Equações Modulares
1 Definição e significado geométrico do mó-
dulo
|u| =
(
u se u ≥ 0
−u se u < 0
• |a| representa a distância do ponto a até a origem das coordenadas;
• |a−b| representa a distância entre os pontos a e b. Exemplo: se a = −1
e b = 3 então |a − b| = |(−1) − (3)| = | − 4| = 4.
Para quaisquer números a, b ∈ R são válidas as seguintes propriedades
básicas:
1. |a| ≥ 0 e |a| = 0 se e somente se a = 0;
2. |a + b| ≤ |a| + |b|;
3. |a − b| ≥ ||a| − |b||;
4. |ab| = |a||b|;
5. |a
b
| = |a|
|b|
, b 6= 0.
1
2 Equação modular elementar
• |x| = c, onde c é uma constante dada;
• Solução analítica:
– Caso c > 0: essa equação tem duas soluções x = ±c. Realmente,
se x ≥ 0, então a equação |x| = c equivale a x = c e essa é a
solução da equação original uma vez que c > 0. Se x < 0, então
a equação |x| = c se torna −x = c ou x = −c que é a segunda
solução da equação modular, porque −c < 0.
– Caso c = 0: a única solução é x = 0.
– Caso c < 0: não há soluções, uma vez que |x| é uma grandeza não
negativa pela definição.
• Interpretação geométrica: Como ele representa a distância do ponto x
até a origem das coordenadas, então, resolver a equação significa en-
contrar todos os pontos na reta coordenada cuja distância até a origem
é igual a c.
– Caso c > 0: temos dois pontos que distanciam c unidades da
origem: um a direita e outro a esquerda da origem. O primeiro
tem coordenada c e o segundo −c, ou seja a solução é x = ±c.
– Caso c = 0: o ponto procurado coincide com a origem, isto é,
x = 0.
– Caso c < 0: não há soluções, porque a distância é uma grandeza
não negativa.
2
3 Solução de equações modulares |ax + b| = c
• |ax + b| = c, onde a 6= 0, b, c são constantes dadas (parâmetros da
equação)
• Solução analítica
– Caso c = 0: a solução é ax + b = 0, isto é, x = −b
a
– Caso c < 0: obviamente não há solução
– Caso c > 0: usando o método analítico, chamamos t = ax + b,
|t| = c tem duas soluções t = ±c. Assim, ax + b = ±c o que leva
às duas soluções x = −b±c
a
. Ou seja, a solução de |ax + b| = c se
reduz a duas esquações lineares ax + b = ±c.
• Solução geométrica
– Podemos reescrever a equação na forma |x + b
a
| = c
|a|
. Como
|x − d| representa, geometricamente, a distância de x até d, então
temos que encontrar todos os pontos cuja distância até o ponto
d = −b
a
é igual a c
|a|
. Obviamente temos dois tais pontos: um fica
a direita de d e outro a esquerda (ambos na distância c
|a|
de d). A
coordenada do primeiro é d + c
|a|
e do segundo d − c
|a|
– as soluções da equação são x = d ± c
|a|
= −b
a
± c
|a|
– O tratamento analítico pode ser estendido a um grupo bem amplo
de equações modulares, enquanto o geométrico é bem limitado e se
usa normalmente só nos casos mais simples de equações |ax+b| = c
3
EXEMPLOS
1. Resolver a equação modular |x| = 2020.
Essa é a equação elementar e sua solução (da investigação geral de
equações elementares ou direto da definição do módulo) é x = ±2020.
2. Resolver a equação modular |2x − 1| = 5.
Essa equação modular equivale às duas equações lineares: 2x−1 = ±5.
Resolvendo essas duas equações, obtemos as duas soluções correspon-
dentes x = 1±5
2
, ou seja, x1 = 3 e x2 = −2. Essas são as duas soluções
da equação modular.
4 Solução de equações modulares |f(x)| = c
.
A equação |f(x)| = c equivale às duas equações sem o módulo: f(x) = ±c.
EXEMPLOS
1. Resolver a equação modular |x2
− 9| = 5.
Essa equação é reduzida às duas equações quadráticas x2
− 9 = ±5, ou
seja, x2
= 4 e x2
= 14. A primeira tem duas raizes x = ±2 e a segunda
– mais duas raizes x = ±
√
14. Assim, a equação original tem quatro
raizes: x = ±2 e x = ±
√
14.
2. Resolver a equação modular |x2
− 4x + 6| = 3.
Essa equação é reduzida às duas equações quadráticas x2
−4x+6 = ±3,
ou seja, x2
− 4x + 3 = 0 e x2
− 4x + 9 = 0. A primeira tem duas raizes
x = 1; 3 e a segunda – não tem raizes, uma vez que o seu discriminante
é negativo. Assim, a equação original tem duas raizes: x = 1; 3.
3. Resolver a equação modular
x−1
x+2

Equações Modulares

  • 1.
    Equações Modulares 1 Definiçãoe significado geométrico do mó- dulo |u| = ( u se u ≥ 0 −u se u < 0 • |a| representa a distância do ponto a até a origem das coordenadas; • |a−b| representa a distância entre os pontos a e b. Exemplo: se a = −1 e b = 3 então |a − b| = |(−1) − (3)| = | − 4| = 4. Para quaisquer números a, b ∈ R são válidas as seguintes propriedades básicas: 1. |a| ≥ 0 e |a| = 0 se e somente se a = 0; 2. |a + b| ≤ |a| + |b|; 3. |a − b| ≥ ||a| − |b||; 4. |ab| = |a||b|; 5. |a b | = |a| |b| , b 6= 0. 1
  • 2.
    2 Equação modularelementar • |x| = c, onde c é uma constante dada; • Solução analítica: – Caso c > 0: essa equação tem duas soluções x = ±c. Realmente, se x ≥ 0, então a equação |x| = c equivale a x = c e essa é a solução da equação original uma vez que c > 0. Se x < 0, então a equação |x| = c se torna −x = c ou x = −c que é a segunda solução da equação modular, porque −c < 0. – Caso c = 0: a única solução é x = 0. – Caso c < 0: não há soluções, uma vez que |x| é uma grandeza não negativa pela definição. • Interpretação geométrica: Como ele representa a distância do ponto x até a origem das coordenadas, então, resolver a equação significa en- contrar todos os pontos na reta coordenada cuja distância até a origem é igual a c. – Caso c > 0: temos dois pontos que distanciam c unidades da origem: um a direita e outro a esquerda da origem. O primeiro tem coordenada c e o segundo −c, ou seja a solução é x = ±c. – Caso c = 0: o ponto procurado coincide com a origem, isto é, x = 0. – Caso c < 0: não há soluções, porque a distância é uma grandeza não negativa. 2
  • 3.
    3 Solução deequações modulares |ax + b| = c • |ax + b| = c, onde a 6= 0, b, c são constantes dadas (parâmetros da equação) • Solução analítica – Caso c = 0: a solução é ax + b = 0, isto é, x = −b a – Caso c < 0: obviamente não há solução – Caso c > 0: usando o método analítico, chamamos t = ax + b, |t| = c tem duas soluções t = ±c. Assim, ax + b = ±c o que leva às duas soluções x = −b±c a . Ou seja, a solução de |ax + b| = c se reduz a duas esquações lineares ax + b = ±c. • Solução geométrica – Podemos reescrever a equação na forma |x + b a | = c |a| . Como |x − d| representa, geometricamente, a distância de x até d, então temos que encontrar todos os pontos cuja distância até o ponto d = −b a é igual a c |a| . Obviamente temos dois tais pontos: um fica a direita de d e outro a esquerda (ambos na distância c |a| de d). A coordenada do primeiro é d + c |a| e do segundo d − c |a| – as soluções da equação são x = d ± c |a| = −b a ± c |a| – O tratamento analítico pode ser estendido a um grupo bem amplo de equações modulares, enquanto o geométrico é bem limitado e se usa normalmente só nos casos mais simples de equações |ax+b| = c 3
  • 4.
    EXEMPLOS 1. Resolver aequação modular |x| = 2020. Essa é a equação elementar e sua solução (da investigação geral de equações elementares ou direto da definição do módulo) é x = ±2020. 2. Resolver a equação modular |2x − 1| = 5. Essa equação modular equivale às duas equações lineares: 2x−1 = ±5. Resolvendo essas duas equações, obtemos as duas soluções correspon- dentes x = 1±5 2 , ou seja, x1 = 3 e x2 = −2. Essas são as duas soluções da equação modular. 4 Solução de equações modulares |f(x)| = c . A equação |f(x)| = c equivale às duas equações sem o módulo: f(x) = ±c. EXEMPLOS 1. Resolver a equação modular |x2 − 9| = 5. Essa equação é reduzida às duas equações quadráticas x2 − 9 = ±5, ou seja, x2 = 4 e x2 = 14. A primeira tem duas raizes x = ±2 e a segunda – mais duas raizes x = ± √ 14. Assim, a equação original tem quatro raizes: x = ±2 e x = ± √ 14. 2. Resolver a equação modular |x2 − 4x + 6| = 3. Essa equação é reduzida às duas equações quadráticas x2 −4x+6 = ±3, ou seja, x2 − 4x + 3 = 0 e x2 − 4x + 9 = 0. A primeira tem duas raizes x = 1; 3 e a segunda – não tem raizes, uma vez que o seu discriminante é negativo. Assim, a equação original tem duas raizes: x = 1; 3. 3. Resolver a equação modular
  • 7.