PLANTEAMIENTO

 

Se expone la solución de un sistema de dos inecuaciones con dos incógnitas.

 

 

SISTEMA DE DOS INECUACIONES CON DOS INCÓGNITAS.

 

Un sistema de dos inecuaciones lineales con incógnitas  y , es de la forma:

 

 

o cualquier otro signo de desigualdad, donde  son coeficientes reales y  son términos independientes. En cada una de las inecuaciones, por lo menos uno de los coeficientes de las incógnitas es diferente de cero. Resolver un sistema de este tipo es obtener el semiplano solución de las dos desigualdades e identificar su intersección.

 

Obtener la solución de un sistema de este tipo supone obtener el hiperplano solución de cada una de las inecuaciones que lo forman y determinar la intersección de todos ellos.

 

La solución de un sistema de  inecuaciones lineales con dos incógnitas es siempre un conjunto convexo. Se llama conjunto convexo a una región del plano tal que para dos puntos cualesquiera de la misma, el segmento que los une está íntegramente contenido en dicha región. Como casos particulares, un conjunto convexo puede quedar reducido a una recta, a una semirrecta, a un segmento, a un punto o al conjunto vacío.

 

Los segmentos que delimitan un conjunto convexo se llaman bordes o lados y, la intersección de ellos, vértices. Los vértices y puntos de los lados que pertenezcan a la solución del sistema de inecuaciones se denominan puntos extremos. Un conjunto convexo puede ser cerrado o abierto respecto a cada lado o vértice según se incluya éste o no en la solución. Puede ser acotado o no acotado según su área sea o no finita.

 

Ejemplos.

Resolver los siguientes sistemas de dos inecuaciones lineales con dos incógnitas.

 

1)

 

Solución.

Convirtiendo a igualdad la primera inecuación:

Si

Si

la recta pasa por los puntos  y

Para representar gráficamente la solución de la primera inecuación se elige un punto que no esté en la recta y se comprueba si verifica o no la desigualdad. Por ejemplo, tomando el punto  se aprecia que cumple la inecuación ya que al sustituir se obtiene . Esto significa que la región que incluye a ese punto es solución de esta desigualdad.

 

Convirtiendo a igualdad la segunda inecuación:

Si

Si

la recta pasa por los puntos  y

Para representar gráficamente la solución de la segunda inecuación se elige un punto que no esté en la recta y se comprueba si verifica o no la desigualdad. Por ejemplo, tomando el punto  se observa que cumple la inecuación ya que al sustituir se obtiene . Esto significa que la región que incluye a ese punto es solución de esta desigualdad.

 

El conjunto solución es la intersección de las dos regiones, formando el semiplano sombreado.

 

 

 

 

2)

 

Solución.

Acomodando:

Convirtiendo a igualdad la primera inecuación:

Si

Si

la recta pasa por los puntos  y

Se elige un punto que no esté en la recta para verificar si cumple o no la desigualdad. Por ejemplo, tomando al punto  se tiene que , esto es, cumple la inecuación, por lo que la región que incluye a ese punto es solución de esta desigualdad.

 

Convirtiendo a igualdad la segunda inecuación:

Si

Si

la recta pasa por los puntos  y

Se elige un punto que no esté en la recta para verificar si cumple o no la desigualdad. Por ejemplo, tomando al punto  se tiene que  , esto es, no cumple la inecuación, por lo que la región que no incluye a ese punto es solución de esta desigualdad.

 

El conjunto solución es la intersección de las dos regiones, formando el semiplano sombreado.

 

 

 

 

 

 

CONCLUSIÓN

 

La solución de un sistema de inecuaciones es la intersección de las regiones que corresponden a la solución de cada inecuación.

 

 

PROPUESTA DE TRABAJO

 

1.     Ver los valores de los deslizadores en azul que son los que determinan la primera inecuación.

2.     Ver los valores de los deslizadores en verde que son los que determinan la segunda inecuación.

3.     Activar la casilla para ver la solución de la primera inecuación. Desactivar la casilla.

4.     Activar la casilla para ver la solución de la segunda inecuación.

5.     Volver a activar la casilla para ver la solución de la primera inecuación.

6.     Concluir que la solución del sistema está dada por la intersección de las regiones y está en color gris.

7.     Mover los deslizadores para establecer nuevas inecuaciones y ver su conjunto solución.

8.     Pulsar el icono que se sitúa arriba a la derecha para regresar a la construcción inicial.