[Algebra] Disequazioni con valore assoluto (o modulo)

Risolviamo adesso una disequazione dove compaiono due valori assoluti:

|x|\; -2| x+3|<0

Allora per prima cosa studiamo tutti i segni dei moduli:

quando x ≥ 0  il |x| vale x (cioè è positivo)

quando x < 0 il |x| vale -x (cioè è negativo)

quando x + 3 ≥ 0 ossia per x > -3  il valore assoluto vale x+3

quando x + 3 < 0 ossia per x < -3  il valore assoluto vale -x-3

consideriamo adesso insieme i due intervalli e con il grafico dei segni avremo:

Diseq_2mod1

Partendo da sinistra e osservando i segni avremo che per x < – 3 il segno globalmente è positivo ed i moduli in quel tratto sono entrambi negativi quindi in quel tratto scriveremo il seguente sistema (1):

(1)  \begin{cases} x<-3 \\ -x-2(-x-3)<0\end{cases}

per -3 ≤ x < 0  il segno globalmente è negativo ed i moduli in quel tratto sono negativo il primo e positivo il secondo quindi in quel tratto scriveremo il seguente sistema (2):

(2)  \begin{cases} -3\leq x<0 \\ -x-2(x+3)<0\end{cases}

per x ≥ 0  il segno globalmente è positivo ed i moduli in quel tratto sono entrambi positivi quindi in quel tratto scriveremo il seguente sistema (3):

(3)  \begin{cases} x\geq 0 \\ x-2(x+3)<0\end{cases}

Perciò dobbiamo studiare i tre sistemi (1), (2) e (3) e la soluzione finale sarà data dall’unione delle soluzioni dei tre sistemi:

S=S_{(1)}\;\cup\; S_{(2)}\;\cup\; S_{(3)}

Risolviamo il primo sistema:

\begin{cases} x<-3 \\ -x-2(-x-3)<0\end{cases}

\begin{cases} x<-3 \\ -x+2x+6<0\end{cases}

\begin{cases} x<-3 \\ x<-6\end{cases}

Diseq_2modS1

una volta riportato sul grafico le soluzioni del sistema si considera dove viene soddisfatto da entrambi per cui avremo:

Soluzione del sistema S_{1}\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; x<-6

Risolviamo il secondo sistema:

\begin{cases} -3\leq x<0 \\ -x-2(x+3)<0\end{cases}

\begin{cases} -3\leq x<0 \\ -x-2x-6<0\end{cases}

\begin{cases} -3\leq x<0 \\ -3x<6\end{cases}

\begin{cases} -3\leq x<0 \\ 3x>-6\end{cases}

\begin{cases} -3\leq x<0 \\ x>-\frac{6}{3}\end{cases}

\begin{cases} -3\leq x<0 \\ x>-2\end{cases}

Diseq_2modS2

anche in questo caso riportiamo sul grafico le soluzioni del sistema e consideriamo dove viene soddisfatto da entrambi per cui avremo:

Soluzione del sistema S_{2}\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; -2<x<0

Risolviamo il terzo sistema:

\begin{cases} x\geq 0 \\ x-2(x+3)<0\end{cases}

\begin{cases} x\geq 0 \\ x-2x-6<0\end{cases}

\begin{cases} x\geq 0 \\ -x<6\end{cases}

\begin{cases} x\geq 0 \\ x>-6\end{cases}

Diseq_2modS3

anche in questo caso come per i precedenti riportiamo sul grafico le soluzioni del sistema e consideriamo dove viene soddisfatto da entrambi per cui avremo:

Soluzione del sistema S_{3}\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; x\geq 0

 

La soluzione finale sarà: S=S_{(1)}\;\cup\; S_{(2)}\;\cup\; S_{(3)}\Rightarrow\; x<-6\cup\;-2<x<0 \cup\;x\geq 0\Rightarrow \;\;\;x<-6\;\cup\;x>-2

Infatti dobbiamo fare l’unione delle soluzioni ottenute dai tre sistemi che graficamente sarebbe così:

Diseq_2modSFin

notare il pallino pieno in corrispondenza dello zero relativo alla soluzione s3 per cui lo zero è compreso nelle soluzioni e pertanto possiamo scrivere x > -2.

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