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Questão de Matemática — Funções — CESPE / CEBRASPE 2025

MatemáticaFunções
Código
ce207649
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
InoversaSul
Ano
2025
Nível
Superior
Cargo
Professor de Matemática - Anos Finais
Acerca de funções e subconjuntos dos números reais, julgue o item a seguir.A inequação |2x + 2| < | x - 2| não tem solução no conjunto dos números reais.
  1. CCerto
  2. EErrado
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GabaritoE — Errado

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Inequação modular: |2x + 2| < |x − 2|

Gabarito: letra E (ERRADO). A inequação |2x + 2| < |x − 2| tem solução no conjunto dos números reais — por exemplo, x=−1x = -1 satisfaz a desigualdade, pois ∣2(−1)+2∣=0|2(-1)+2| = 0 e ∣(−1)−2∣=3|(-1)-2| = 3, e 0<30 < 3 é verdadeiro. Portanto, a afirmação de que "não tem solução" é falsa.

O que é uma inequação modular

Uma inequação modular é uma desigualdade que envolve expressões dentro de módulos (valor absoluto). O módulo de um número real aa, denotado ∣a∣|a|, representa sua distância até zero na reta numérica, sendo sempre não negativo. Resolver uma inequação modular significa encontrar todos os valores reais da incógnita que tornam a desigualdade verdadeira — esse conjunto é chamado de conjunto solução.

Como resolver |2x + 2| < |x − 2|

Existem duas abordagens principais:

  1. Método dos pontos críticos (análise por intervalos): Os pontos onde as expressões dentro dos módulos se anulam são x=−1x = -1 (de 2x+2=02x+2=0) e x=2x = 2 (de x−2=0x-2=0). Esses pontos dividem a reta real em três intervalos: (−∞,−1)(-\infty, -1), (−1,2)(-1, 2) e (2,+∞)(2, +\infty). Em cada intervalo, os sinais das expressões são fixos, permitindo remover os módulos:

    • Para x<−1x < -1: 2x+2<02x+2 < 0 e x−2<0x-2 < 0, então ∣2x+2∣=−(2x+2)|2x+2| = -(2x+2) e ∣x−2∣=−(x−2)|x-2| = -(x-2). A inequação vira −(2x+2)<−(x−2)⇒−2x−2<−x+2⇒−x<4⇒x>−4-(2x+2) < -(x-2) \Rightarrow -2x-2 < -x+2 \Rightarrow -x < 4 \Rightarrow x > -4. Combinando com x<−1x < -1, obtemos −4<x<−1-4 < x < -1.

    • Para −1≤x<2-1 \le x < 2: 2x+2≥02x+2 \ge 0 e x−2<0x-2 < 0, então ∣2x+2∣=2x+2|2x+2| = 2x+2 e ∣x−2∣=−(x−2)|x-2| = -(x-2). A inequação vira 2x+2<−x+2⇒3x<0⇒x<02x+2 < -x+2 \Rightarrow 3x < 0 \Rightarrow x < 0. Combinando com −1≤x<2-1 \le x < 2, obtemos −1≤x<0-1 \le x < 0.

    • Para x≥2x \ge 2: 2x+2>02x+2 > 0 e x−2≥0x-2 \ge 0, então ∣2x+2∣=2x+2|2x+2| = 2x+2 e ∣x−2∣=x−2|x-2| = x-2. A inequação vira 2x+2<x−2⇒x<−42x+2 < x-2 \Rightarrow x < -4, que não se combina com x≥2x \ge 2. Portanto, nenhuma solução nesse intervalo.

Unindo os intervalos: S=(−4,−1)∪[−1,0)=(−4,0)S = (-4, -1) \cup [-1, 0) = (-4, 0). Ou seja, qualquer xx entre −4-4 e 00 (excluindo −4-4 e 00) é solução.

  1. Método geométrico (interpretação de distância): A desigualdade ∣2x+2∣<∣x−2∣|2x+2| < |x-2| pode ser reescrita como 2∣x+1∣<∣x−2∣2|x+1| < |x-2|, ou seja, a distância de xx a −1-1 multiplicada por 2 é menor que a distância de xx a 22. Geometricamente, isso significa que xx está "mais perto" de −1-1 do que de 22, considerando o fator 2. O ponto de equilíbrio ocorre quando 2∣x+1∣=∣x−2∣2|x+1| = |x-2|, que resolvendo dá x=0x = 0 ou x=−4x = -4. Testando um ponto entre eles, como x=−1x = -1, vemos que a desigualdade é satisfeita. Portanto, a solução é o intervalo (−4,0)(-4, 0).

A pegadinha da banca

A banca afirma que a inequação "não tem solução", tentando induzir o candidato a acreditar que o conjunto solução é vazio. No entanto, como demonstrado, existem infinitos números reais que satisfazem a desigualdade. O erro comum é tentar resolver a inequação elevando ambos os lados ao quadrado sem considerar corretamente os sinais, ou esquecer de analisar os intervalos definidos pelos pontos críticos.

Conclusão

A inequação ∣2x+2∣<∣x−2∣|2x+2| < |x-2| tem solução real: S=(−4,0)S = (-4, 0). Portanto, a afirmação do item está ERRADA.

Intervalo

Sinais de (2x+2) e (x-2)

Inequação sem módulos

Solução no intervalo

(x < -1)

(2x+2 < 0), (x-2 < 0)

(−(2x+2)<−(x−2)⇒x>−4)(-(2x+2) < -(x-2) \Rightarrow x > -4)

(-4 < x < -1)

(-1 \le x < 2)

(2x+2 \ge 0), (x-2 < 0)

(2x+2<−(x−2)⇒x<0)(2x+2 < -(x-2) \Rightarrow x < 0)

(-1 \le x < 0)

(x \ge 2)

(2x+2 > 0), (x-2 \ge 0)

(2x+2<x−2⇒x<−4)(2x+2 < x-2 \Rightarrow x < -4)

Nenhuma solução

  1. 1Achar pontos críticos
  2. 2Dividir em intervalos
  3. 3Remover módulos
  4. 4Unir soluções
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Gabarito: letra E (ERRADO).

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