  


Definición de intervalo
Se llama intervalo al conjunto de números reales comprendidos entre otros dos dados:a y b que se llaman extremos del intervalo.

Intervalo abierto
·      Intervalo abierto, (a, b), es el conjunto de todos los números reales mayores que a y menores que b.
·      (a, b) = {x     / a < x < b}

Intervalo cerrado
·      Intervalo cerrado, [a, b], es el conjunto de todos los números reales mayores o iguales que a y menores o iguales que b.
·      [a, b] = {x     / a ≤ x ≤ b}

Intervalo semiabierto por la izquierda
·      Intervalo semiabierto por la izquierda, (a, b], es el conjunto de todos los números reales mayores que a y menores o iguales que b.
·      (a, b] = {x     / a < x ≤ b}

Intervalo semiabierto por la derecha
·      Intervalo semiabierto por la derecha, [a, b), es el conjunto de todos los números reales mayores o iguales que a y menores que b.
·      [a, b) = {x    / a ≤ x < b}

Cuando queremos nombrar un conjunto de puntos formado por dos o más de estos intervalos, se utiliza el signo   (unión) entre ellos.


http://recursostic.educacion.es/descartes/web/materiales_didacticos/Numeros_Reales_Ap
roximaciones/numeros6.htm





Propiedades de los números reales

Recordemos que en secundaria y preparatoria se incluye en los programas de matemáticas procedimientos para sumar fracciones o números racionales, para multiplicar y dividir polinomios, para resolver ecuaciones lineales y cuadráticas, para factorizar expresiones algebraicas, por mencionar algunos. En cada uno de estos temas se utilizan números reales.
La idea fundamental en esta sección es la de poder resumir todas las propiedades algebraicas de los números reales que hemos utilizado o que se puedan utilizar.
La pregunta es: Qué propiedades elementales bastarán para concluir a partir de ellas todas las demás propiedades que se cumplen en álgebra elemental? Qué tanto las podemos resumir? puesto que si hiciéramos una lista con todas las propiedades que sabemos que se cumplen fácilmente pasarían de cien.
La siguiente es una lista con seis propiedades básicas, las cuales bastan para caracterizar completamente las propiedades algebraicas de campo de los números reales. Esto es, de aquí se pueden deducir las demás propiedades.
Los números reales son un conjunto R con dos operaciones binarias + y * el cual satisface los siguientes axiomas.
Axioma 1 Cerradura
Si a y b están en R entonces a+b y a*b son números determinados en forma única que están también en R.
Axioma 2 Propiedad Conmutativa (Suma y Multiplicación)
Si a y b están en R entonces a+b = b+a y a*b = b*a.
Axioma 3 Propiedad Asociativa. (Suma y Multiplicación)
Si a, b y c están en R entonces a+(b+c) = (a+b)+c ya*(b*c) = (a*b)*c
Axioma 4 Propiedad Distributiva.
Si a, b y c están en R entonces a*(b+c) = ab+ac
 Axioma 5 Existencia de Elementos neutros.
R contiene dos números distintos 0 y 1 tales quea+0 = a, a*1 = a para a que pertenece a los reales.
Axioma 6 Elementos inversos.
Si a está en R entonces existe un (-a) en R tal que a + (-a) = 0Si a está en R y a es diferente de 0 entonces existe un elemento 1/a en R tal que a*(1/a) = 1.
[+ El inverso multimplicativo de a también se representa por {$ a^{−1} $}



HISTORIA DE LOS NUMEROS


La noción de número y contar ha acompañado a la humanidad desde la prehistoria. Como todo conocimiento desarrollado por el hombre primitivo, la causa para que el ser humano emprendiera sus pasos en el contar y plasmar cantidades surgió fundamentalmente de la necesidad de adaptarse al medio ambiente, proteger sus bienes y distinguir los ciclos de la naturaleza pues ya percibían y observaban con cuidado los ritmos que ésta posee y su fina relación con las oportunidades de alimentación y, en general, con la conservación de la vida, entre otros.
Cabe resaltar que el ser humano es incapaz de percibir, en forma directa e inmediata, los grupos mayores a 4 objetos sin un aprendizaje previo; motivo que hace indiscutible que para el hombre este conocimiento era completamente necesario e imprescindible a favor de su supervivencia.
La razón para que actualmente se utilice un sistema decimal, se deriva principalmente de que ser humano necesitó hacer una representación simbólica del conteo con su propio cuerpo, y para ello se valió básicamente de los 10 dedos de las manos y aunque éste no fue el único sistema utilizado por la humanidad sí fue el más difundido.


A medida que el saber humano fue evolucionando, le fue urgente el comenzar a representar las cantidades en forma de dibujos, para seguir en forma precisa los ciclos de la naturaleza, dejar mensajes a sus semejantes o para seguir con la contabilización de sus posesiones que rebasaban la cantidad de 10.
Hasta ese momento el hombre plasmaba en dibujos su forma de vida, los peligros que corrían, cómo era su entorno, las posesiones que tenía, etc. Y las cantidades comenzaron también a plasmarse en símbolos iguales que se limitaban a contar hasta llegar al número que se quería plasmar.
Egipcios
Sistema de 10.
Sumerios y Babilonios
Sistema de 10 y 60, y fueron quienes comenzaron a medir el tiempo, como actualmente lo conocemos -60 minutos, 60 segundos-, y la partición del círculo en 360º.
Mayas, Aztecas y Celtas
Sistema de 20 porque contaban los dedos de las manos y los pies.
Romanos
Inicialmente tenían un sistema de 5, es decir que sólo se contaba con una mano. Luego pasaron al sistema de 10 gracias a la influencia que tuvo Egipto en la cultura romana.


Uno
´
Dos
´´
Tres
´´´
Veinte
´´´´´´´´´´ ´´´´´´´´´´
Surgió entonces la representación pictórica de los números, los cuales consistían en una consecución de líneas o puntos consecutivos. Un sistema que para contabilizar hacía muy difícil la lectura rápida de los números, a diferencia de los grabados que se referían a los objetos que estaban representando. Por ende, comenzaron a separar las líneas en grupos de diez. Sin embargo, la contabilización seguía siendo de difícil lectura.

Es aquí donde la evolución de la escritura comienza a tener una relevancia en la historia de los números. Con el paso del tiempo, los dibujos o grabados en las cavernas, aquellas que conocemos como las primeras escrituras, pasaron de ser una simple representación del objeto (pictograma) para convertirse también en ideogramas; es decir, que los símbolos pasaron a tener significados más profundos que correspondían a las ideas y cualidades asociadas al objeto representado.
Sin embargo, la escritura, que aquí ya estaba evolucionando para contener significados más amplios aún no tenía asociado un sonido determinado; es decir, sí podía ser nombrada fonéticamente mas ninguno de los símbolos representaba letra alguna, únicamente representaban la idea o el objeto en sí.
De esta manera los primeros sistemas de escritura fueron de carácter pictográfico, ideográfico o una combinación de los dos. Entre estos sistemas de representación podemos encontrar los jeroglíficos egipcios, los símbolos de la escritura japonesa y china, la escritura maya, la escritura azteca y la escritura cuneiforme de los semitas, entre otros.
Con el desarrollo de las comunicaciones entre los pueblos se hizo imperioso crear un sistema de trascripción más sencillo, compacto y que todas las lenguas habladas en Oriente Medio pudiesen utilizar; por esta razón, aproximadamente en el año 1800 a. C. se hicieron los primeros intentos de escritura acrofónica que supuso el uso de pictogramas e ideogramas para expresar sólo el primer sonido de la palabra significada; fue de esta forma que alrededor del año 1600 a. C. nació el alfabeto semítico en el que por ejemplo el pictograma b que representaba casa, cuya palabra pronunciada era “beth”, se convirtió en la idea del sonido “b” y más adelante en la letra que hoy en día conocemos como “b”. Fue de este alfabeto semítico que se derivó años después el alfabeto griego
Las tablillas cuneiformes de Ugarit revelan que hacia el año 1400 a . C. se escribió en diferentes lenguas como la sumeria, acadia e hitita entre otras, utilizando treinta signos que podían ser ya organizados en lo que llamaríamos el alfabeto antiguo, el cual fue simplificado con el paso del tiempo a un total de 22 signos.
No cabe duda que varias formas de escritura o alfabeto durante la historia fueron evolucionando. Desde el alfabeto arameo se dio origen a lo que se conoce hoy en día como el alfabeto sirio o el avéstico en Persia; el alfabeto Brhami en India, el cual se difundió y dio origen a otros alfabetos diferentes en el área del Tíbet, Indochina e Indonesia; y el nabateo que con el tiempo se transformó en cúfico, siendo la base de los alfabetos árabes actuales, etc.
Sin embargo, ninguno de estos alfabetos que han llegado hasta la actualidad poseen vocales, las cuales se suelen indicar aún hoy en día por medio de puntos y rayas, lo que llamamos nosotros las marcas diacríticas o signos ortográficos; ejemplos de ellos son el alfabeto árabe y el alfabeto hebreo, entre otros.
Mas fueron los griegos quienes tomaron la escritura de los fenicios con la que utilizaron signos guturales para representar a las vocales, dando forma a un alfabeto arcaico que permitía que el lenguaje escrito fuera muy parecido al lenguaje hablado.
Hacia el año 800 a. C. los griegos separaron las vocales de las consonantes y las escribieron por separado. Este alfabeto, cuya palabra deriva de las dos primeras letras griegas: alpha y beta, pasó a los etruscos y más adelante a los latinos quienes se encargaron de difundirlo por toda Europa.



Entre tanto, el desarrollo del simbolismo 
de los números también tenía su despliegue. 
En Egipto los escribas inventaron un sistema 
de representación aditiva en la que cada unidad 
se escribía con un trazo vertical, la decena se 
representaba con la forma de una U invertida o
 arco, para las centenas utilizaba un símbolo muy 
parecido al 9 actual y para millares y centenas de
 millares correspondía un jeroglífico específico. 
Culturas como la sumeria, hitita, cretense, hebrea, 
griega y romana utilizaron este sistema de representación aditiva.


















Los griegos, por su parte, tomaron de los egipcios el sistema de numeración y lo acomodaron a sus símbolos hacia el año 600 a . C. Utilizaron trazos verticales para representar los números hasta el 4, y letras para el 5 (penta), 10 (deka), 100 (hekatón) y 1.000 (Khiloi), convirtiéndose en un sistema acrofónico en el que las letras que representaban al número correspondían con la inicial de la palabra con la que se les denominaba. Así mismo, los símbolos del 50, 500 y 5.000 se obtenían añadiendo el signo 10, 100 y 1.000 al interior del 5, utilizando la multiplicación.




Con el paso del tiempo, este sistema fue remplazado por el jónico. Un sistema que empleaba las letras del alfabeto griego y algunos otros símbolos. Fue de esta forma que los números comenzaron a tener la apariencia de palabras y a su vez lasletras comenzaron a corresponder con un valor determinado; lo que dio origen a lo que conocemos hoy en día

como numerología ,dialéctica que estudia la relación entre los números y las palabras para explicar el desarrollo de las leyes de la naturaleza, de la sociedad y del pensamiento humano. Esta práctica ha tenido gran importancia en las culturas árabe y hebrea, quienes desde entonces utilizan un sistema similar al descrito.


Cabe anotar que las limitaciones para realizar operaciones matemáticas con esta forma de representación numérica hacían que fuesen pocos los que pudiesen profundizar en este conocimiento; razón por la que este saber estaba en manos de los sacerdotes de todas las culturas hasta entonces conocidas. Dilema que fue resuelto siglos después gracias a la idea que en la India , desde hace 2.200 años aproximadamente, habían implementado.
El sistema de símbolos que actualmente conocemos fue desarrollado por los hindúes en el que el uno lo representaban como 1; el dos, 2; el tres, 3; el cuatro, 4; cinco, 5; el seis, 6; el siete, 7; el ocho, 8 y el nueve, 9; mas la invención del cero sólo la realizaron los mismos hindúes por el año 500, quienes lo denominaban zunya cuyo significado es “vacío”.
La innovación del cero produjo un gran avance precisamente porque ya no se confundirían los números como el 25 a 205 o 2.005, etc., los cuales se procuraba distinguir dejando espacios entre las letras.
A pesar de estos avances pasaron dos siglos para que en Europa fuese implementado este sistema en forma definitiva, donde la herencia romana había legado sus propios números



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