Lección 18

Representemos situaciones con desigualdades

  • Usemos desigualdades para representar restricciones de situaciones.

18.1: ¿Qué significan esos símbolos?

  1. Empareja cada desigualdad con el significado del símbolo de desigualdad que tiene.

    1. \(h>50\)
    2. \(h \leq 20\)
    3. \(30 \geq h\)
    • menor o igual a
    • mayor que
    • mayor o igual a
  2. ¿Es 25 una solución de alguna de las desigualdades? ¿De cuál o de cuáles?

  3. ¿Es 40 una solución de alguna de las desigualdades? ¿De cuál o de cuáles?

  4. ¿Es 30 una solución de alguna de las desigualdades? ¿De cuál o de cuáles?

18.2: Presupuesto para el baile de graduación

Los estudiantes del consejo estudiantil de una preparatoria están haciendo el presupuesto para el baile de graduación. Esta es la información que han recolectado:

  • El año anterior asistieron 120 personas. El baile fue un éxito y se espera que este año asistan más personas. Puede que asistan hasta 200 personas.
  • Se necesita por lo menos 1 chaperón por cada 20 estudiantes.
  • El precio del boleto por persona no puede exceder \$20.
  • Los ingresos por la venta de boletos deben cubrir el costo de la comida y del entretenimiento, y también deben dejar una ganancia de al menos \$200 para donarla a la escuela.

Estas son algunas desigualdades que los estudiantes del consejo escribieron sobre la situación. Cada letra representa una cantidad de la situación. Determina lo que significa cada letra.

  • \(t \le 20\)
  • \(120 \le p \le 200\)
  • \(pt-m \ge 200\)
  • \(c \ge \frac{p}{20}\)


Kiran dice que se debería agregar la restricción \(t\geq 0\).

  1. ¿Qué razonamiento hay detrás de esta restricción?
  2. ¿Qué otra “restricción natural” como esta se debería agregar?

18.3: Restricciones del ascensor

El ascensor de un rascacielos tiene capacidad para máximo 15 personas. Por razones de seguridad, el ascensor puede llevar un máximo de 1,500 kg. En promedio, un adulto pesa 70 kg y un niño pesa 35 kg. Supón que cada persona carga 4 kg de objetos personales.

  1. Escribe todas las ecuaciones y las desigualdades que puedas que representen las restricciones de esta situación. Asegúrate de especificar el significado de cualquiera de las letras que uses. (Evita usar las letras \(z\), \(m\) o \(g\)).
  2. Intercambia tu trabajo con un compañero. Tanto él como tú deben leer las ecuaciones y las desigualdades del otro.

    1. Explícale a tu compañero lo que piensas que significan sus ecuaciones y desigualdades y escucha sus explicaciones sobre las tuyas.
    2. Haz ajustes a tus ecuaciones y desigualdades para que sean más claras.
  3. Reescribe tus ecuaciones y desigualdades de modo que se puedan usar para hablar de otro edificio, en el que:

    • el ascensor tiene capacidad para máximo \(z\) personas
    • el ascensor puede llevar un máximo de \(m\) kilogramos
    • cada persona carga \(g\) kg de objetos personales

Resumen

Hemos usado ecuaciones y el signo igual para representar relaciones y restricciones de muchas situaciones. Sin embargo, no todas las relaciones o restricciones involucran una igualdad. 

En algunas situaciones, una cantidad es, o necesita ser, mayor que o menor que otra. Para describir estas restricciones, podemos usar desigualdades y símbolos como \(<, \leq, >\) o \(\geq\).

Cuando trabajamos con desigualdades, es útil recordar lo que significa el símbolo en palabras. Por ejemplo:

  • \(100 < a\) significa “100 es menor que \(a\)”. 
  • \(y \le 55\) significa “\(y\) es menor o igual a 55” o “\(y\) no es más de 55”.
  • \(20 > 18\) significa “20 es mayor que 18”.
  • \(t \ge 40\) significa “\(t\) es mayor o igual a 40” o “\(t\) es por lo menos 40”.

Estas desigualdades son bastante simples. Cada desigualdad expresa la relación entre dos números (\(20>18\)) o describe el valor límite o valor extremo de una cantidad en términos de un número (\(100<a\)). 

Las desigualdades también pueden expresar relaciones o restricciones que son más complejas. Estos son algunos ejemplos:

  • El área de un rectángulo, \(A\), que mide 4 metros de largo y \(w\) metros de ancho, no es más de 100 metros cuadrados.

\(A \leq 100\)
\(4w\leq100\)

  • Para cubrir todos los gastos de una obra musical cada semana, el total del número de boletos que se venden entre semana, \(d\), y el número de boletos que se vende el fin de semana, \(e\), debe ser mayor que 4,000.

\(d + e>4,\!000\)

  • A Elena le gustaría que el número de horas que trabaja en una semana, \(h\), sea más de 5 pero no más de 20.

​​​​​​​​​​​​\(h>5\)
\(h \leq 20\)

  • El costo total, \(T\), de comprar \(a\) camisetas para adulto y \(c\) camisetas para niño debe ser menor que 150. Cada camiseta para adulto cuesta \$12 y cada camiseta para niño cuesta \$7.

\(T<150\)
\(12a + 7c < 150\)

En las próximas lecciones usaremos desigualdades para solucionar problemas.