COLEGIO POLIVALENTE “EDUCADORA ELENA ROJAS DIEGO PORTALES Nº 1547 – LA FLORIDA Profesor: Miguel Vega Guzmán HISTORIA DE LOS NÚMEROS IRRACIONALES La introducción de los distintos sistemas de números no ha sido secuencial. Así en el siglo VII a.C, los griegos descubrieron las magnitudes irracionales, es decir números que no pueden ser expresados a través de una fracción, al comparar la diagonal y el lado de un pentágono regular o la diagonal y el lado de un cuadrado, estando, también, familiarizados con la extracción de las raíces cuadradas y cúbicas, pero sin embargo, no conocían los números negativos y el cero, ni tampoco tenían un sistema de símbolos literales bien desarrollado. El predominio en esta época de la Geometría fue la causa de que la Aritmética y el Álgebra no se desarrollara independientemente. Por ejemplo, los elementos que intervienen en los cálculos se representaban geométricamente y las magnitudes irracionales las tomaban como segmentos de recta. Así una ecuación que hoy en día representamos por: x 2 + a x = b2 para ellos significaba hallar un segmento x tal que si al cuadrado construido sobre él, se le suma un rectángulo construido sobre ese mismo segmento y sobre un segmento dado "a", se obtuviese un rectángulo de área coincidente con la de un cuadrado de lado "b" conocido. Es en China, hacia los siglos II y I a.C, donde por primera vez se hace uso de coeficientes negativos y se dan reglas para operar con ellos, pudiendo resolver un sistema de tres ecuaciones de primer grado, buscando sólo las soluciones positivas. También conocían técnicas rudimentarias para la resolución de las ecuaciones de tercer grado. Cuando la matemática Griega comenzó a declinar, Diofanto abandonó la representación geométrica de los números y empezó a desarrollar las reglas del álgebra y aritmética, utilizando un literal, por ejemplo, para representar las incógnitas de una ecuación. En esta etapa, Europa se estanca científicamente y el desarrollo matemático se desplaza hacia la India, Asía Central y los países árabes, inpulsándose sobre todo la Astronomía. Fueron los indios, entre los siglos V- XV, los que inventaron el sistema de numeración actual, introdujeron los números negativos y comenzaron a operar con los números irracionales de forma semejante que con los racionales sin representarlos geométricamente. Utilizaban símbolos especiales para las operaciones algebraicas, como la radicación. encontraron métodos para resolver ecuaciones, y descubrieron la fórmula del binomio de Newton (en forma verbal). Durante el periodo renacentista, entre los siglos XVI y XVIII, los europeos toman contacto con las ideas griegas a través de traducciones árabes reemplazándolas, paulatinamente, por los métodos indios. A principios del siglo XVI, los italianos Tartaglia y Ferrari, lograron resolver por radicales, de forma general, las ecuaciones de tercer y cuarto grado, viéndose involucrados en el uso de los números imposibles (imaginarios), aunque sin fundamento lógico. La notación algebraica se perfecciona gracias a Viéte y Descartes, difiriendo poco de la actual. A mediados del siglo XVII en Gran Bretaña, Neper inventa los logaritmos y Briggs elabora las primeras tablas de logaritmos decimales. A partir de esta época el nacimiento del análisis hizo que se despreciase un poco el álgebra debido al interés sobre los estudios de magnitudes variables. DEFINICIÓN DE NÚMERO IRRACIONAL Un número irracional es un número que no se puede escribir en fracción - el decimal sigue para siempre sin repetirse. Ejemplo: Pi es un número irracional. El valor de Pi es 3.1415926535897932384626433832795 (y más...) Los decimales no siguen ningún patrón, y no se puede escribir ninguna fracción que tenga el valor Pi. Números como 22/7 = 3.1428571428571... se acercan pero no son correctos PROPIEDADES DE NUMEROS IRRACIONALES Un número irracional es aquel que representa una expresión decimal no periódica e ilimitada. Un número irracional siempre tiene asociado, en la recta, un punto que lo representa. Pero, no todo punto de la recta representa a un número irracional. Como todo numero irracional esta definido por una expresión decimal infinita no periódica, un numero no puede ser al mismo tiempo racional e irracional, por tanto : Q e I; son conjuntos disjuntos, es decir, que su intersección es el conjunto vacío: Q ∩ I = ∅ Algo más de números… APROXIMACIONES DE NÚMEROS NATURALES Cuando un número tiene muchas cifras, es difícil recordarlo y operar con él. Por eso lo solemos sustituir por otro más manejable de valor aproximado, terminado en ceros. Ejemplos: 2678251 -----> 270000 6035192 -----> 6000000 APROXIMACIONES Al trabajar con números decimales periódicos o irracionales no podemos considerar todas sus cifras. Es necesario tomar aproximaciones, considerando sólo un número finito de cifras decimales. Si el número aproximado que cogemos es más pequeño que el número original es una aproximación por defecto; si es mayor, es una aproximación por exceso. REDONDEO Y TRUNCAMIENTO. Redondeo de orden n Para redondear un número decimal hasta un orden n se ponen las cifras anteriores a ese orden. La cifra de orden n se deja como está si la cifra siguiente es menor que 5, y se aumenta una unidad si la cifra siguiente es mayor o igual que 5. Truncamiento de orden n Para truncar un número decimal hasta un orden n se ponen las cifras anteriores a ese orden inclusive, eliminando las demás. ERROR ABSOLUTO Error absoluto de una aproximación es la diferencia en positivo entre el número dado o valor exacto y el número aproximado. Procedimientos de redondeo Para redondear un número a un determinado orden de unidades: 1. Se sustituyen por ceros todas las cifras a la derecha de dicho orden 2. Si la primera cifra sustituida es mayor o igual que cinco se suma una unidad a la cifra anterior Ejercicio: Redondeo 1. Aproxima a la centena los siguientes números: a) 27640 b) 3850 c) 24572 a) 27600 ; b) 3900; c)24600 2.- Redondea a los millones los siguientes números a) 37224000 a) 37000000 b) 43000000 c) 326000000 d) 508000000 b) 42907600 c) 325742231 d) 508427000 El truncamiento Truncar es sustituir las cifras por ceros hasta un determinado orden de unidades. Ejemplo: Truncar Truncar a las centenas los números: a) 27600 b) 3850 a) 27600 b) 3800; LOS NÚMEROS IRRACIONALES EN LA RECTA NUMÉRICA ¿Cabrán todos los números irracionales en los espacios que sobre la recta, dejan los números racionales? Después de representarlos, ¿seguirá habiendo espacios? La forma más sencilla de probar que, en efecto, existen esos espacios sería representado los irracionales, es decir, viendo que tienen cabida en la recta Los números reales llenan por completo La recta. Por eso se le llama recta real. A cada número racional le corresponde un punto en la recta pero en realidad éstos no completan la recta, también la constituyen los irracionales. En general, representar un número con infinitas cifras decimales no periódicas es imposible y por lo tanto nos tendríamos que conformar con una aproximación. De todas maneras, hay métodos geométricos que permiten representar algunos números irracionales en la recta numérica. Veamos como se puede representar, por ejemplo, : hay que tener claro que =1.4142135623730950488016887242097...,es decir, 1< <2 Observa el cuadrado del dibujo, si ampliamos el teorema de Pitágoras para hallar su diagonal comprendemos esto Con la ayuda de un compás podemos representar exactamente en la recta numérica. Sabemos que es un número irracional, por lo tanto, el punto P de la recta no puede estar ocupado por ningún otro número irracional. En esta recta representamos los números irracionales