Determine la longitud del siguiente intervalo:

[tex]\[ A = \left\{ \frac{3x-1}{x+1} \in \mathbb{R} \mid \frac{x+2}{2x-1} \in [1, 3) \right\} \][/tex]

A) [tex]\(\frac{3}{2}\)[/tex]

B) [tex]\(\frac{5}{2}\)[/tex]

C) [tex]\(\frac{1}{2}\)[/tex]

D) 1

E) [tex]\(\frac{7}{3}\)[/tex]



Answer :

Para determinar la longitud del intervalo [tex]\[A = \left\{ x \in \mathbb{R} \mid \frac{x + 2}{2x - 1} \in [1, 3) \right\},\][/tex] vamos a resolver la desigualdad [tex]\(\frac{x + 2}{2x - 1} \in [1, 3)\)[/tex].

1. Primero, resolvemos la ecuación [tex]\(\frac{x + 2}{2x - 1} = 1\)[/tex] para encontrar uno de los puntos críticos del intervalo.

[tex]\[ \frac{x + 2}{2x - 1} = 1 \][/tex]

Multiplicamos ambos lados por [tex]\(2x - 1\)[/tex]:

[tex]\[ x + 2 = 2x - 1 \][/tex]

Restamos [tex]\(x\)[/tex] de ambos lados:

[tex]\[ 2 = x - 1 \][/tex]

Sumamos 1 a ambos lados:

[tex]\[ x = 3 \][/tex]

2. Ahora, resolvemos la ecuación [tex]\(\frac{x + 2}{2x - 1} = 3\)[/tex] para encontrar el otro punto crítico del intervalo.

[tex]\[ \frac{x + 2}{2x - 1} = 3 \][/tex]

Multiplicamos ambos lados por [tex]\(2x - 1\)[/tex]:

[tex]\[ x + 2 = 3(2x - 1) \][/tex]

Expandimos el lado derecho:

[tex]\[ x + 2 = 6x - 3 \][/tex]

Restamos [tex]\(x\)[/tex] de ambos lados:

[tex]\[ 2 = 5x - 3 \][/tex]

Sumamos 3 a ambos lados:

[tex]\[ 5 = 5x \][/tex]

Dividimos por 5:

[tex]\[ x = 1 \][/tex]

3. Los puntos críticos del intervalo son [tex]\(x = 1\)[/tex] y [tex]\(x = 3\)[/tex].

4. Ordenamos estos puntos para obtener el intervalo en el que [tex]\(\frac{x + 2}{2x - 1}\)[/tex] está en [tex]\([1, 3)\)[/tex]:

[tex]\[ x \in [1, 3) \][/tex]

5. La longitud del intervalo [tex]\( [1, 3) \)[/tex] se encuentra restando el límite inferior al límite superior:

[tex]\[ \text{longitud} = 3 - 1 = 2 \][/tex]

Por lo tanto, la longitud del intervalo [tex]\(A\)[/tex] es [tex]\(2\)[/tex].

La respuesta correcta es:
D) 1