Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

* * Módulo e Equação Modular (valor absoluto) | ? | * 0 4 -4 R 4 unidades 4 unidades -1 -2 -3 2 1 3 * Definição * Definição * Propriedades * Propriedades * Propriedades * Definição * Inequação modular * Inequação modular * Inequação modular * Equação modular * Equação modular Duas condições ou * Equação modular * Equação modular * Equação modular Falso... Não serve como resposta * Equação modular Correto... Serve como resposta * Equação modular * Equação modular * Equação modular * Equação modular * * Módulo (ou valor absoluto) de um número O módulo (ou valor absoluto) de um número real x, que se indica por | x | é definido da seguinte maneira: Então:  se x é positivo ou zero, | x | é igual ao próprio x. Exemplos: | 2 | = 2 ; | 1/2 | = | 1/2 | ; | 15 | = 15    se x é negativo, | x | é igual a -x. Exemplos: | -2 | = -(-2) = 2 ; | -20 | = -(-20) = 20 * Módulo (ou valor absoluto) de um número O módulo de um número real é sempre positivo ou nulo. O módulo de um número real nunca é negativo. Representando geometricamente, o módulo de um número real x é igual a distância do ponto que representa, na reta real, o número x ao ponto 0 de origem. Assim: ->Se | x | < a (com a>0) significa que a distância entre x e a origem é menor que a, isto é, x deve estar entre –a e a, ou seja, | x | < a  -a < x < a. -> Se | x | > a (com a>0) significa que a distância entre x e a origem é maior que a, isto é, deve estar à direita de a ou à esquerda de –a na reta real, ou seja: | x | > a  x > a ou x < -a. * Equações Modulares Toda a equação que contiver a incógnita em um módulo num dos membros será chamada equação modular.   Exemplos: | x2-5x | = 1 | x+8 | = | x2-3 | * Módulo (ou valor absoluto) de um número 2) ) Resolver a equação |x - 6| = |3 - 2x|. Resolução: Temos que analisar dois casos: caso 1: x - 6 = 3 - 2x caso 2: x - 6 = -(3 - 2x) Resolvendo o caso 1: x - 6 = 3 - 2x  x + 2x = 3 + 6  3x = 9  x = 3 Resolvendo o caso 2: X - 6 = -(3 - 2x)  x - 2x = -3 + 6  -x = 3  x = -3 Resposta: S = {-3, 3} 1) Resolvendo o caso 1: x2 - 5x - 6 = 0 => x’ = 6 e x’’ = -1. Resolvendo o caso 2: x2 - 5x + 6 = 0 => x’ = 3 e x’’ = 2. Resposta: S={-1, 2, 3, 6} Algumas equações modulares resolvidas: 1) Resolver a equação | x2-5x | = 6. Resolução: Temos que analisar dois casos: caso 1: x2 - 5x = 6 caso 2: x2 - 5x = -6  * Inequações Modulares Chamamos de inequações modulares as inequações nos quais aparecem módulos de expressões que contém a incógnita.   Algumas inequações modulares resolvidas:   1) Resolver a inequação |-2x+6|< 2. Resolução: S = {x  IR | 2<x<4} * 1) Dê o conjunto solução da inequação |x2 - 2x + 3|  4.   Resolução: |x2 - 2x + 3|  4 => -4  x2 - 2x + 3  4. Então temos duais inequações (que devem ser satisfeitas ao mesmo tempo): Eq.1: -4  x2 - 2x + 3 Eq.2: x2 - 2x + 3  4   Resolvendo a Eq.1: -4  x2 - 2x + 3 => -4 - 3  x2 - 2x => -7  x2 - 2x => x2 - 2x + 7  0 sem raízes reais   Resolvendo a Eq.2: x2 - 2x + 3  4 => x2 - 2x - 1  0 Inequações Modulares * Módulo e Raiz Quadrada Consideremos os números reais x e y. se e somente se, y2 = x e y0. Daí podemos concluir que só é verdadeiro se x0. Se tivermos x<0, não podemos afirmar pois isso contradiz a definição.   Por exemplo, se x=-3, teríamos: o que é um absurdo, pois o primeiro membro é positivo e o segundo negativo. Usando a definição de módulo, podemos escrever: o que é verdadeiro para todo x real. *       Devemos proceder da mesma forma em relação a todas raízes de índice par: Com relação às raízes de índice ímpar, podemos escrever: Módulo e Raiz Quadrada * Chamamos de função modular a função f(x)=|x| definida por:   Observe, então, que a função modular é uma função definida por duas sentenças.      Determinação do domínio   Vamos determinar o domínio de algumas funções utilizando inequações modulares: Função Modular * Função Modular Exemplo 1: Determinar o domínio da função   Resolução: * Função Modular Exemplo 2: Determinar o domínio da função   Resolução: * Função Modular Gráfico Vamos construir o gráfico da função f(x)=|x|:   Gráfico da função f(x)=|x|: *

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada
Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada
Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

O  módulo  ou valor absoluto de um número real é,
o próprio número sem considerar o sinal.

Assim,  o que está em módulo é sempre não-negativo.


Exemplos:
| + 7 |  =  7     | – 4 |  =  4     | 3 |  =  3

Sendo  "a"  um número real,  | a |  nem sempre é igual a  "a".

Pois se  "a"  for,  por exemplo,  – 6,  teria-se:

| – 6 |  =  – 6,  que está errado.

Mas se  "a"  for,  por exemplo,  4,  teria-se:

| 4 |  =  4,  que está certo. Portanto:

| a |  =  a,  se  "a"  for positivo ou nulo

| a |  =  – a,  se  "a"  for negativo.


Uma função real onde a variável está em módulo,
é dita  função modular.

f : IR    IR


y  =  | f(x) |  ou  f(x)  =  | g(x) |


Exemplos de função modular: f(x)  =  | 2 x  +  4 |

g(x)  =  | x2  –  4 x  +  3 |


O modulo de um número real é igual a raiz quadrada do número ao quadrado ( | x |  =  √ )


Representação gráfica

O gráfico de uma função modular pode ser esboçado, pela separação em sentenças,  por exemplo: dada a função  f(x)  =  | 2  –  x | Transformando-a em uma função de duas sentenças, onde o domínio real é dividido em duas condições, uma positiva ou nula e outra negativa. Considerando a função que está no módulo como sendo: g(x),  então: g(x)  =  2  –  x  onde a função é positiva ou nula. g(x)  =  –  2  +  x  onde a função é negativa. Obtendo a raiz  de  g(x)  =  2  –  x 2  –  x  =  0 2  =  x Portanto,  a raiz  é  x  =  2 Estudando o sinal  de  g(x)  =  2  –  x

trata-se de uma função do 1º grau e o valor de  a  é  – 1:


Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada
É positiva à esquerda,  negativa à direita e nula na raiz. f(x)  >  0  quando  x  <  2  e  f(x)  =  0  quando  x  =  2.

Daí:  f(x)  =  2  –  x,  se  x  ≤  2

f(x)  <  0  quando  x  >  2

Daí:  f(x)  =  – 2  +  x,  se  x  >  2

f(x)  =  

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Assim,  tomando alguns valores,  por exemplo,  1,  2  e  3: 1  e  2  são substituídos na primeira função,  pois, são menores ou iguais a  2. f(x)  =  2  –  x f(1)  =  2  –  1 f(1)  =  1  f(2)  =  2  –  2 f(2)  =  0 3  é substituido na segunda função,  pois, é maior que  2. f(x)  =  – 2  +  x  f(3)  =  – 2  +  3 f(3)  =  1 Representando os valores numa tabela,  e,

marcando os pontos no plano cartesiano:

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Equação Modular

Uma equação em que a incógnita esteja em módulo,
é chamada de  equação modular.


Resolução: ①  Para resolver uma equação modular da forma:

   | f(x) |  =  a,   com  "a"  um número real negativo.

| 2 x  –  3 |  =  – 5 Neste caso,  não tem solução,  pois, nada que está em módulo pode ser negativo.

S  =  Ø  (conjunto-solução)


②  Para resolver uma equação modular da forma:    | f(x) |  =  0 | 2 x  –  3 |  =  0 Neste caso,  apenas a raiz é a solução. 2 x  –  3  =  0 2 x  =  3

x  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada


S  =  {
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}


③  Para resolver uma equação modular da forma:
   | f(x) |  =  a,   com   "a"  um número real positivo. | 2 x  –  3 |  =  5 Neste caso,  separa  | 2 x  –  3 |  em dois casos: 2 x  –  3  =  5   ou   – 2 x  +  3  =  5 Resolvendo   2 x  –  3  =  5   tem-se: 2 x  –  8  =  0 2 x  =  8

x  =  

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x  =  4 Resolvendo  – 2 x  +  3  =  5  tem-se: – 2 x  –  2  =  0 – 2  =  2 x

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 =  x

E daí x  =  – 1

S  =  { – 1;  4 }


Inequação Modular

Uma inequação em que a incógnita esteja em módulo,
é chamada de  inequação modular.


①  Para resolver uma inequação modular da forma:    | f(x) |  <  0 | 2 x  –  3 |  <  0 Neste caso,  não tem solução,  pois, nada que está em módulo pode ser negativo. O conjunto-solução é:

S  =  Ø


②  Para resolver uma inequação modular da forma:    | f(x) |  ≤  0 | 2 x  –  3 |  ≤  0 Neste caso,  apenas a raiz é solução.

S  =  {

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}


③  Para resolver uma inequação modular da forma:    | f(x) |  >  0 | 2 x  –  3 |  >  0 Neste caso,  apenas a raiz não pertence a solução.

S  =  { x  ∈  IR ;  x  ≠  

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}  =  IR  −  {
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}


④  Para resolver uma inequação modular da forma:   | f(x) |  ≥  0 | 2 x  –  3 |  ≥  0 Neste caso,  qualquer número real é válido.

S  =  IR


⑤  Para resolver uma inequação modular da forma:
  | f(x) |  <  a  ou  | f(x) |  ≤  a,   com  "a"  um número real negativo. | 2 x  –  3 |  <  – 5  ou  | 2 x  –  3 |  ≤  – 5 Neste caso,  não tem solução,  pois, nada que está em módulo pode ser negativo. O conjunto-solução é:

S  =  Ø


⑥  Para resolver uma inequação modular da forma: 
   | f(x) |  <  a,   com  "a"  um número real positivo. | 2 x  –  3 |  <  5 Neste caso,  se separa  | 2 x  –  3 |  em duas inequações: 2 x  –  3  <  5   ou   – 2 x  +  3  <  5 Resolvendo  2 x  –  3  <  5  tem-se: 2 x  –  3  <  5 2 x  –  3  –  5  <  0 2 x  –  8  <  0 Encontrando a raiz: 2 x  –  8  =  0 2 x  =  8

x  =  

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x  =  4 Pelo estudo do sinal,  2 x  –  8  <  0  quando  x  <  4

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Resolvendo  – 2 x  +  3  <  5  tem-se: – 2 x  +  3  <  5 – 2 x  +  3  –  5  <  0 – 2 x  –  2  <  0 Encontrando a raiz: – 2 x  –  2  =  0 – 2  =  2 x

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 =  x

x  =  – 1 Pelo estudo do sinal,  – 2 x  –  2  <  0  quando  x  >  – 1

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S  =  { x  ∈  IR ;  – 1  <  x  <  4 }


Outra maneira | 2 x  –  3 |  <  5 A parte da separação  – 2 x  +  3  <  5,  pode ser vista como:

2 x  –  3  >  – 5  (multiplicando  – 2 x  +  3  <  5  por  – 1)

Assim poderia ser resolvido de forma única: – 5  <  2 x  –  3  <  5 Efetuando-se operações para deixar apenas  "x". Somando  3  a toda a inequação:

– 5  +  3  <  2 x  –  3  +  3  <  5  +  3


– 2  <  2 x  <  8 Dividindo por  2  toda a inequação:

– 1  <  x  <  4


⑦  Para resolver uma inequação modular da forma: 
   | f(x) |  ≤  a,   com  "a"  um número real positivo. | 2 x  –  3 |  ≤  5 Este caso,  é o mesmo anterior acrescentado o igual.

S  =  { x  ∈  IR ;  – 1  ≤  x  ≤  4 }


⑧  Para resolver uma inequação modular da forma: 
   | f(x) |  >  a,   com  "a"  um número real positivo. | 2 x  –  3 |  >  5 Neste caso,  separa  | 2 x  –  3 |  em dois casos: 2 x  –  3  >  5   ou   – 2 x  +  3  >  5 Resolvendo  2 x  –  3  >  5  tem-se: 2 x  –  3  –  5  >  0 2 x  –  8  >  0 Encontrando a raiz: 2 x  –  8  =  0 2 x  =  8

x  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

x  =  4 Pelo estudo do sinal,  2 x  –  8  >  0  quando  x  >  4

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

Resolvendo  – 2 x  +  3  >  5  tem-se: – 2 x  +  3  –  5  >  0 – 2 x  –  2  >  0 Encontrando a raiz: – 2 x  –  2  =  0 – 2  =  2 x

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 =  x

x  =  – 1 Pelo estudo do sinal,  – 2 x  –  2  >  0  quando  x  <  – 1

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

S  =  { x  ∈  IR ;  x  <  – 1   ou   x  >  4 }


⑨  Para resolver uma inequação modular da forma: 
   | f(x) |  ≥  a,   com  "a"  um número real positivo. | 2 x  –  3 |  ≥  5 Este caso,  é o mesmo anterior acrescentado o igual.

S  =  { x  ∈  IR ;  x  ≤  – 1   ou   x  ≥  4 }


Exercícios Resolvidos

R01 — Faça um esboço gráfico de  f(x)  =  | x  –  1 |

Considerando a função que está no módulo como sendo  g(x). Então: g(x)  =  x  –  1  onde a função é positiva ou nula. g(x)  =  –  x  +  1  onde a função é negativa. Obtendo a raiz  de  g(x)  =  x  –  1 x  –  1  =  0 x  =  1 Portanto,  a raiz  é  x  =  1 Estudando o sinal  de  g(x)  =  x  –  1

Trata-se de uma função do 1º grau e o valor de  a  é positivo.


Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada
É positiva à direita,  negativa à esquerda e nula na raiz. A função permanece como está no módulo onde, ela é positiva ou nula,  isto é: f(x)  =  x  –  1  quando   x  ≥  1 A função inverte todos os sinais  (no módulo)  onde, ela é negativa,  isto é: f(x)  =  – x  +  1  quando   x  <  1

f(x)  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

Assim,  tomando alguns valores,  por exemplo: a raiz,  um valor menor e outro maior,  isto é: 0,  1  e  2 0  é substituído na segunda função,  pois, é menor do que  1. f(x)  =  – x  +  1 f(0)  =  – 0  +  1 f(0)  =  1  1  e  2  são substituidos na primeira função,  pois, são maiores ou iguais  1. f(x)  =  x  –  1  f(1)  =  1  –  1 f(1)  =  0 f(2)  =  2  –  1 f(2)  =  1 Representando os valores numa tabela, e,

marcando os pontos no plano cartesiano:

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R02 — Faça um esboço gráfico de  f(x)  =  | x  –  1 |  +  1.

Quando  x  –  1  ≥  0  (positivo ou nulo)  então: f(x)  =  x  –  1  +  1 f(x)  =  x Então: f(x)  =  x  quando  x  ≥  1 Quando  x  –  1  <  0  (negativo)  então: f(x)  =  – x  +  1  +  1 f(x)  =  – x  +  2 Então: f(x)  =  – x  +  2  quando  x  <  1 Assim:

f(x)  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

Assim,  tomando alguns valores,  por exemplo: a raiz,  um valor menor e outro maior,  isto é: 0,  1  e  2. 0  é substituído na segunda função,  pois, é menor do que  1. f(x)  =  – x  +  2 f(0)  =  – 0  +  2 f(0)  =  2  1  e  2  são substituidos na primeira função,  pois, são maiores ou igual  1. f(x)  =  x  f(1)  =  1

f(2)  =  2

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

R03 — Faça um esboço gráfico de  f(x)  =  | x  –  1 |  –  1.

Quando  x  –  1  ≥  0  (positivo ou nulo)  então: f(x)  =  x  –  1  –  1 f(x)  =  x  –  2 Então: f(x)  =  x  –  2  quando  x  ≥  1 Quando  x  –  1  <  0  (negativo)  então: f(x)  =  – x  +  1  –  1 f(x)  =  – x Então: f(x)  =  – x  quando  x  <  1 Assim:

f(x)  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

Assim,  tomando alguns valores,  por exemplo: a raiz,  um valor menor e outro maior,  isto é: 0,  1  e  2. 0  é substituído na segunda função,  pois, é menor do que  1. f(x)  =  – x f(0)  =  – 0 f(0)  =  0  1  e  2  são substituidos na primeira função,  pois, são maiores ou iguais a  1. f(x)  =  x  –  2  f(1)  =  1  –  2  f(1)  =  – 1 f(x)  =  x  –  2  f(2)  =  2  –  2 

f(2)  =  0

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R04 — Esboçe o gráfico de  f(x)  =  | | x  –  1 |  –  1 |.

Há neste caso um módulo dentro de outro módulo. A função é dividida em duas: f(x)  =  | x  –  1  –  1 |  quando  x  –  1  ≥  0,  ou: f(x)  =  | – x  +  1  –  1 |  quando  x  –  1  <  0 Resolvendo  f(x)  =  | x  –  1  –  1 |  quando  x  –  1  ≥  0 Quando  x  –  1  ≥  0,  isto é,  x  ≥  1 f(x)  =  | x  –  1  –  1 | f(x)  =  | x  –  2 | Então: f(x)  =  | x  –  2 |  quando  x  ≥  1 Como se trata de uma função modular,  se divide em duas: f(x)  =  x  –  2  quando  x  –  2  ≥  0,  ou: f(x)  =  – x  +  2  quando  x  –  2  <  0,  ou: 1º Caso  (onde  x  ≥  1): x  −  2  ≥  0 x  ≥  2 a  intersecção  entre  x  ≥  1  e  x  ≥  2  é  x  ≥  2,  logo:

  f(x)  =  x  –  2  quando  x  ≥  2

2º Caso  (onde  x  ≥  1): x  −  2  <  0 x  <  2 a  intersecção  entre  x  ≥  1  e  x  <  2  é  1  ≤  x  <  2,  logo:

  f(x)  =  – x  +  2  quando  1  ≤  x  <  2

Resolvendo  f(x)  =  | – x  +  1  –  1 |  quando  x  <  1 Quando  x  –  1  <  0  então: f(x)  =  | – x  +  1  –  1 | f(x)  =  | – x | f(x)  =  | x | Então: f(x)  =  | x |  quando  x  <  1 Como se trata de uma função modular,  se divide em duas: f(x)  =  – x  quando  x  ≤  0,  ou: f(x)  =  x  quando  x  >  0,  ou: 3º Caso  (onde  x  <  1): x  ≤  0 a  intersecção  entre  x  <  1  e  x  ≤  0  é  x  ≤  0,  logo:

  f(x)  =  – x  quando  x  ≤  0

4º Caso  (onde  x  <  1): x  >  0 a  intersecção entre  x  <  1  e   x  >  0  é  0  <  x  <  1,  logo:

  f(x)  =  x  quando  0  <  x  <  1

f(x)  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

Assim,  tomando alguns valores,  por exemplo: – 1,  0,  1,  2  e  3. – 1  e  0  são  substituído na primeira função,  pois, são menores ou iguais a  0. f(x)  =  – x f(– 1)  =  – (– 1) f(– 1)  =  1 f(0)  =  – 0 f(0)  =  0 1  é  substituído na terceira função,  pois, é maior ou igual a  1  e  menor que  2. f(1)  =  – 1  +  2 f(1)  =  1 2  e  3  são  substituídos na quarta função,  pois, são maiores ou iguais a  2. f(2)  =  2  –  2 f(2)  =  0 f(3)  =  3  –  2

f(3)  =  1

x f(x)
– 1 1
0 0
1 1
2 0
3 1

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

R05 — Resolva a equação   | | 2 x  –  1 |  –  3 |  =  2.

Há duas opções para esta equação: | 2 x  –  1 |  –  3  =  2   ou   | 2 x  –  1 |  –  3  =  – 2 Resolvendo a primeira: | 2 x  –  1 |  –  3  =  2 | 2 x  –  1 |  =  2  +  3 | 2 x  –  1 |  =  5 Há duas opções:

  2 x  –  1  =  5

2 x  –  1  =  5 2 x  =  5  +  1 2 x  =  6

x  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

x  =  3

  – 2 x  +  1  =  5

2 x  –  1  =  – 5 2 x  =  – 5  +  1 2 x  =  – 4

x  =  –

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

x  =  – 2 Resolvendo a segunda:  | 2 x  –  1 |  –  3  =  – 2 | 2 x  –  1 |  =  – 2  +  3 | 2 x  –  1 |  =  1 Há duas opções:

  2 x  –  1  =  1

2 x  –  1  =  1 2 x  =  1  +  1 2 x  =  2

x  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

x  =  1

  2 x  –  1  =  – 1

2 x  –  1  =  – 1 2 x  =  – 1  +  1 2 x  =  0 x  =  0 Portanto,  a  solução   é:

S  =  { – 2,  0,  1,  3 }


R06 — Encontre a solução da inequação  6  >  | x2  +  5 x |.

Há duas opções para esta inequação:

x2  +  5 x  <  6   ou   x2  +  5 x  >  – 6

Isto é o mesmo que resolver as inequações:

x2  +  5 x  –  6  <  0   ou   x2  +  5 x  +  6  >  0

Resolvendo  x2  +  5 x  –  6  <  0  tem-se:

Encontrando as raízes de   x2  +  5 x  –  6  =  0  


Δ  =  b2  –  4  ⋅  a  ⋅  c
Δ  =  52  –  4  ⋅  1  ⋅  (– 6) Δ  =  25  +  24 Δ  =  49

x  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada


x  =  
Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

x  =  
Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

x′  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada


x′  =  
Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada
x′  =  1

x′′  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada


x′′  =  –
Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada
x′′  =  – 6 Como se deseja que:

x2  +  5 x  –  6  <  0  (seja negativo),  então:

Como o valor de  a  é positivo,  então dá negativo entre as raízes.

Assim:   – 6  <  x  <  1

Resolvendo  x2  +  5 x  +  6  >  0  tem-se:

Encontrando as raízes de  x2  +  5 x  +  6  =  0  


Δ  =  b2  –  4  ⋅  a  ⋅  c
Δ  =  52  –  4  ⋅  1  ⋅  6 Δ  =  25  –  24 Δ  =  1

x  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada


x  =  
Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

x  =  
Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

x′  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada


x′  =  –
Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada
x′  =  – 2

x′′  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada


x′′  =  –
Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada
x′′  =  – 3 Como se deseja que:

x2  +  5 x  –  6  >  0  (seja positivo),  então:

Como  a  é positivo,  então é positivo fora das raízes.

Assim:  x  <  – 3   ou   x  >  – 2 Representando as respostas de cada,  e obtendo a intersecção:

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

Portanto,  a solução da inequação  | x2  +  5 x |  <  6  é:


S  =  { x  ∈  IR ;  – 6  <  x  <  – 3  ou  – 2  <  x  <  1 }


R07 — Encontre  k  de modo que a função:
( | 2 k  –  3 | ) x2  +  5 x  –  3  seja do 2° grau.

Para ser uma equação do 2° grau é necessário que:
o valor de  "a"  não seja nulo. Então: | 2 k  –  3 |  ≠  0 Assim,  com exceção da raiz qualquer número real serve. Encontrando a raiz. 2 k  –  3  =  0 2 k  =  3

k  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

Então a solução é:

S  =  { k  ∈  IR ;  k  ≠  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada
}  =  IR  −  {
Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada
}


R08 — Esboce um gráfico para a função modular dada por:
f(x)  =  | x  +  2 |  –  | x  +  1 |

Chamando  g(x)  =  x  +  2  e  h(x)  =  x  +  2 Quando  x  +  2  ≥  0  então  x  ≥  – 2

g(x)  =  x  +  2  quando  x  ≥  – 2

Quando  x  +  2  <  0  então  x  <  – 2

g(x)  =  – x  –  2  quando  x  <  – 2

Quando  x  +  1  ≥  0  então  x  ≥  – 1

h(x)  =  x  +  1  quando  x  ≥  – 1

Quando  x  +  1  <  0  então  x  <  – 1

h(x)  =  – x  –  1  quando  x  <  1

Há quatro casos: ①  Quando ambos são positivos,  isto é:    x  ≥  – 2  e  x  ≥  – 1

  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

A intersecção é  x  ≥  – 1 f(x)  =  x  +  2  –  (x  +  1) Daí: f(x)  =  x  +  2  –  x  –  1 f(x)  =  x  –  x  +  2  –  1 f(x)  =  1

f(x)  =  1  se  x  ≥  – 1


②  Quando o 1º é positivo e o 2º é negativo,  isto é:    x  ≥  – 2  e  x  <  – 1

  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

A intersecção é  – 2  ≤  x  <  – 1 f(x)  =  x  +  2  –  (– x  –  1) Daí: f(x)  =  x  +  2  +  x  +  1 f(x)  =  x  +  x  +  2  +  1 f(x)  =  2 x  +  3

f(x)  =  2 x  +  3  se  – 2  ≤  x  <  – 1)


③  Quando o 1º é negativo e o 2º é positivo,  isto é:    x  <  – 2  e  x  ≥  – 1

  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

Não há intersecção.

f(x)  =  – x  –  2  –  (x  +  1)  (não precisa fazer)


④  Quando ambos são negativos,  isto é:    x  <  – 2  e  x  <  – 1

  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

A intersecção é  <  – 2 f(x)  =  – x  –  2  –  (– x  –  1) Daí: f(x)  =  – x  –  2  +  x  +  1 f(x)  =  – x  +  x  –  2  +  1 f(x)  =  – 1

f(x)  =  – 1  se  x  <  – 2

Assim,  a lei de formação de  f(x)  é dada por:

f(x)  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

E o gráfico é:

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada


R09 — Dada a função  f(x)  =  | k  –  1 | x2  –  x  –  3.
Determine  k  para que a função tenha raízes reais e distintas.

Para que se tenha raízes distintas  Δ  >  0,  então:
Δ  =  (– 1)2  –  4  ⋅  | k  –  1 |  ⋅  (– 3)  Δ  =  1  +  12  ⋅  | k  –  1 | Assim: 1  +  12  ⋅  | k  –  1 |  >  0 12  ⋅  | k  –  1 |  >  – 1

| k  –  1 |  >  –

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

Como o módulo sempre é positivo,  então,

para qualquer valor de  k  se tem duas raízes distintas.


R10 — As raízes da equação  | x |2  +  | x |  –  6  =  0: a)  são positivas b)  tem soma igual a zero c)  tem soma igual a um d)  tem produto igual a seis

e)  tem produto igual a menos seis

Substituindo  | x |  por  "y"  tem-se:
y2  +  y  –  6  =  0

Δ  =  12  −  4  ⋅  1  ⋅  (− 6)

Δ  =  1  +  24 Δ  =  25

x  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada


x  =  
Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

x  =  
Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada

x′  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada


x′  =  
Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada
x′  =  2

x′′  =  

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada


x′′  =  –
Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada
x′′  =  – 3 Então: | x |  =  – 3   ou   | x |  =  2 A primeira não tem solução real. A segunda tem duas soluções: x  =  – 2  e  x  =  2

Alternativa  "b".


R11 — Resolva a equação:
(x  –  1)²  =  4

Elevando ambos os membros ao quadrado:
( √(x  –  1)² )2  =  ( 4 )2
(x  –  1)2  =  16
x  –  1  =  ± √16 x  –  1  =  ± 4 x  =  1  ± 4 x′  =  1  +  4 x′  =  5 x′′  =  1  –  4 x′′  =  – 3

S  =  { – 3,  5 }


Outra maneira de se resolver A raiz quadrada do radicando ao quadrado, é igual ao módulo do radicando:

(x  –  1)²  =  | x  –  1 |

E como a equação é dada por:  (x  –  1)²  =  4

Ela passa a ser: | x  –  1 |  =  4 Onde há duas opções: x  –  1  =  4  ou  x  –  1  =  – 4 Da primeira equação: x  =  4  +  1 x  =  5 Da segunda equação: x  =  – 4  +  1

x  =  – 3


R12 — Resolva a equação  | 3  –  2 x |  =  x  +  3

Tem-se um módulo igual a uma expressão  (x  +  3),  então: se  x  +  3  for negativo,  isto é,  se  x  <  – 3,  não há solução. se  x  +  3  for nulo,  isto é,  se  x  =  – 3,  então:  a solução poderia ser a raiz do que está no módulo, se esta raiz fosse o  – 3,  mas não é. Neste caso,  é necessário que  x  +  3  >  0. Assim,  há uma condição que é  x  >  – 3 Resolvendo a equação: | 3  –  2 x |  =  x  +  3  com  x  >  – 3 Há duas opções: 3  –  2 x  =  x  +  3  ou  – 3  +  2 x  =  x  +  3 Na primeira equação: 3  –  2 x  =  x  +  3 3  –  3  =  x  +  2 x 0  =  3 x x  =  0 Na segunda equação: – 3  +  2 x  =  x  +  3 2 x  –  x  =  3  +  3 x  =  6 Como ambos são maiores do que  – 3,  então:

S  =  { 0,  6 }


Exercícios Propostos

P01 — Faça um esboço gráfico de:
f(x)  =  | 1  –  2 x |


P02 — Resolva a equação:
| 3  –  5 x |  =  1


P03 — Represente graficamente a função:
y  =  | – x2  +  2 x  +  3 |


P04 — Resolva a equação:
| 2  –  4 x |  =  3 x  –  5


P05 — Resolva a inequação:
| 3 x  +  9 |  ≤  6


P06 — Esboce um gráfico para a função modular:
f(x)  =  | 2 x  –  6 |  +  | x  –  3 |


P07 — Resolva a equação: 
3 | x |2  –  | x |  –  2  =  0


P08 — Determine o valor de  k  para que o gráfico da função:
f(x)  =  ( | k2  –  4 | )x2  +  x  –  2,
tenha a concavidade voltada para cima.


P09 — A soma das raízes da equação  | x2  –  3 x |  =  2   é:
a)  3    b)  4    c)  5    d)  6    e)  7


P10 — Encontre  k  para que a função:
f(x)  =  ( | 2 k  –  1 |  –  4 ) x  +  7  seja crescente.


P11 — Determine  k  para que a função:
y  =  ( | k |  –  3 ) x2  –  5 x  +  6, 
tenha a concavidade voltada para baixo.


P12 — Encontre a solução de: 
| 4  –  3 x |  >  2 x  –  1


P13 — Obtenha o conjunto-solução de: 

Como resolver uma equação modular dentro de uma raiz quadrada
 ≤  0


P14 — Resolva a inequação:
| x  +  1 |  –  | 2  –  | x |  <  0


P15 — Encontre a solução de: 
| x  –  4 |  =  | 2 x  –  3 |


P16 — Esboce um gráfico para a função modular dada por:
f(x)  =  | x  +  2 |  +  | x  +  1 |


P17 — Considere a equação   | x |  =  x  –  6. Com respeito à solução real dessa equação,  podemos afirmar que: a)  a solução pertence ao intervalo  [ 1,  2 ] b)  a solução pertence ao intervalo  [ – 2,  – 1 ] c)  a solução pertence ao intervalo  ] – 1,  1 [

d)  a equação não tem solução


P18 — O maior valor que  y  pode assumir em: y  =  3  –  | x  –  3 |   é:

a)  2    b)  3    c)  6    d)  9    e)  27


P19 — Encontre  k  para que a função:
f(x)  =  ( | 3 k  –  3|  –  5 ) x  +  7   seja do 1° grau.


P20 — Determine  k  para que a função:
y  =  ( | 2 k  +  6 |  –  6 ) x2  –  5 x  +  1,
tenha a concavidade voltada para cima.