INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” GUIA DIDÁCTICA TUTOR: MATEMATICA BASICA AUTOR: ING. DIEGO GONZALEZ 1 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” NOTA: EN ESTE TEXTO GUIA SE ENCUENTRA DESARROLLADOS LOS TEMAS QUE CORRESPONDEN A ESTE MÓDULO, Y LAS TAREAS QUE USTED DEBERÁ DESARROLLAR EN EL AULA COMO EXPLICACION O CON LOS ESTUDIANTES COMO PRACTICA DE LOS CONTENIDOS. 1. EL TUTOR TIENE LA OBLIGACION DE EXPLICAR PASO A PASO TODOS LOS TEMAS QUE SE ENCUENTRAN EN EL MODULO. 2. ESTUDIANTE TIENE LAS OPORTUNIDADES QUE SEAN NECESARIAS PARA ACLARAR LOS TEMAS QUE NO COMPRENDA MEDIANTE LA EXPLICACIÓN DEL TUTOR YA SEA DE MANERA PRESENCIAL O MEDIANTE EL CORREO ELECTRONICO. 3. LAS TAREAS SERAN ENVIADAS POR EL TUTOR, DE ACUERDO A LOS TEMAS EXPLICADOS Y BAJO SU MEJOR CRITERIO. 4. ES OBLIGACION DEL ESTUDIANTE ASISTIR A CADA UNA DE LAS TUTORÍAS PRESENCIALES PROGRAMADAS EN EL CALENDARIO DE ACTIVIDADES. 5. TODO TRABAJO DEL ESTUDIANTE SERÁ EVALUADO CUANTITATIVAMENTE. 6. AL FINAL EL TUTOR EVALUARA EL MÓDULO EN SU TOTALIDAD. 7. DE REQUERIR CUALQUIER INFORMACION DIRIGIRSE AL CORREO DE LA DIRECCION ACADEMICA Y SERA ATENDIDO DE INMEDIATO. GRACIAS. OBJETIVOS Fortalecer los conocimientos adquiridos durante los estudios secundarios en lógica teoría de conjunto, algebra, funciones y soluciones de ecuaciones que le permite al estudiante asentar una base suficientemente sólida para sus aplicaciones a los cursos superiores de matemáticas y promover en el estudiante un pensamiento matemático que les permita relacionar, diferenciar e 2 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” inducir soluciones a problemas y definiciones, para su formación científica, promoviendo hábitos de participación, disciplina de estudio y perseverancia en la solución de problemas prácticos. INTRODUCCIÓN La asignatura Matemática Básica, representa el primer paso en el contenido del área de las Matemáticas, es de mucha importancia, que los estudiantes que cursen esta asignatura, comprendan que los modelos matemáticos le servirán para la solución de problemas concretos que sean propios de la carrera que están cursando, debe asimilar que para llegar a aplicar modelos matemáticos concretos, debe recorrer al menos el camino mínimo que incluye el estudio de aquellos temas que sean fundamentales para el planteamiento, solución, interpretación y aplicación de modelos matemáticos en las ciencias económicas, administrativas y las Ingenierías. 3 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” INDICE 1. LOGICA MATEMATICA 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. CONJUNCION DISYUNCION CONDICIONAL BICONDICIONAL EJERCICIOS 2. TEORIA DE CONJUNTOS 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. GRAFICA DE CONJUNTOS CARDINAL DE UN CONJUNTO OPERACIONES CON CONJUNTO CLASES DE CONJUNTOS 2.4.1.CONJUNTO FINITO 2.4.2.CONJUNTO INFINITO 2.4.3.CONJUNTO UNITARIO 2.4.4.CONJUNTO UNIVERSO 2.5. PROPIEDADES DE AGRUPACION EN CONJUNTOS 2.5.1.LEY DISTRIBUTIVA EN CONJUNTOS 3. MATRICES 3.1. EJERCICIOS 4. ECUACIONES LINEALES 4.1. CLASES DE METODOS 4.1.1.METODO DE REDUCCION 4.1.2.METODO DE SUSTITUCION 4.1.3.METODO DE DETERMINANTES 4.1.4.METODO DE REDUCCION DE FILAS 4.1.5.GRAFICA 4.2. EJERCICIOS 5. PROYECCION DE DEMANDA 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. COMO PROYECTAR LA DEMANDA GRAFICA GRADO DE CORRELACION EJERCICIOS 6. PROGRESIONES 6.1. PROGRESION ARITMETICA 6.2. PROGRESION GEOMETRICA 6.3. EJERCICIOS 4 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” 1. UNIDAD LOGICA MATEMATICA LOGICA MATEMATICA En la lógica se usa la simbología: p, q, r, s, t La lógica o proposición es una oración gramatical la cual puede ser solo verdad o solo falso, nunca los dos al mismo tiempo. Ejemplos: - la capital del Ecuador es Quito - 3+5=9 Se conoce también como valores de verdad a dichas proposiciones. Existe una simbología para determinar cada cuadro de valor de verdad: #Cⁿ donde C → combinaciones (V o F) n → numero de proposiciones Ejemplo: p q V V F F V F V F 2² = 4; cuatro niveles EN CODIGO BINARIO p 1 1 0 0 Q 1 0 1 0 5 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” p V V V V F F F F q V V F F V V F F r V F V F V F V F EN CODIGO BINARIO p 1 1 1 1 0 0 0 0 q 1 1 0 0 1 1 0 0 r 1 0 1 0 1 0 1 0 CONJUNCION Acepta solo valores verdaderos como Verdaderos, todo lo demás es Falso p q V V F F V F V F V F F F → Conjunción DISYUNCION Acepta que por lo menos uno de los valores de verdad sea Verdadero, lo demás es Falso p q V V F F V F V F V V V F → → → Disyunción Disyunción Disyunción 6 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” →CONDICIONAL Una sola condición: Si el primer valor comienza como verdadero y el segundo es falso, el resultado es Falso, todo lo demás es Verdadero p q → V V F F V F V F V F V V → Condicional ↔BICONDICIONAL Acepta los dos valores iguales como Verdaderos, lo demás es Falso p q ↔ V V F F V F V F V F F V → Bicondicional → Bicondicional EJERCICIOS: 1) RESOLVER LOS SIGUIENTES EJERCICIOS: a. (p → q) ↔ (p ∆~ q) (p V V F F → V F V V q) V F V F ↔ (p F V F V F F F F ∆ F V F F ~ F V F V q) V F V F 7 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” El resultado es una contradicción b. [(p → q) ∆ (q → r)] → (p → r) [(p V V V V F F F F → V V F F V V V V q) V V F F V V F F ∆ V F F F V F V V (q V V F F V V F F → V F V V V F V V r)] V F V F V F V F → V V V V V V V V (p V V V V F F F F → V F V F V V V V r) V F V F V F V F EL RESULTADO ES UNA CONTRADICCION c. {[(p → q) ∆ (q ↔ r)] ∇~ [(r→~ p) ∆ (q → ~ r)]} ~ {[(P → F V F V F V V F V V V V V V V V V V V F V F V F F V V V V F V F F F F F V F V V V V V F V F F F F F V V V V F F V F F V F V V F F F F V F F F F V F V V F V V F F V V V V V V V V V V V F F V F F V F V V F V F F F F F V V F V V V V F F V F F F F V F F V V V F V F V F V F V F V F V F V F F V V F V F V V F q) ∆ (q ↔ r)] 𝛁 ~ [(r → ~ p) ∆ (q → EL RESULTADO ES UNA CONTINGENCIA 8 MODULO DE MATEMATICA BASICA ~ r)]} INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” d. [(𝑝 ∆ 𝑟) ∇ q] → [p ∇ (q ↔ r)] [(p V V V V F F F F ∆ V F V F F F F F r) V F V F V F V F 𝛁 V V V F V V F F q] V V F F V V F F → V V V V V F V V [p V V V V F F F F 𝛁 V V V V V F F V (q V V F F V V F F ↔ V F F V V F F V r)] V F V F V F V F ES UNA CONTINGENCIA 9 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” 2. UNIDAD TEORIA DE CONJUNTOS TEORIA DE CONJUNTOS A los conjuntos se los representa con una letra mayúscula; A, B, C, D,… A los elementos se los representa con letra minúscula; a, b, c, d,… Extensión: cuando se identifica con claridad a cada uno de los elementos. Ejemplo: A = {a, e, i, o, u} SIMBOLOS DE CONJUNTOS Existen varias formas de operar conjuntos entre sí, las cuales son: C = contiene U = unión ∩ = intersección ∈ = pertenece ∉ = no pertenece ∃ = existe al menos uno ∀ = para todos GRÁFICA DE CONJUNTOS: a b c d 10 e a b c a b c d e d e MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” CARDINAL DE UN CONJUNTO:Es el número de elementos de un conjunto. Ejemplo: n ( A ) → Número de elementos del conjunto A n ( B ) → Número de elementos del conjunto B OPERACIONES CON CONJUNTOS: AUB AΩB A’ → A complemento Ø → No existe CLASES DE CONJUNTOS: 1.- Conjunto Finito: Aquelconjunto donde sus elementos pueden ser contados. Ej. ( las vocales ) 2.- Conjunto Infinito: Aquelconjunto donde sus elementos no están definidos en su número. Ej. ( Todos los números ) 3.- Conjunto Unitario: Aquelque representa un elemento de su especie. Ej. Mamá. 4.- Conjunto Universo: Es la totalidad de elementos de una categoría. Ej. Universo de la especie humana. 11 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” EJERCICIOS: PROPIEDADES DE AGRUPACIÓN EN CONJUNTOS: PROPIEDAD DE A U B A a b c A4 d e a 3 b c 48 d B e AUB=n(A)+n(B)–n(AΩB) AUB=(4+3)+(3+8)–3 A U B = 7 + 11 – 3 A U B = 15 Comprobación: 4 + 3 + 8 = 15 PROPIEDAD DE A U B U C AUBUC=n(A)+n(B)+n(C)– n(AΩB)-n(AΩC)-n(BΩC)-n(AΩBΩC) A U B U C = 32 + 74 + 27 – 11 – 15 - ( - 3 ) + 3 12 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” A U B U C = 133 – 26 + 3 + 3 A U B U C = 113 LEY DISTRIBUTIVA DE CONJUNTOS AU (B∩C) = (AUB) ∩(AUC) Si: 9 10 11 12 8 9 10 A B 11 13 14 18 20 C A U ( BΩ C ) = ( A U B ) Ω ( A U C ) n ( A ) = ( 8, 9, 10 ) n ( B ) = ( 9, 10, 11, 12 ) n ( C ) = ( 11, 13, 14, 18, 20 ) B Ω C = 11 ANALIZANDO LOS DATOS QUE TENEMOS n (A)= (8, 9, 10) B∩C = 11 n (B)= (9, 10, 11, 12) AU (B∩C) = (8, 9, 10, 11) n (C)= (11, 13, 14, 18, 20) AUB = (8, 9, 10, 11, 12) las dos respuestas son iguales, por AUC = (8, 9, 10, 11, 13, 14, 18, 20) lo tanto la ley se cumple. Entonces: (AUB) ∩(AUC) = (8, 9, 10, 11) 13 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” Ejercicio de aplicación a) En el instituto David Ausubel, 100 alumnos han rendido tres exámenes, de ellos 40 aprobaron física, 39 aprobaron matemáticas y 48 castellano. 10 aprobaron los tres exámenes, 21 no aprobaron examen alguno, 9 aprobaron física y matemáticas, pero no castellano; 19 no aprobaron física y matemáticas pero si castellano; 10 aprobaron física y castellano, pero no matemáticas. ¿Cuántos aprobaron por lo menos dos exámenes? 21 Según nuestros datos del ejercicio: n (FISICA) = 40 n (MATEMATICAS) = 39 n (CASTELLANO) = 48 Los que no aprobaron examen alguno son 21 z = 10 h = 21 d=9 c = 19 e = 10 a = 11 b = 11 Otra forma de resolver el ejercicio el de la forma de ecuaciones obtenidas del siguiente análisis 14 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” a, b, c De las x = alumnos que pasaron una sola materia d, e, f de las y = alumnos que pasaron dos materias esta incógnita vendrá a responder la pregunta que nos hace el ejercicio Y la z = alumnos que pasaron las tres materias Haciendo este análisis los conjuntos quedarían de la siguiente forma n (F) = (a, b, e, z) n (M) = (b, d, f, z) n (C) = (c, e, f, z) Obteniendo: a, b, c, 2d, 2e, 2f, 3z x 2y Transformamos a ecuación: x+2y+3z=127; como ya en el ejercicio nos da el dato de las z, entonces: x+2y+ (3*10)=127 x+2y = 97 primera ecuación x+y+z= 100-21 x+y+10 = 79 x+y = 69 segunda ecuación Operando las dos ecuaciones pos la forma más sencilla x + 2y = 97 -x - y = -69 y = 28 15 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” El resultado a la pregunta del ejercicio da 28 que son los alumnos que aprobaron por lo menos dos de las materias. 3. UNIDAD MATRICES Y ECUACIONES LINEALES MATRICES. A= A-B= A-B= A= [ [ [ 4 6 -2 5 4-2, 6-3. .-2-5 [ 2 3 -7 -1 4 6 ] −2 5 AxB= AxB= 5-6. B= [ [ [ ] A= ] A+B= ] A+B= [ [ [ 4 6 -2 5 4+2, 6+3. .-2+5 5+6. 6 9 3 11 ] ] ] 2 3 ] 5 6 4x2+6x5 4x3+6x6 .-2x2+5x5 .2x3+5x6 38 48 21 24 ] ] 16 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” 1 MATRIZ IDEMPOTENCIA = [ 0 0 ] 1 EJERCICIOS 1. −2 2 3 1 A = [ 0 1 2]I = [0 3 0 1 0 0 0 1 0] 0 1 Evaluar 𝐴2 − 5𝐴 + 3𝐴 Para realizar el ejercicio, lo hacemos buscando uno por uno los términos: −2 ∗ −2 + 2 ∗ 0 + 3 ∗ 3 −2 ∗ 2 + 2 ∗ 1 + 3 ∗ 0 −2 ∗ 3 + 2 ∗ 2 + 3 ∗ 1 𝐴2 = [ 0 ∗ −2 + 1 ∗ 0 + 2 ∗ 3 0∗2+1∗1+2∗0 0∗3+1∗2+2∗1 ] 3 ∗ −2 + 0 ∗ 0 + 1 ∗ 3 3∗2+0∗1+1∗0 3∗3+0∗2+1∗1 13 −2 1 𝐴2 = [ 6 1 4] −3 6 10 −2 2 3 −10 10 15 5𝐴 = 5 [ 0 1 2] 5𝐴 = [ 0 5 10] 3 0 1 15 0 5 3 0 0 3𝐼 = [0 3 0] 0 0 3 Ahora: 17 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” 13 −2 1 3 0 0 −10 10 15 𝐴2 − 5𝐴 + 3𝐴 = [ 6 1 4 ]− [ 0 5 10] + [0 3 0] −3 6 10 0 0 3 15 0 5 26 −12 −14 𝐴2 − 5𝐴 + 3𝐴 = [ 6 −1 −6 ] −18 6 8 2. 2 𝐴 = [1 1 3 −2 5 0] 3 0 Evaluar𝐴3 + 5𝐴 2 ∗ 2 + 3 ∗ 1 + (−2) ∗ 1 2 ∗ 3 + 3 ∗ 5 + (−2) ∗ 3 2 ∗ −2 + 3 ∗ 0 + (−2) ∗ 0 𝐴2 = [ 1 ∗ 2 + 5 ∗ 1 + 0 ∗ 1 1∗3+5∗5+0∗3 1 ∗ −2 + 5 ∗ 0 + 0 ∗ 0 ] 1∗2+3∗1+0∗1 1∗3+3∗5+0∗3 1 ∗ −2 + 3 ∗ 0 + 0 ∗ 0 2 3 5 15 −4 𝐴2 = [7 28 −2] 𝐴 = [1 5 1 3 5 18 −2 5 ∗ 2 + 15 ∗ 1 + (−4) ∗ 1 𝐴2 ∗ 𝐴 = [7 ∗ 2 + 28 ∗ 1 + (−2) ∗ 1 5 ∗ 2 + 18 ∗ 1 + (−2) ∗ 1 −2 0] 0 5 ∗ 3 + 15 ∗ 5 + (−4) ∗ 3 7 ∗ 3 + 28 ∗ 5 + (−2) ∗ 3 5 ∗ 3 + 18 ∗ 5 + (−2) ∗ 3 5 ∗ −2 + 15 ∗ 0 + (−4) ∗ 0 7 ∗ −2 + 28 ∗ 0 + (−2) ∗ 0] 5 ∗ −2 + 18 ∗ 0 + (−2) ∗ 0 21 78 −10 𝐴3 = [40 155 −14] 26 99 −10 10 15 −10 5𝐴 = [ 5 25 0 ] 5 15 0 Realizando el ejercicio: 31 93 −20 𝐴3 + 5𝐴 = [45 180 −14] 31 114 −10 18 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” 𝑎𝑥 + 𝑏 = 𝑐, 𝑑𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑥 𝑒𝑠 𝑢𝑛𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒, 𝑦 𝑎, 𝑏, 𝑐 𝑠𝑜𝑛 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠, 𝑠𝑖𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑐 ≠ 0 Una ecuación lineal es aquella en la que involucra solamente sumas y restas de variables que están elevadas únicamente a la potencia uno, que no se la pinta en la ecuación, solo queda representada. También se sabe que una ecuación lineal al graficarla en el plano cartesiano siempre nos da como su nombre mismo lo dice una línea recta como grafica. Ejemplos: 2𝑥 + 𝑦 = 4 𝑥 − 2𝑦 = 2 19 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” Para resolver las ecuaciones lineales existen varios métodos, las cuales son: a) b) c) d) Método de REDUCCION Método de SUTITUCION Método de DETERMINATES Método de REDUCCION DE FILAS(matriz idempotencia) Para estudiar a cada uno de los métodos, tomaremos como ejemplos a las ecuaciones anteriores 2𝑥 + 𝑦 = 4 (1) 𝑥 − 2𝑦 = 2 (2) a) Método de reducción En este método lo que trata es de eliminar a una de las variables Si a la (2) ecuación se la multiplica por -2 tenemos: 2x + y= 4 Remplazando Y en la primera ecuación −2𝑥 + 4𝑦 = −4 2𝑥 + 0 = 4 ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ 5𝑦 = 0 2𝑥 = 4 𝑦 = 0𝑥 = 2 𝑟𝑒𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑜𝑏𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑟𝑒𝑠𝑢𝑙𝑡𝑎𝑑𝑜𝑠, reemplazando la X y Y en una de las ecuaciones. 2(2) + 0 = 4 4+0=4 𝟒=𝟒 Se cumple la igualdad por lo tanto el resultado es valido b) Método de sustitución En este método se realiza el despeje de cualquiera de las variables y se la reemplaza en la otra ecuación que no se realizo dicho despeje, entonces: 𝑑𝑒𝑠𝑝𝑒𝑗𝑎𝑛𝑑𝑜 "y" 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑟𝑎 𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑡𝑒𝑛𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝑦 = 4 − 2𝑥 20 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” "y" En la segunda ecuación 𝑥 − 2(4 − 2𝑥) = 2 𝑥 − 8 + 4𝑥 = 2 𝑥 + 4𝑥 = 2 + 8 5𝑥 = 10 𝑥= 𝑥=2 10 5 , y “x” en y: 𝑦 = 4 − 2(2) 𝑦 =4−4 𝑦=0 Dando el mismo resultado Anterior. c) Método de determinantes En este método al sistema de ecuaciones se lo transforma en matriz utilizando determinantes, solo cogiendo los valores independientes. 2 [ 1 1 4 ] −2 2 Valores independientes Valores de la “y” Valores de las “x” Ahora calculamos: ∆= 2(−2) − (1)(1) ∆= −4 − 1 ∆= −5 𝑒𝑙 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 "𝑥" 4 1 [ ] −8 − 2 −10 𝑥 = 2 −2 = = −5 −5 −5 𝒙=𝟐 El valor de “y” 2 4 [ ] 4−4 0 𝑦= 1 2 = = −5 −5 −5 21 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” 𝒚 = 𝟎 ; También nos da el mismo resultado anterior d) Método de reducción de filas En este método se trata de que la matriz de nuestras ecuaciones se transforme en una matriz identidad, utilizando las cuatro operaciones fundamentales que son: suma, resta, multiplicación, división. Utilizándolas correctamente. 2 1 4 1 0 Siendo la matriz [ ] , tenemos que transformarla a [ ], que es la matriz 1 −2 2 0 1 identidad. 2𝑥 + 𝑦 = 4 (1) 𝑥 − 2𝑦 = 2 (2) (1)-(2) — (1) 2𝑥 + 𝑦 = 4 1 [ 1 3 2 ] −2 2 1 [ 0 3 2 ] 5 0 1 [ 0 3 2 ] 1 0 1 [ 0 0 2 → 𝑒𝑙 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑎 "𝑥" ] 1 0 → 𝑒𝑙 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑎 "𝑦" −𝑥 + 2𝑦 = −2 ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝒙 + 𝟑𝒚 = 𝟐 (1)-(2) – (2) 𝑥 + 3𝑦 = 2 −𝑥 + 2𝑦 = −2 ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝟓𝒚 = 𝟎 (2)/5 – (2) 0𝑥 + 5𝑦 = 0 (÷ 5) 𝟎𝒙 + 𝒚 = 𝟎 (2)*-3 + (1) – (1) 0𝑥 − 3𝑦 = 0 22 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” 𝑥 + 3𝑦 = 2 ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝒙 + 𝟎𝒚 = 𝟐 Cumpliéndose con los resultados anteriores e) Grafica 5 4 3 2x+y=4 2 1 0 -1 0 1 2 3 4 5 -2 -3 -4 x-2y=2 -5 Y 4 3 2 1 23 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” -4 -3 -2 -1 -1 -2 -3 -4 1 2 3 4 X 4. UNIDAD PROYECCIONES PROYECCION DE DEMANDA Las “x” corresponden a la cantidad Las “y” corresponden al precio, entonces: n x 2007 2008 2009 2010 2011 n=5 -2 -1 0 1 2 0 y x*y 60 75 80 90 95 400 -120 -75 0 90 190 85 𝒙𝟐 4 1 0 1 4 10 𝒚𝟐 3600 5625 6400 8100 9025 32750 24 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” Formulas: 𝑦 = 𝑎 + 𝑏𝑥 𝑎 = 𝑦̅ − 𝑏𝑥̅ Pendiente; 𝑏 = 𝑛 ∑ 𝑥𝑦−(∑ 𝑥)(∑ 𝑦) 𝑛 ∑ 𝑥 2 −(∑ 𝑥)2 Calculamos con los datos del ejercicio; 𝑦̅ = ∑ 𝑦 400 = = 80 𝑛 5 𝑥̅ = ∑𝑥 0 = =0 𝑛 5 La pendiente: 𝑏= 5(85)−0(400) 𝑏= 425 5(10)−(0)2 50 𝑏 = 8.5 𝑎 = 𝑦̅ − 𝑏𝑥̅ 𝑎 = 80 − (8.5)(0) 𝑎 = 80 𝑦 = 𝑎 + 𝑏𝑥 2012 = 80 + (8.5)(3) 2013 = 80 + (8.5)(4) 2012 = 80 + 25.5 2013 = 80 + 34 2012 = 105.5 2013 = 114 GRADO DE CORRELACION 25 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” [𝑛 ∑ 𝑥𝑦 − (∑ 𝑥) (∑ 𝑦)]2 2 𝑟 = 2 [𝑛 ∑ 𝑥 2 − (∑ 𝑥) ][𝑛 ∑ 𝑦 2 − (∑ 𝑦)2 ] [5(85) + (0)(400)]2 𝑟 = [5(10) + (0)2 ][5(32750) − (400)2 ] 2 4252 𝑟 = (50)(163750 − 160000) 2 180625 𝑟 2 = (50)(3750) 𝑟2 = 180625 𝑟 2 = 0.9633 187500 𝑟 2 ∗ 100% = 0.96 ∗ 100% =96.33% Grafica: 120 100 80 60 40 20 0 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 la demanda es de 96.33% 26 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” 5. UNIDAD PROGRESIONES PROGRESIONES Progresión aritmética Es una asociación de números que siguen una misma sucesión u orden lógico, y a cada elemento se le conoce como termino. Ejemplos: 6, 11, 16, 21,… 54, 50, 46, 42,… Fórmula para hallar un término especifico 𝐿 = 𝑎 + (𝑛 − 1)𝑑 27 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” Donde: L = último término 𝑎 = 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑟 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑜 𝑛 = 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑜𝑠 𝑑 = 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑚ú𝑛 Ejemplo: encontrar el decimo termino de 6, 11, 16, 21,… 𝐿 = 𝑎 + (𝑛 − 1)𝑑 𝐿 = 6 + (10 − 1)5 la formula satisface el 𝐿 = 6 + 45 Ejercicio. 𝐿 = 51 En la comprobación tenemos; 6, 11, 16, 21, 26, 31, 36, 41, 46, 51 Ejercicio: Encontrar el decimo termino de 54, 50, 46………………. 𝐿 = 𝑎 + (𝑛 − 1)𝑑 𝐿 = 54 + (10 − 1)(−4) la formula satisface el 𝐿 = 54 + (9)(−4) Ejercicio. 𝐿 = 18 En la comprobación tenemos de 54, 50. 46, 42, 38, 34, 30, 26, 22, 18 Fórmula para halla la suma de “n” términos: S= n/2(a+l) S= Sumatoria n= # de términos a= primer termino l= ultimo termino Ejemplo a) Hallar la suma de los 10 primeros términos de 6, 11, 16………. 28 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” S=? n= 10 a= 6 l= 51 S= 10/2(6+51) la formula satisface el S= 5(57) Ejercicio S= 285 En la comprobación tenemos; 6+11+16+21+26+31+36+41+46+51= 285 Ejemplo Hallar la suma de los 10 primeros términos S=? N= 10 A= 54 L= 18 S= 10/2(54+18) la formula satisface el S= 5(72) Ejercicio S= 360 En la comprobación tenemos 54+50+46+42+38+34+30+26+22+18=360 PROGRESION GOEMETRICA Igual que la progresión aritmética, este también en una asociación de números en diferencia que esta se relaciona con una razón. Ejemplos: 4, -8, 16, -32,.. 729, 486, 324,… Fórmula para hallar un número especifico 29 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” 𝐿 = 𝑎𝑟 𝑛−1 , Donde: L=ultimo termino a=primer termino r= razón n=numero de términos Ejemplo: encontrar el decimo termino de 4, -8, 16, -32,.. 𝐿 = 4(−2)10−1 𝐿 = 4(−2)9 𝐿 = 4(−512) 𝐿 = −2048 Fórmula para hallar la sumatoria de varios términos 𝑆= 𝑎 − 𝑟𝑙 1−𝑟 Ejemplo: encontrar la sumatoria del ejercicio anterior 𝑆= 4 − (−2)(−2048 1 − (−2) 𝑆= 4 − 4096 3 𝑆= −4092 3 =-1364 Ejercicios de progresiones; 1) Hallar el quinceavo termino y la suma de los quince primeros términos de las siguientes progresiones: a) 2, 8, 14, 20,… b) 3, 8, 13, 18,… Resolución a. 𝐿 = 2 + (15 − 1)6 𝐿 = 2 + (14)6 𝐿 = 2 + 84 30 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” 𝐿 = 86 𝑆= 15 (2+86) 2 15 (88) 2 𝑆 = 660 b. 𝐿 = 3 + (15 − 1)5 𝐿 = 3 + 70 𝐿 = 73 𝑆= 15 (3 + 73) 2 15 𝑆 = 2 (76) 𝑆= 𝑆 = 570 2) Hallar la suma de: a) Los primeros diez términos de: 160, 148, 136, 124,… b) Los primeros doce términos de: 600, 546.76, 493.52,... Resolución a. 𝐿 = 160 + (10 − 1)(−12) 𝐿 = 160 + (−108) 𝐿 = 52 10 (160 + 52) 2 𝑆 = 5(212) 𝑆 = 1060 𝑆= b. 𝐿 = 600 + (12 − 1)(−53.24) 𝐿 = 600 + (−585.64) 𝐿 = 14.36 𝑆 = 6(600 + 14.36) 𝑆 = 3686.16 3) Hallar la suma de: a) Los primeros doscientos enteros positivos b) Los primeros cien números pares Resolución: a. 𝑆 = 200 (1 + 50 200) 𝑆 = 100(201) 31 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” 𝑆 = 20100 b. 𝑆 = 100 (0 + 2 200) 𝑆 = 50 ∗ 200 𝑆 = 10000 4) Por la compra de una casa una persona se compromete a pagar 2400 dólares al final del primer año, 2340 al final del segundo año, 2280 al final del tercer año, y así sucesivamente. ¿cuánto pagara por la casa si efectúa quince pagos en total? Resolución. 𝐿 = 2400 + (15 − 1)(−60) 𝐿 = 2400 + (−840) 𝐿 = 1560 15 (2400 + 1560) 2 15 (3960) 𝑆= 2 𝑆 = 29700 5) Encontrar el noveno termino y la suma de los nueve primeros términos de las siguientes progresiones a) 3, 6, 12, 24,… b) 243, 81, 27, 9,… c) 1, 1.05, (1.05)2 , (1.05)3 Resolución: a. 𝐿 = 3(2)9−1 𝐿 = 3(2)8 𝐿 = 768 𝑆= 3 − (2)(768) 1−2 𝑆 = 1533 𝑆= 1 9−1 b. 𝐿 = 243 (3) 𝐿= 1 27 1 𝑆= 1 243 − (3 ∗ 27) 2 3 13 27 c. 𝐿 = 1(1.05)8 𝑆 = 364 32 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” 𝐿 = (1.05)8 1 − (1.05)(1.05)8 1 − (1.05) 1 − (1.05)9 𝑆= −0.05 (1.05)9 − 1 𝑆= 0.05 𝑆= 6) Determinar la cantidad total a repartir si se van a entregar doce premios de 1 dólar, 2 dólares, 4 dólares,…. Resolución: 𝐿 = 1(2)12−1 𝐿 = 2048 1 − 2(2048) 1−2 𝑆 = 4095 7) Cada succión de una bomba de vacio extrae 4% del aire contenido en un tanque. ¿Qué cantidad de aire habrá en el tanque después de 5º succiones si al principio contenía 1 centímetro cúbico? Resolución 1𝑐𝑚3 → −4% = 0.96𝑐𝑚3 𝑟 = 0.96 𝐿 = 0.96(0.96)49 𝐿 = 0.96(0.1353) 𝐿 = 0.1299𝑐𝑚3 𝑆= 8) Un edificio tiene un costo de 500000 dólares. Al final de cada año, los propietarios deducen de su valor determinado al principio del año el 10% por concepto de depreciación. ¿Cuál será el valor del edificio al final de 25 años? Resolución: 𝑒𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜 = 500000 𝑑𝑜𝑙𝑎𝑟𝑒𝑠 10% 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑐(1 − 𝑑) 500000(1 − 0.10) 500000(0.9) 450000 33 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” 1 2 3 ⏞ 450000 , ⏞ 405000 , ⏞ 364500 ⏟ 𝑟=0.9 𝐿 = 450000(0.9)24 𝐿 = 35894.8994 En forma contable: 𝑣𝑐25 = 𝑐(1 − 9)𝑛 𝑣𝑐25 = 500000(1 − 0.10)25 𝑣𝑐25 = 500000(0.9)25 𝑣𝑐25 = 95894.8994 9) Un motor con costo inicial de $ 1050 se deprecia a la tasa de 712 % anual. Determinar su valor contable al final del séptimo año. 𝑣𝑐7 = 1050(1 − 0.075)7 𝑣𝑐7 = 1050(0.925)7 𝑣𝑐7 = 608.3891 𝑟 = 0.925 𝐿 = 971.25(0.925)6 𝐿 = 608.39 10) A una locomotora con costo de $ 150000 se le ha estimado un valor de salvamento de $ 5000 y una vida probable de 30 años. Determinar: (a) la tasa de depreciación anual, (b) el valor en libros al final del año 20, y (c) el cargo por depreciación del año 25. 30 𝑑 =1− √ 5000 150000 30 𝑑 = 1 − √0,033333 𝑑 = 0.107183 𝑑 = 10.7183% 𝑣𝑐20 = 150000(1 − 0.107183)20 𝑣𝑐20 = 15536.1625 𝑐𝑑25 = 𝑣𝑐24 − 𝑣𝑐25 𝑐𝑑25 = 9871.657598 − 8813.583722 𝑐𝑑25 = 1058.1 34 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” AÑO Valor contable al final del año Cargo por depreciación Importe del fondo para depreciación 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 150.000,00 133.922,70 119.568,60 106.753,00 95.311,00 85.095,37 75.974,68 67.831,56 60.561,24 54.070,17 48.274,82 43.100,63 38.481,01 34.356,54 30.674,14 27.386,42 24.451,09 21.830,37 19.490,55 17.401,52 15.536,39 13.871,17 12.384,43 11.057,04 9.871,92 8.813,83 7.869,15 7.025,72 6.272,69 5.600,37 5.000,11 0,00 16.077,30 14.354,10 12.815,60 11.442,00 10.215,62 9.120,69 8.143,12 7.270,32 6.491,07 5.795,35 5.174,19 4.619,61 4.124,47 3.682,40 3.287,72 2.935,33 2.620,72 2.339,82 2.089,04 1.865,13 1.665,22 1.486,74 1.327,39 1.185,12 1.058,09 944,68 843,43 753,03 672,32 600,26 0,00 16.077,30 30.431,40 43.247,00 54.689,00 64.904,63 74.025,32 82.168,44 89.438,76 95.929,84 101.725,18 106.899,38 111.518,99 115.643,46 119.325,86 122.613,58 125.548,91 128.169,63 130.509,45 132.598,48 134.463,61 136.128,84 137.615,58 138.942,96 140.128,08 141.186,17 142.130,86 142.974,29 143.727,32 144.399,64 144.999,90 11) Un automóvil con costo de $2475 tiene una vida útil de 4 años y un valor de salvamento de $ 400. (a) determinar la tasa anual de depreciación. (b) preparar una tabla de depreciación que muestre el valor contable de cada año. 35 MODULO DE MATEMATICA BASICA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DAVID AUSUBEL” 4 400 𝑑 =1− √ 2475 𝑑 = 0.365953 𝑑 = 36.595337% año vcfca Cd ifd 0 2475 0 0 1 1569,26633 905,733675 905,7337 2 994,988606 574,2777194 1480,011 3 630,86954 364,1190652 1844,13 4 400,000939 230,8686009 2074,999 36 MODULO DE MATEMATICA BASICA