Math Problem Statement

explicar detalladamente para alguien que no sabe conceptos de matemática.

Determine el conjunto solución de la desigualdad 0 < 5/|x-1| < 3.

Solution

¡Gracias por compartir la imagen! El problema nos pide resolver la desigualdad compuesta:

0<5x1<30 < \frac{5}{|x-1|} < 3

Voy a resolverlo paso a paso explicándolo desde los conceptos básicos para que sea fácil de entender.


Paso 1: Entender la desigualdad

La desigualdad tiene dos partes:

  1. 5x1>0\frac{5}{|x-1|} > 0: Esto significa que el valor de 5x1\frac{5}{|x-1|} debe ser mayor que 0.
  2. 5x1<3\frac{5}{|x-1|} < 3: Esto significa que el valor de 5x1\frac{5}{|x-1|} debe ser menor que 3.

Ambas condiciones deben cumplirse al mismo tiempo.

El símbolo x1|x-1| representa el valor absoluto de x1x-1. El valor absoluto mide la distancia de un número al 0, por lo que siempre es positivo o igual a 0.

Por ejemplo:

  • Si x1=2x-1 = 2, entonces x1=2|x-1| = 2.
  • Si x1=3x-1 = -3, entonces x1=3|x-1| = 3.

Paso 2: Resolver la primera parte (0<5x10 < \frac{5}{|x-1|})

Para que 5x1\frac{5}{|x-1|} sea mayor que 0, necesitamos que x1>0|x-1| > 0, porque dividir por un número negativo no es permitido. Esto significa que:

x10    x1x - 1 \neq 0 \implies x \neq 1

Entonces, x=1x = 1 no puede ser parte de la solución.


Paso 3: Resolver la segunda parte (5x1<3\frac{5}{|x-1|} < 3)

Esta parte requiere un poco más de trabajo. Vamos a resolverla paso a paso:

  1. Primero, elimina la fracción multiplicando ambos lados de la desigualdad por x1|x-1|. Esto es válido siempre que x1>0|x-1| > 0, lo cual ya sabemos (porque x1x \neq 1):

    5<3x15 < 3|x-1|

  2. Ahora divide ambos lados entre 3 para despejar el valor absoluto:

    53<x1\frac{5}{3} < |x-1|

Esto significa que el valor absoluto de x1x-1 debe ser mayor que 53\frac{5}{3}.


Paso 4: Interpretar el valor absoluto

La desigualdad x1>53|x-1| > \frac{5}{3} implica que la distancia entre xx y 11 es mayor que 53\frac{5}{3}. Esto se traduce en dos desigualdades:

  1. x1>53x - 1 > \frac{5}{3}, que da: x>1+53=83x > 1 + \frac{5}{3} = \frac{8}{3}

  2. x1<53x - 1 < -\frac{5}{3}, que da: x<153=23x < 1 - \frac{5}{3} = -\frac{2}{3}


Paso 5: Combinar resultados

De los pasos anteriores:

  1. xx no puede ser igual a 11.
  2. xx debe ser menor que 23-\frac{2}{3} o mayor que 83\frac{8}{3}.

Por lo tanto, la solución es:

x(,23)(83,)x \in (-\infty, -\frac{2}{3}) \cup (\frac{8}{3}, \infty)


Conclusión final

El conjunto solución incluye todos los valores de xx que están fuera del intervalo [23,83][-\frac{2}{3}, \frac{8}{3}], excluyendo x=1x = 1.


¿Te gustaría más detalles o ejemplos sobre algún paso? Aquí tienes algunas preguntas relacionadas:

  1. ¿Qué es el valor absoluto y cómo se interpreta en diferentes contextos?
  2. ¿Cómo resolver desigualdades con fracciones como 5x1\frac{5}{|x-1|}?
  3. ¿Qué significa la combinación de intervalos en (,23)(83,)(- \infty, -\frac{2}{3}) \cup (\frac{8}{3}, \infty)?
  4. ¿Cómo se aplica la multiplicación por x1|x-1| en desigualdades?
  5. ¿Cómo representar gráficamente esta solución?

Tip: Siempre revisa si hay restricciones (como valores prohibidos) antes de resolver desigualdades. ¡Es un paso clave!

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|a| > b implies a > b or a < -b

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