Recientemente aprendí sobre la siguiente definición del valor absoluto:
$|a| = \sqrt{a^2}$
Luego me encontré con una solución a un problema que tenía el siguiente paso:
$5 \geq \sqrt{5 - x}$
Para proceder, tuvimos que elevar ambos lados al cuadrado:
$5^2 \geq (\sqrt{5 - x})^2$
Con la mencionada definición de valor absoluto en mente, escribí:
$25 \geq |5 - x|$
Pero la solución real resultó ser:
$25 \geq 5 - x$
No entiendo por qué la definición de valor absoluto no se aplicó aquí. ¿Alguien me puede decir por qué?
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Se aplica. Lo que hay que tener en cuenta es que la operación de elevar al cuadrado ambos lados de una desigualdad no es una transformación equivalente, como lo es agregar la misma cantidad en ambos lados. La desigualdad antes de elevar al cuadrado implica la desigualdad después de elevar al cuadrado, pero la implicación inversa no se cumple. Por lo tanto, cuando se eleva al cuadrado, la nueva desigualdad tiene todas las soluciones de la original, pero podría tener soluciones adicionales. Entonces, cuando se eleva al cuadrado se aplica el valor absoluto, ya que esto está en la definición de $\sqrt{\ }$, pero después de resolver la desigualdad resultante, hay que verificar las soluciones falsas.
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De hecho, la solución debería ser $25 \geq 5 - x \geq 0 \implies -20 \le x \le 5$