Resolva as seguintes desigualdades: a) |x - 1| ≤ |x + 1|. b) |x| - |x - 1| < x. c) |x - 1| + |x - 2| ≤ 3.

Questão

Resolva as seguintes desigualdades: a) |x - 1| ≤ |x + 1|. b) |x| - |x - 1| < x. c) |x - 1| + |x - 2| ≤ 3.

Resposta

a) (−∞,0](-\infty,0]. b) (0,∞)(0,\infty). c) (−∞,3](-\infty,3].

Explicação

Vamos resolver por análise de casos (pontos onde os módulos “quebram”).


a) ∣x−1∣≤∣x+1∣|x-1|\le |x+1|

Como ambos os lados são não negativos, podemos elevar ao quadrado: (x−1)2≤(x+1)2(x-1)^2\le (x+1)^2 x2−2x+1≤x2+2x+1x^2-2x+1\le x^2+2x+1 −2x≤2x⇒−4x≤0⇒x≥0-2x\le 2x\Rightarrow -4x\le 0\Rightarrow x\ge 0 A desigualdade fica satisfeita para x≥0x\ge 0.

Solução (a): [0,∞)[0,\infty).


b) ∣x∣−∣x−1∣<x|x|-|x-1|<x

Pontos críticos: x=0x=0 e x=1x=1.

Caso 1: x≥1x\ge 1

∣x∣=x|x|=x e ∣x−1∣=x−1|x-1|=x-1: x−(x−1)<x⇒1<xx-(x-1)<x\Rightarrow 1<x Verdade para todo x>1x>1 (não vale em x=1x=1).

Caso 2: 0≤x<10\le x<1

∣x∣=x|x|=x e ∣x−1∣=1−x|x-1|=1-x: x−(1−x)<x⇒2x−1<x⇒x<1x-(1-x)<x\Rightarrow 2x-1<x\Rightarrow x<1 Isso é verdadeiro para todo x∈[0,1)x\in[0,1).

Caso 3: x<0x<0

∣x∣=−x|x|=-x e ∣x−1∣=1−x|x-1|=1-x: −x−(1−x)<x⇒−1<x-x-(1-x)<x\Rightarrow -1<x Com a condição x<0x<0, fica (−1,0)(-1,0).

União dos casos: (−1,0)∪[0,1)∪(1,∞)=(−1,1)∪(1,∞)(-1,0)\cup[0,1)\cup(1,\infty)=(-1,1)\cup(1,\infty).

Solução (b): (−1,1)∪(1,∞)(-1,1)\cup(1,\infty).


c) ∣x−1∣+∣x−2∣≤3|x-1|+|x-2|\le 3

Pontos críticos: x=1x=1 e x=2x=2.

Caso 1: x≤1x\le 1

∣x−1∣=1−x|x-1|=1-x, ∣x−2∣=2−x|x-2|=2-x: (1−x)+(2−x)≤3⇒3−2x≤3⇒x≥0(1-x)+(2-x)\le 3\Rightarrow 3-2x\le 3\Rightarrow x\ge 0 Com x≤1x\le 1: [0,1][0,1].

Caso 2: 1≤x≤21\le x\le 2

∣x−1∣=x−1|x-1|=x-1, ∣x−2∣=2−x|x-2|=2-x: (x−1)+(2−x)=1≤3(x-1)+(2-x)=1\le 3 Sempre verdadeiro: [1,2][1,2].

Caso 3: x≥2x\ge 2

∣x−1∣=x−1|x-1|=x-1, ∣x−2∣=x−2|x-2|=x-2: (x−1)+(x−2)≤3⇒2x−3≤3⇒x≤3(x-1)+(x-2)\le 3\Rightarrow 2x-3\le 3\Rightarrow x\le 3 Com x≥2x\ge 2: [2,3][2,3].

União: [0,1]∪[1,2]∪[2,3]=[0,3][0,1]\cup[1,2]\cup[2,3]=[0,3].

Solução (c): [0,3][0,3].


Alternativa correta: (sem alternativas).

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