CURSO INTRODUTÓRIO DE MATEMÁTICA PARA ENGENHARIA 2016.1 Inequação do Primeiro Grau Bárbara Simionatto - Engenharia Civil Definição Equação x Inequação • Uma equação é uma igualdade entre dois membros e por isso usa-se o sinal de igual entre eles. • Uma inequação é uma desigualdade, então, em vez de um sinal de igual, usa-se sinais de: Inequação Inequação Nas inequações utiliza-se a mesma linguagem das equações: membro, termo, incógnita e solução. Inequação Assim, na desigualdade x+2 > 4, tem-se: Incógnita - x 1º membro - x + 2 2º membro - 4 Numa inequação temos muitas soluções: 5 é solução de 5 + 2 > 4 3 é solução de 3 + 2 > 4 OBS: Uma inequação está resolvida quando se determina o conjunto solução da mesma. Inequação Toda sentença matemática que contém um ou mais elementos desconhecidos e que representa uma desigualdade é denominada inequação. não é inequação: 5² + 5 > 3² - 2 é uma equação: 3x + 1 = 45 - 4x Princípios Das Desigualdades Métodos de resolução Adição Multiplicação Princípio Aditivo Se numa balança tivermos 3kg num prato e 5kg no outro, e se acrescentarmos 2kg a cada um dos pratos, a situação não se altera. Matematicamente 5>3 5+2>3+2 ou 5–2>3-2 Princípio Multiplicativo Multiplicação por um número positivo: Observando que 2 é menor que 3 matematicamente escrevemos: 2<3 Podemos multiplicar ambos os membros por qualquer número positivo, que a desigualdade não se alterará: 2x6<3x6 2 x 0,01 < 3 x 0,01 Princípio Multiplicativo Multiplicação por um número negativo: Tendo que: 2 < 3, se multiplicarmos ambos os lados por -1 verifica-se que: (-1) x 2 = -2 e (-1) x 3 = -3 Nota-se que -2 é maior que -3, por isso ao multiplicarmos uma inequação por um número negativo, deve-se inverter o sinal da desigualdade. 2 x (-1) < 3 x (-1) -2 > -3 Inequações Exemplo: Um retângulo tem y metros de comprimento e x metros de largura, enquanto um triângulo equilátero tem 3 m de lado. Qual a sentença matemática que podemos escrever para expressar o fato de o perímetro do retângulo ser maior que o perímetro do triângulo equilátero? Inequações Resolução: Sendo P o perímetro do retângulo e p o perímetro do triângulo, temos: P= 2x + 2y e p= 9 Como, de acordo com a situação, devemos ter P > p, a sentença matemática pedida é: 2x + 2y > 9 Inequações do Primeiro Grau Exemplos: Vamos resolver a inequação 7x + 6 > 4x + 7, sendo U = ESTUDO DO SINAL DE UMA INEQUAÇÃO Inequações Do Primeiro Grau Pode-se resolver qualquer inequação do 1° grau por meio do estudo do sinal de uma função do 1° grau, com o seguinte procedimento: 1.Iguala-se a expressão ax + b a zero; 2. Localiza-se a raiz no eixo x; 3. Estuda-se o sinal conforme os exemplos Inequações Do Primeiro Grau Exemplo: -2x + 7 > 0 x (-1) 2x - 7 < 0 -2x + 7 = 0 x = 7/2 Exemplo: 2x – 6 < 0 2x – 6 = 0 x=3 Inequações Do Primeiro Grau Exemplo: Resolva a inequação (x+3) > (-x-1). x+3 > -x-1 ⇔ x + x + 3 + 1 > 0 ⇔ 2x + 4 > 0 Seja y = 2x + 4 ⇔ 2x + 4 = 0 ⇔ Estudando os sinais da função: x = -2 SISTEMAS DE INEQUAÇÕES DO PRIMEIRO GRAU Sistemas De Inequações do 1º Grau Os sistemas são conjuntos de inequações cuja solução satisfaz a todas, simultaneamente. Resolução • Resolvemos individualmente cada inequação; • O conjunto-solução do sistema é o conjunto resultado da intersecção das inequações resolvidas individualmente. Sistemas De Inequações Do 1º Grau Exemplo: Achar o conjunto-solução do sistema A solução da desigualdade é S= {𝑥 ∈ ℝ / 𝑥 ≥ 3} ou [3, +∞) Inequações Simultâneas São sentenças matemáticas que tem mais de uma desigualdade. -3 < x < 4 Nessa inequação, os valores de x variam de –3 até 4. Resolução 1. Separamos a inequação em duas desigualdades; 2. Achamos as soluções individuais; 3. A solução procurada é determinada pela intersecção das respostas individuais. Inequações Simultâneas Exemplo: Ache o conjunto solução da inequação simultânea -x + 3 < x+ 1 < 2x Resolução Separando as desigualdades, temos: -x + 3 < x + 1 x+1 < 2x inequação 1 inequação 2 Inequação Simultâneas Continuando: Encontrando o conjunto solução de cada inequação, individualmente, temos: INEQUAÇÕES SIMULTÂNEAS Continuando: A solução do sistema é obtida fazendo a intersecção (∩) das soluções individuais, ou seja das soluções da Inequação 1 e 2: 1 ∩ 2 = {x∈ IR | x > 1} ∩ {x∈ IR | x > 1}= {x∈ IR | x > 1} Observe que nesse exemplo, as desigualdades são iguais. Assim, a solução da desigualdade é S = {x∈ IR | x >1} = ]1, +∞) Inequações Produto e Quociente Inequações Produto e Quociente Sentenças matemáticas constituídas por desigualdades com produto ou quociente de funções. Essas inequações em geral, tem sua solução baseada no estudo da variação do sinal de uma função do 1o grau e nas propriedades dos sinais do produto e do quociente dos números reais. Inequação Produto Encontre o conjunto solução da inequação produto do 1º grau (x-4) (x+2)>0 Resolvendo: Cada um dos fatores (x-4) e (x+2) representa uma função do 1o grau. Assim, iniciamos pelo estudo dos sinais dessas expressões que chamaremos de y e z, respectivamente. Para y = x-4 e z = x+2 temos: (1) Se y = x - 4, então sua raiz é obtida (2) Se z = x+2 então sua raiz é fazendo x - 4 = 0 ⇔ x = 4. obtida fazendo x + 2 = 0 ⇔ x = -2. Inequação Produto Continuando: (1) (2) A solução da inequação produto é obtida a partir da integração das análises das variações de sinais de y e z, representadas acima. Após, aplicamos a regra de sinais do produto dos números reais e analisamos o resultado final encontrado. Inequação Produto Continuando: y z yz Assim, a inequação produto (x-4) (x+2)>0 está definida no intervalo real { x ∈ IR | x < -2 ou x > 4} Inequação Quociente Exemplo: Encontre o conjunto solução da inequação quociente do 1º grau: <0 Resolvendo: A resolução da inequação quociente é similar ao da inequação produto pois no conjunto dos números reais, a divisão ou multiplicação de dois números apresenta a mesma regra de sinais. Assim, cada termo do quociente representa uma expressão do 1o grau. Iniciamos pelo estudo dos sinais dessas expressões que chamamos de a e b, respectivamente. Inequação Quociente Continuando: Para a = x-1 e b = x+5 temos: (1) Se a = x-1 então sua raiz é obtida fazendo x-1 = 0 ⇔ x = 1. (2) Se b = x+5 então sua raiz é obtida fazendo x+5 = 0 ⇔ x = -5. A solução da inequação quociente é obtida a partir da integração das análises das variações de sinais das expressões a e b, representadas acima. Após, aplicamos a regra de sinais do quociente dos números reais e analisamos o resultado final encontrado. Inequação Quociente Observe: Assim, a inequação quociente < 0 está definida no intervalo real { x ∈ IR | -5 < x < 1} Obrigada pela atenção! www.ufal.edu.br www.facebook.com/PETEngenharias