Una desigualdad racional se puede reducir al tipo $\frac{u}{v}< 0$ donde $u$ y $v$ son expresiones algebraicas
(la relación podría ser $\leq$, o también $>$ o $\geq$ y se trataría de manera análoga) se puede resolver aplicando propiedades algebraicas
o por puntos de separación que pensamos que es más sencillo. Empezaremos por puntos de separación.
Solución de desigualdades racionales por puntos de separación
Se considera que para que $y=\frac{u}{v}$ cambie de signo debe pasar por cero o por no estar definida.
Así, se resuelve primero $y=\frac{u}{v}=0$, esto es $u=0$ y luego $y=\frac{u}{v}$ no existe, esto es $v=0$.
Con esos puntos se divide el eje real en intervalos en los que se averiguará el signo de $y=\frac{u}{v}$, tomando un valor de prueba
cualquiera dentro de
cada intervalo y se concluirá que ese signo se conserva en todo ese intervalo.
Resolver: $\frac{14-x}{x+5} \leq2$
$\frac{14-x}{x+5}-2\leq0$
$\frac{14-x-2x-10}{x+5}\leq0$
$y=\frac{4-3x}{x+5}\leq0$
$i)\;\;y=0$ $ii)\;\;y$ no existe
$4-3x=0$ $x+5=0$
$x=\frac{4}{3}$ $x=-5$ que son los puntos de separación.
Los intervalos serán $(-\infty ,-5)$, $(-5,\frac{4}{3}]$ y $[\frac{4}{3},\infty)$ que podemos ponerlos en una tabla con el valor de prueba $x_i$ y el signo del cociente .
$Intervalo$
$x_i$
$y=\frac{4-3x}{x+5}$
$(-\infty ,-5)$
$-6$
$\frac{+}{-}=-$ $(\leq0) \;\ast $
$(-5,\frac{4}{3}]$
$0$
$\frac{+}{+}=+$ $(\geq 0)\;\;\;\;$
$[\frac{4}{3},\infty)$
$2$
$\frac{-}{+}=-$ $(\leq0)\; \ast $
Entonces la solución es $\boldsymbol{x\in(-\infty,-5)\cup[\frac{4}{3},\infty)}$.
Solución Algebraica de desigualdades racionales
Para resolver algebraicamente la desigualdad $\frac{u}{v}\leq0$ se aplica la regla de los signos:
Un número positivo dividido entre un número negativo da un número negativo $(\frac{+}{-}=-)$.
Un número negativo dividido entre un número positivo da un número negativo $(\frac{-}{+}=-)$.
Un número positivo dividido entre un número positivo da un número positivo $(\frac{+}{+}=+)$.
Un número negativo dividido entre un número negativo da un número positivo $(\frac{-}{-}=+)$.
Hay dos casos para que el resultado sea negativo o positivo por lo que se deberá tomar la unión de esos dos casos.
Para $\frac{u}{v} \leq 0$ (resultado negativo o cero)
Caso 1) $u \geq 0$ y $v < 0$ (como se deben cumplir las dos condiciones se intersectan esos dos resultados)
y unir con
Caso 2) $u \leq 0$ y $v > 0$ (intersectando esos dos resultados)
Resolver: $\frac{14-x}{x+5} \leq2$
$\frac{14-x}{x+5}-2\leq0$
$\frac{14-x-2x-10}{x+5}\leq0$
$y=\frac{4-3x}{x+5}\leq0$
Caso 1) $4-3x\geq0$ y $x+5<0$
$x\leq\frac{4}{3}$ $\cap$ $x<-5$
$$\boldsymbol{x<5}$$
Caso 2) $4-3x\leq0$ y $x+5>0$
$x\geq\frac{4}{3}$ $\cap$ $x>-5$
$$\boldsymbol{x\geq\frac{4}{3}}$$
Uniendo el caso 1) con el caso2)
$\boldsymbol{x\in(-\infty,-5)\cup[\frac{4}{3},\infty)}$ Que coincide con la solución por puntos de separación.
Otra forma de solución gáfica de desigualdades racionales
Otra forma de solución de sigualdades racionales consiste en representar gráficamente la recta definida por el numerador y la recta definida por el denominador, analizar dónde son mayores o menores que cero y aplicar la regla de los signos.
Resolver $\frac{14-x}{x+5} \leq2$
$\frac{14-x}{x+5}-2\leq0$
$\frac{14-x-2x-10}{x+5}\leq0$
$y=\frac{4-3x}{x+5}\leq0$
Gráfica de las dos rectas
Se puede ver que en el intervalo $(-\ \infty ,-5)$ el numerador es positivo y el denominador negativo por lo que el cociente es negativo y en el intervalo $[\frac{4}{3},\infty)$ el denominador es positivo y el numerador negativo por lo que también el cociente es negativo o cero.
Entonces la solución es $\boldsymbol{x\in(-\infty,-5)\cup[\frac{4}{3},\infty)}$ que coincide con la solución de los dos métodos anteriores.