Difícil
Sistemas de Ecuaciones e Inecuaciones
UNMSM · 2025

Ejercicio de Álgebra — UNMSM

A un estudiante se le solicita hallar el intervalo de los valores de "m" para que el sistema de ecuaciones en las variables "x" e "y":

2x+y=m+1xy=m+7\dfrac{2}{x} + y = m + 1 \qquad \qquad xy = m + 7

sea tal que los valores de "x" e "y" que satisfacen el sistema resulten números complejos.

Si el estudiante resolvió el problema correctamente, ¿cuál fue su respuesta?

Ver solución paso a paso

(Pista: despeja una variable de la segunda ecuación, reemplázala en la primera para obtener una ecuación cuadrática en una sola variable, y exige que su discriminante sea negativo para que las soluciones sean números complejos.)

1. (De la segunda ecuación se despeja x=m+7yx = \dfrac{m+7}{y}.)

2. (Se reemplaza esta expresión en la primera ecuación: 2(m+7)y+y=m+1\dfrac{2(m+7)}{y} + y = m+1.)

3. (Multiplicando toda la ecuación por yy y reordenando, se obtiene la ecuación cuadrática y2(m+1)y+2(m+7)=0y^2 - (m+1)y + 2(m+7) = 0.)

4. (Para que las soluciones de esta ecuación cuadrática (y, por lo tanto, del sistema) sean números complejos, su discriminante debe ser negativo: Δ<0\Delta < 0.)

5. (Se calcula el discriminante: (m+1)24(2)(m+7)<0(m+1)^2 - 4(2)(m+7) < 0, lo que al desarrollarse da m26m55<0m^2 - 6m - 55 < 0.)

6. (Factorizando la inecuación cuadrática: (m11)(m+5)<0(m-11)(m+5) < 0, cuyos puntos críticos son m=11m = 11 y m=5m = -5.)

7. (Evaluando los signos en los intervalos determinados por estos puntos críticos, la inecuación se cumple para m5,11m \in \langle -5, 11\rangle.)

8. (Por lo tanto, la respuesta correcta es 5,11\langle -5, 11\rangle.)