Passar para o conteúdo principal
Início
Pimath

Menu PT

  • 🇵🇹 Home
  • 👨‍🎓 Sobre mim
  • 🚧 Teoria e Exercícios
User account menu
  • Entrar

Navegação estrutural

  1. Início

Inequações Racionais: Estudo do Sinal, Regras e Exercícios Resolvidos

Profile picture for user Pimath
By Pimath, 20 Maio, 2026

As inequações racionais são inequações em que a incógnita figura no denominador de uma fracção algébrica. A sua resolução assenta quase por completo no estudo do sinal: não basta saber quando uma expressão se anula, sendo igualmente necessário determinar em que intervalos o numerador e o denominador assumem sinais concordantes ou discordantes.


Índice

  • Ideia fundamental do estudo do sinal
  • Condições de existência
  • Pontos críticos e subdivisão da reta
  • Como construir a tabela de sinais
  • Multiplicidade dos zeros
  • Exemplo completo resolvido
  • Erros mais frequentes

Ideia fundamental do estudo do sinal

Consideremos uma inequação do tipo:

\[ \frac{P(x)}{Q(x)} > 0 \]

O sinal da fracção depende simultaneamente do sinal do numerador e do sinal do denominador.

Uma fracção é positiva quando numerador e denominador têm o mesmo sinal; é negativa quando têm sinais opostos.

Em termos formais:

\[ \frac{P(x)}{Q(x)}>0 \]

quando:

\[ \begin{cases} P(x)>0 \\ Q(x)>0 \end{cases} \quad \text{ou} \quad \begin{cases} P(x)<0 \\ Q(x)<0 \end{cases} \]

De forma análoga:

\[ \frac{P(x)}{Q(x)}<0 \]

quando os sinais são discordantes.

Toda a teoria das inequações racionais decorre precisamente desta observação.


Condições de existência

Antes de estudar o sinal da fracção, é necessário determinar para que valores a expressão está definida.

Uma vez que uma fracção não pode ter denominador nulo, deve verificar-se sempre:

\[ Q(x)\neq0 \]

Os valores que anulam o denominador designam-se por:

  • valores não admissíveis;
  • pontos de exclusão;
  • condições de existência.

Estes valores nunca podem pertencer à solução final, mesmo quando eventuais simplificações pareçam eliminá-los.

Por exemplo:

\[ \frac{x^2-4}{x-2} \]

pode escrever-se como:

\[ \frac{(x-2)(x+2)}{x-2}=x+2 \]

mas:

\[ x=2 \]

continua a ser excluído, pois anulava o denominador da expressão inicial.


Pontos críticos e subdivisão da reta

Os valores que podem originar uma mudança de sinal designam-se pontos críticos.

Estes incluem:

  • os zeros do numerador;
  • os zeros do denominador.

Consideremos, por exemplo:

\[ \frac{(x-1)(x+2)}{x-3} \]

Os pontos críticos são:

\[ -2,\quad1,\quad3 \]

Estes valores subdividem a reta real em intervalos:

\[ (-\infty,-2),\quad(-2,1),\quad(1,3),\quad(3,+\infty) \]

No interior de cada intervalo, o sinal dos factores permanece constante. Com efeito, um polinómio só pode mudar de sinal ao passar por um dos seus zeros.


Como construir a tabela de sinais

A tabela de sinais constrói-se directamente a partir da factorização da fracção.

Em primeiro lugar, decompõem-se numerador e denominador nos seus factores irredutíveis. De seguida, identificam-se todos os pontos críticos e dispõem-se na reta real por ordem crescente.

Estuda-se então o sinal de cada factor nos vários intervalos determinados pelos pontos críticos.

Consideremos:

\[ \frac{(x-1)(x+2)}{x-3}>0 \]

Intervalo\((-\infty,-2)\)\((-2,1)\)\((1,3)\)\((3,+\infty)\)
\(x+2\)\(-\)\(+\)\(+\)\(+\)
\(x-1\)\(-\)\(-\)\(+\)\(+\)
\(x-3\)\(-\)\(-\)\(-\)\(+\)
Fracção\(-\)\(+\)\(-\)\(+\)

Conhecido o sinal de cada factor, o comportamento da fracção torna-se imediato: o produto de factores com sinais concordantes é positivo, ao passo que sinais discordantes produzem um resultado negativo.

Como a inequação exige:

\[ \frac{(x-1)(x+2)}{x-3}>0 \]

seleccionam-se os intervalos em que a última linha é positiva:

\[ (-2,1)\cup(3,+\infty) \]


Multiplicidade dos zeros

Quando um factor aparece elevado a uma potência, o comportamento do sinal depende da multiplicidade do zero.

Se a multiplicidade for ímpar, o factor atravessa efectivamente o zero e muda de sinal.

Por exemplo:

\[ (x-1)^3 \]

é negativo para:

\[ x<1 \]

e positivo para:

\[ x>1 \]

Uma multiplicidade par, pelo contrário, não produz qualquer mudança de sinal.

Com efeito:

\[ (x-1)^2\geq0 \]

para todo o valor real de \(x\).

Geometricamente, um zero de multiplicidade ímpar atravessa o eixo, ao passo que um zero de multiplicidade par apenas o toca.


Exemplo completo resolvido

Resolvamos a inequação:

\[ \frac{x^2-4x}{x+2}\geq0 \]

O objectivo é determinar para que valores de \(x\) a fracção é positiva ou nula.

Para tal, é necessário:

  • factorizar o numerador;
  • determinar as condições de existência;
  • identificar os pontos críticos;
  • construir a tabela de sinais.

Factorização

O numerador possui o factor comum \(x\):

\[ x^2-4x=x(x-4) \]

A inequação passa então a ser:

\[ \frac{x(x-4)}{x+2}\geq0 \]

Nesta forma, o sinal da fracção pode ser estudado separadamente em cada factor:

\[ x,\qquad x-4,\qquad x+2 \]

Condições de existência

O denominador não pode anular-se:

\[ x+2\neq0 \]

logo:

\[ x\neq-2 \]

Este valor deverá ser excluído da solução final, independentemente do sinal da fracção.

Pontos críticos

Os pontos críticos são os valores que anulam o numerador ou o denominador.

Neste caso:

\[ x=0,\qquad x=4,\qquad x=-2 \]

Ordenando-os na reta real obtemos:

\[ -2,\quad0,\quad4 \]

Estes pontos subdividem a reta nos seguintes intervalos:

\[ (-\infty,-2),\quad(-2,0),\quad(0,4),\quad(4,+\infty) \]

No interior de cada intervalo, o sinal de cada factor permanece constante.

Estudo do sinal

Analisemos agora o comportamento de cada factor.

O factor:

\[ x \]

é negativo para \(x<0\) e positivo para \(x>0\).

O factor:

\[ x-4 \]

é negativo para \(x<4\) e positivo para \(x>4\).

Por fim:

\[ x+2 \]

é negativo para \(x<-2\) e positivo para \(x>-2\).

Registemos tudo na tabela de sinais:

Intervalo\((-\infty,-2)\)\((-2,0)\)\((0,4)\)\((4,+\infty)\)
\(x\)\(-\)\(-\)\(+\)\(+\)
\(x-4\)\(-\)\(-\)\(-\)\(+\)
\(x+2\)\(-\)\(+\)\(+\)\(+\)
Fracção\(-\)\(+\)\(-\)\(+\)

A última linha obtém-se multiplicando os sinais dos factores individuais.

Por exemplo, no intervalo:

\[ (-2,0) \]

tem-se:

\[ (-)\cdot(-)\cdot(+)=+ \]

pelo que a fracção é positiva.

Nos intervalos:

\[ (-\infty,-2) \quad\text{e}\quad (0,4) \]

o produto dos sinais é, pelo contrário, negativo.

Determinação da solução

A inequação exige:

\[ \frac{x(x-4)}{x+2}\geq0 \]

pelo que se seleccionam os intervalos em que a fracção é positiva ou nula.

Da tabela obtemos:

\[ (-2,0) \quad\text{e}\quad (4,+\infty) \]

Uma vez que o símbolo presente é:

\[ \geq \]

devem ser incluídos também os zeros do numerador:

\[ x=0,\qquad x=4 \]

O valor:

\[ x=-2 \]

permanece excluído por anular o denominador.

A solução final é portanto:

\[ (-2,0]\cup[4,+\infty) \]


Erros mais frequentes

Esquecer as condições de existência

É o erro mais comum. Os zeros do denominador devem ser sempre excluídos.

Alterar incorrectamente o sentido da inequação

Não é possível multiplicar uma inequação por uma expressão que contenha a incógnita sem conhecer o sinal dessa expressão.

Eliminar valores excluídos durante a simplificação

Mesmo após simplificar factores comuns, os valores que anulavam o denominador original continuam a ser proibidos.

Esquecer os zeros do numerador

Nas inequações com:

\[ \geq \quad\text{ou}\quad \leq \]

os zeros do numerador devem ser incluídos quando admissíveis.


As inequações racionais ilustram com grande clareza de que modo o comportamento de uma função racional depende da distribuição dos seus zeros e dos seus pontos de indefinição.

O estudo do sinal transforma assim um problema aparentemente complexo numa análise ordenada dos intervalos da reta real.

Uma factorização correcta, aliada a uma tabela de sinais construída com rigor, permite abordar até as inequações mais elaboradas de forma sistemática, elegante e segura.


O seu feedback é importante para nós! Deixe um comentário e nos ajude a melhorar este conteúdo. Obrigado!

Feedback

Apoie-nos com um Like:
Ou, compartilhe:

Tags

  • Álgebra

Apoie-nos com um Like:
Ou, compartilhe:

Copyright © 2026 | Pimath | All Rights Reserved