Matemática 1 año Capítulo I Conjuntos. Elementos. Pertenencia. Conjunto finito. Conjunto infinito. Conjunto unitario. Conjunto vacío. Formas de definir un conjunto, conjunto definidos por formulas. Formas de representar un conjunto. Relaciones entre conjuntos. El lenguaje coloquial. Relación de inclusión. Operaciones con conjuntos: unión intersección y diferencia. Problemas de conteo. Diagramas de Carroll. Capítulo II Operaciones con números naturales: suma, resta, multiplicación y división, Propiedades. Múltiplo y divisor de un número Uso del paréntesis combinando operaciones. Supresión de paréntesis, corchetes y llaves. Lenguaje coloquial y simbólico. Ecuaciones, problemas que se plantean mediante ecuaciones. Capítulo III Números enteros. Representación y orden de números enteros : números opuestos, valor absoluto. Operaciones con números enteros: suma, resta, producto, cociente, Potenciación, radicación. Cálculos combinados en Z. Propiedades de la radicación y potenciación, ejercicios combinados Cuadrado de un binomio Capítulo IV Números Racionales: Concepto de número racional: operaciones en Q, suma, resta, multiplicación, división, potenciación, radicación. Ejercicios combinados. Producto y cociente de potencias de igual base, potencia de potencia. Ecuaciones en Q, Problemas que se plantean mediante ecuaciones. Capítulo V Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 53 Geometría: Signos y símbolos. Conjunto de puntos: punto, recta y plano. Definición de semirrecta y segmento. Segmentos consecutivos. Suma de segmentos. Ángulos, medidas de un ángulo convexos, llanos, cóncavos, consecutivos. Clasificación de los ángulos. Opuestos por el vértice. Triángulos : definición. Elementos de un triángulo. Clasificación de los triángulos según sus lados y sus ángulos. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 54 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 55 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 56 Capítulo I CONTENIDOS Conjuntos. Elementos. Pertenencia. Conjunto finito. Conjunto infinito. Conjunto unitario. Conjugo vacío. Formas de definir un conjunto, conjunto definidos por formulas. Formas de representar un conjunto. Relaciones entre conjuntos. El lenguaje coloquial. Relación de inclusión . Operaciones con conjuntos: unión intersección y diferencia. Problemas de conteo. Diagramas de Carroll. CONJUNTO ELEMENTO PERTENENCIA NOTACION Se llama conjunto a toda reunión de personas o agrupación de cosas, objetos, animales, etc. Así el equipo de fútbol de Boca está formado por el conjunto de sus jugadores. Se encuentra también en el diario “el conjunto musical los Redondos” o un “conjunto de políticos viajó al exterior ”. Si se habla de conjunto matemático responde al mismo concepto. Ejemplo : Conjunto de números pares. Conjunto de figuras geométricas. Conjunto de números dígitos. Cada jugador de Boca es un elemento del conjunto Equipo de Boca. Si Schiavi juega para Boca decimos que Schiavi es un elemento del conjunto Boca y que Schiavi pertenece al conjunto. Entonces entre cualquier elemento y el conjunto al que pertenece se establece una relación llamada de pertenencia. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 57 Notación CONJUNTO Denominación: Letra imprenta mayúscula Símbolo: Representación gráfica: Diagrama de Venn ELEMENTO Denominación: Letra imprenta minúscula Representación gráfica: PERTENENCIA pertenece no pertenece Ejemplo: Conjunto “Los Beatles” Lo llamamos conjunto A Elementos: Ringo Starr. a A John Lennon b A Paul Mac Cartney c A George Harrison d A A = a, b, c, d Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 58 CLASIFICACIÓN DE CONJUNTOS CONJUNTO INFINITO: tiene un número infinito de elementos FINITO: tiene un número finito de elementos. Conjunto vacío: no tiene elementos ó {} Conjunto unitario: tiene un sólo elemento Ejemplo de conjunto vacío: (se llama fi ,es una letra griega, y se parece a un cero tachado) A es el conjunto formado por todos los chanchos que vuelan. B es el conjunto formado por los triángulos de cuatro lados. C es el conjunto formado por los meses del año que comienzan con G. Ejemplo de conjunto unitario: C es el conjunto formado por el número que resulta de sumar 3+6 D es el conjunto formado por el número que representa mi edad . E es el conjunto formado por los días de la semana que comienzan con L Conjunto Universal: U es el conjunto al que pertenecen todos los elementos de su especie. ( Se representa gráficamente mediante un rectángulo) Ejemplo si A = { a, b, c, d} su conjunto universal será U ={ las letras del abecedario} Cuando el conjunto es finito, se pueden enumerar todos sus elementos: (se llama definirlo por extensión) Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 59 Ejemplo: 1) A conjunto de las vocales. Entonces A = { a, e, i, o, u } A ó gráficamente a e i 2) B conjunto de los dígitos. Entonces B = {0, 1;2;.3;4;5;6;7;8;9} ó 1 gráficamente o u 5 8 9 4 7 6 2 3 8 9 6 3 sus Cuando el conjunto es infinito no se pueden enumerar todos 7 elementos, entonces para definirlo se recurre a alguna propiedad que caracterice a los mismos: “números pares”, “números impares”,“colores”, “frutas” etc. ( se llama definirlo por comprensión) Para hacerlo más formal, no se dice A = { números pares}, como se sabe que A esta formado por todos los pares, a cada uno de los elementos de A se lo llama x, pero por pertenecer a A “x ”debe ser un numero par, entonces (empezamos con la notación matemática, la que se llama también lenguaje simbólico, ...a no asustarse) A = {x / x es número par} Leyendo en voz alta: El conjunto A esta formado por todos los elementos a los que llamamos x tal que (/) x es un número par. Seguimos con notación matemática. Coraje!!!! 10 8 > 6 < 9 = 11 15 se lee 10 es menor ó igual a 15 5 se lee 8 es mayor que 5 3 se lee 6 es menor que 3 9 se lee 9 es igual a 9 8 se lee 11 es mayor ó igual que 8 Los números que se utilizan para contar la cantidad de elementos de un conjunto, se llaman números naturales. Por convención designamos con la letra N al conjunto de dichos números: N = {0; 1; 2; 3; 4;............} Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 60 B 1 a)Escriban los siguientes conjuntos por extensión: A es el conjunto formado por los meses del año que tienen 30 días. A={.................................................................................................................... .......} B es el conjunto formado por los días de la semana. B={.................................................................................................................... .......} C es el conjunto formado por las vocales de la palabra ciudadano. C={.............................................} b) Coloquen según corresponda o sábado A lunes B o C junio A martes B e C c) Proporcionen dos ejemplos de conjuntos vacíos recordando que se notan con o {}. ........................................................................................................................... ......... ........................................................................................................................... ......... d) Proporcionen dos ejemplos de conjuntos unitarios. ........................................................................................................................... ......... ........................................................................................................................... ......... e) Coloquen según corresponda < = > 3 3-1 6 6-5 12 21 9+2 7 5-3 14 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 61 3-1 12+3 f) Proporcionen dos conjuntos finitos y dos conjuntos infinitos. ........................................................................................................................... ......... ........................................................................................................................... ......... ........................................................................................................................... ......... ........................................................................................................................... ......... g) Escriban los siguientes conjuntos por comprensión. F = { rojo, amarillo, azul} .............................................................................................................................. ......... H = { cucarachas, hormigas, moscas, avispas,..........mosquitos} .............................................................................................................................. ......... h) Escriban los siguientes conjuntos por extensión: x N En general si a x b Es un intervalo numérico, a y b son los extremos de dicho intervalo; si a x esto implica que a está incluído en el intervalo, y si x b quiere decir que b está también incluído en dicho intervalo. En resumen: 1) Si 2) Si 3) Si 4) Si a a a a x x x x Ejemplos b b b b a está excluído del intervalo y b incluído a está incluído en el intervalo y b excluído los dos extremos están excluídos (tanto a como b) los dos extremos están incluídos (tanto a como b) A = { x/x N 2 x 8} A = { 3; 4; 5; 6; 7; 8 } B = { x/x N 1 x definido por comprensión definido por extensión 7} B = { 1; 2; 3; 4; 5; 6} C = { x/x N 4 x 9} C = { 4; 5; 6; 7; 8; 9 } A = {x / x es número par y 3 < x < 12} Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 62 ......................................................................................................................…… ….. B = { x / x es impar y 12 < x < 21} .............................................................................................................................. ...... C = { 14 x 23} .............................................................................................................................. ...... Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 63 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 64 INCLUSION En diversas oportunidades, se trabaja con una parte de un conjunto, por ejemplo si tomamos como conjunto universal “ el de todos los vinos”, cuando decimos “prefiero el vino tinto para acompañar el asado”, solo hablamos de una parte del conjunto U, en ese caso el conjunto de los vinos tintos está incluído en el conjunto de todos los vinos.( en otras palabras el conjunto de los tintos es parte del conjunto de todos los vinos). Gráficamente: U ={ x/x son vinos} V ={ x/x vino tinto} U V Simbólicamente: V U Se lee V esta incluído en U, o bien U incluye a V La relación de inclusión es una relación que se establece entre conjuntos. Otro ejemplo: A = { 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 } A B = { 1; 3; 5; 7; 9 } 4 Pueden ver que B es parte de A entonces B Importante: El conjunto B 1 9 3 A: 5 2 7 8 está incluido en cualquier conjunto Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 65 6 A Si consideramos los elementos 2; 3 y 5 podemos decir que: 5 B; 2 3 B. A; 2 B; La pertenencia es una relación entre un elemento y un conjunto. OPERACIONES ENTRE CONJUNTOS UNIÓN – INTERSECCIÓN - DIFERENCIA Entre los conjuntos podemos realizar ciertas “operaciones”, las más importantes son: unión, intersección y diferencia. UNION Dados dos conjuntos A y B llamaremos unión de dichos conjuntos a otro conjunto C formado por todos los elementos que pertenecen a A o a B. Supongamos que A es el conjunto de todos los empleados de la oficina de Personal que hablan ingles y B es el conjunto de los empleados de la misma oficina que saben informática. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 66 A B Inés Martín Martín Inés A = { Inés, Martín, Esteban, Jose, Ana} Sara,Juan, Isabel} B = { Inés, Martín, Si tenemos en cuenta la definición de Unión, A B = C C = { Inés, Martín. Esteban , José. Ana. Sara. Isabel ,Juan}, como vemos Inés y Martín que hablan inglés y también saben computación no se repiten Se define unión en forma simbólica : A B = C = { x/x A x B} y se lee: Si se tienen dos conjuntos y se realiza la unión de ambos, el resultado es otro conjunto formado por todos los elementos x tal que x pertenece al primer conjunto “o” x pertenece al segundo conjunto. Si se observa que tanto Inés como Martín, pertenecen a ambos conjuntos, pueden efectuar un gráfico mas preciso Martín A B Inés Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 67 INTERSECCION Cuando se dice que nos encontraremos en la intersección de Callao y Corrientes, todos saben que se está hablando de la Esquina de Callao y Corrientes, es decir donde se cruzan las dos calles, esa esquina pertenece tanto a la calle Corrientes como a la calle Callao. Al referirnos a conjuntos adoptamos el mismo criterio, entonces : “Dados dos A y B llamaremos intersección de dichos conjuntos a otro conjunto C formado por todos los elementos que pertenecen a A “y” a B. Se define intersección en forma simbólica A B = C = { x/x A x B} y se lee: Si se tienen dos conjuntos y se realiza la intersección de ambos, el resultado es otro conjunto formado por todos los elementos x tal que x pertenece al primer conjunto “y” x pertenece al segundo conjunto. Algunas uniones e intersecciones especiales: U = U Justificando: Si se tiene un conjunto universal, por ejemplo el de todas las frutas y le agregamos un conjunto vacío ( es decir ningún elemento), se obtiene el conjunto de todas las frutas. U = Justificando: Si se tiene un conjunto universal, por ejemplo el de todas las frutas y buscamos elementos en común con un conjunto vacío ( es decir ningún elemento), no se encontrarán elementos que pertenezcan simultáneamente a ambos conjuntos por lo que el resultado es conjunto vacío. Cuando la intersección de dos conjuntos es el conjunto vacío, es decir no tienen elementos en común se dice que los conjuntos son disjuntos o disyuntos. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 68 Ejemplo: Dados A = { 1; 3; 5; 7; 9 } y B = { 1; 7; 9; 11; 13 } hallen A B por extensión y mediante Diagramas de Venn. A 3 5 B A 1 7 9 11 A B 5 3 13 B 1 11 7 9 13 A A B = { 1; 3; 5; 7; 9; 11; 13 } A B = { 1; 7; 9 } B; A B DIFERENCIA A - B Se sabe que realizar una diferencia ( o también como lo llamamos comúnmente realizar una resta) es sacar algo a otra cosa determinada. A A-B B B Se llama diferencia entre A y B, al conjunto formado por todos los elementos de A que no pertenecen a B. (es decir por todos los elementos que pertenecen al primer conjunto y no al segundo) Al conjunto A se le quitan todos los elementos del conjunto B. En lenguaje simbólico: A - B = { x / x A x B } Ejemplo: Dados A = { 1; 3; 5; 7; 9 } y B = { 1; 7; 9; 11; 13 } hallar A B ; A B ; A – B por extensión y mediante Diagramas de A B Venn. 3 5 1 11 79 13 A–B Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 69 A – B = { 3; 5 } son los elementos que pertenecen a A y no pertenecen a B ¿ A – B será lo mismo que B – A? Volvamos al ejemplo anterior A B 3 1 11 5 7 9 13 A–B B A – B son los elementos que pertenecen a A y no a B. A – B = { 3; 5 } A–B A 13 1 5 11 7 9 3 B–A B – A son los elementos que pertenecen a B y no a A. B – A = { 11; 13 } B–A Conclusión: La diferencia entre dos conjuntos no es conmutativa A–B B–A. COMPLEMENTO AC A Se llama complemento de un conjunto A a otro conjunto formado por todos los elementos que le faltan al conjunto A para llegar al universal U. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 70 Ejemplo: U = vocales a ,e } A = { i, o, u } entonces complemeto de A = Ac = A = { Gráficamente: a e U A i o u Para realizar la actividad N° 2 , primero trabajamos juntos Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 71 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 72 2 1) Dados los siguientes conjuntos A = {1; 3; 5; 7; 9} y B = {3; 7; 9; 11; 15} Se pide (En forma gráfica y por extensión) A B A B ……………………………………………………………………. ……………………………………………………………………. Dado el siguiente diagrama, sobrea en cada caso la situación indicada a) M P b) M P U c) U - M P d) U - M P M P Dado el siguiente diagrama, sombrea en cada caso la situación indicada Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 73 a) M P U b) ) M P M c) U - M P d) U - M P P Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 74 PROBLEMAS DE CONTEO Vamos a resolver problemas ayudándonos con conjuntos y también con diagramas de Carroll El Diagrama de Carroll es una tabla o cuadro de doble entrada que se emplea para resolver problemas de conteo. Ejemplo 1 Se realiza una encuesta entre 62 empleados y se obtiene como dato que 26 de ellos han registrado inasistencias por asuntos particulares, 14 por enfermedad y 6 por ambas cosas. Si se representa la situación planteada gráficamente mediante diagramas de Venn, se obtiene: Ap 20 E 6 8 28 Justificación: 6 por registrar inasistencias en ambos conceptos, se ubican en la intersección de los dos conjuntos. Si 26 han registrado inasistencias por asuntos particulares, al tener ya en dicho conjunto a 6 personas para llegar a las 26 solo faltan 20, por lo que se coloca 20 en AP. De igual manera procedemos con las inasistencias por enfermedad, colocando 8 personas, pues 8 + 6 = 14. Si se suman todos los elementos 20+14= 34, como los encuestados son 62, se puede inferir que entre esas personas se encuentra algunas que no registraron inasistencias que son 62-34=28, por lo que se completa el conjunto U con 28 personas. Ese mismo problema podría resolverse mediante el Diagrama de Carroll. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 75 Inasistencias por enfermedad No por enfermedad TOTAL Inasistencia por No por asuntos particulares particulares 6 8 20 26 asuntos TOTAL 14 28 36 48 62 TRABAJAMOS JUNTOS Para realizar la actividad N°3, realizaremos juntos dos problemas analizando bien cada paso a seguir. Problema 1: En un club hay 250 socios que no practican ningún deporte, los que practican solamente tenis 100 y los que practican solamente voley son 120. En total hay 600 socios y sólo dos deportes que practicar. 1. ¿ Cuántos socios practican por lo menos un deporte? 2. ¿ Cuántos socios practican voley? 3. ¿Cuántos socios practican a lo sumo dos deportes? Primero realizamos el diagrama de Venn. V T 120 130 100 250 Justificación: Si hay 250 que no practican ningún deporte entonces 600-250 = son los que practican deportes. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 76 Si 100 solo tenis entonces, no van en la intersección de los dos deporte al igual que los 120 que practican sólo voley. como indica la primera cuenta , hay 350 personas que practican algún deporte, entonces 350 – (120 + 100) = 130, que son los que practican los dos deportes. Por lo menos : Si le decimos a alguien “ debes traer por lo menos 10 pesos para la fiesta”, le estamos indicando que como mínimo debe traer 10 pesos. Luego si lo desea puede traer más de 10 pesos. En nuestro ejemplo : por lo menos un deporte , son aquellas personas que como mínimo practican un deporte, entonces nos sirven las que practican 1 o más de 1. Si le decimos a alguien “ debes traer a lo sumo 10 pesos para la fiesta”, le estamos indicando que como máximo debe traer 10 pesos. Luego si lo desea puede traer menos de 10 pesos. En nuestro ejemplo : a lo sumo un deporte , son aquellas personas que como máximo practican un deporte, entonces nos sirven las que practican 1 o menos de 1, es decir los que no practican nada. Teniendo en cuenta lo visto respondemos las preguntas: 1. (Por lo menos 1 es decir 1 ó más) 350 2. 250 3. (A lo sumo 2 es decir como máximo dos) 600 Problema 2 . Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 77 cadetes socios vitalicios TOTAL 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Menor de 15 años 19 47 98 Entre 15 y 30 Mayor de 30 años años 68 103 105 208 TOTAL 180 321 650 ¿ Cuántas personas son vitalicios? ¿ Cuántas son menores de 15 o socios? ¿ Cuántas son mayores de 30 o cadetes? ¿ Cuántas son mayores de 30 y cadetes? ¿ Cuántas de los mayores de 30 años son socios o cadetes? ¿Cuántos de los que están entre 15 y 30 son socios? ¿ Cuántos del total son vitalicios o mayores de 30? ¿ Cuántos del total están entre 15 y 30 y son cadetes? ¿ Cuántos de los cadetes están entre 15 y 30? ¿ Cuántos de los vitalicios son mayores de 30? ¿ Cuántos del total están entre 15 y 30 o son cadetes? ¿ Cuántos del total están entre 15 y 30 y son vitalicios? Primero completamos el cuadro:, Justificación: Si deben contestar cuantos son vitalicios, se busca en el cuadro Vitalicios-Total. “socios o menores de 15”, Si le decimos a una persona que debe traer una sidra o una cerveza para la fiesta, con que traiga una de las dos cumpliría con lo pedido, es decir que con una de las dos cosas alcanza. En el caso de nuestro ejemplo “socios o menores de 15”, nos están Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 78 preguntando por todos los que sean socios o sean menores, entonces 32 socios + 98 menores = 419 .OJO. debemos tener en cuenta que 47 los estamos sumando dos veces por lo tanto el resultado total sera. 419-47=372 “socios y menores de 15”, ”, Si le decimos a una persona que debe traer una sidra y una cerveza para la fiesta, debe traer las dos cosas para cumplir con lo pedido En el caso de nuestro ejemplo “socios y menores de 15”, nos están preguntando por todos los que sean socios y sean menores, las dos cosas simultáneamente, por lo tanto el resultado total será.47 ¿cuantos de los que están entre 15 y 30 son socios?, buscamos entre los de 15 y 30 la cantidad de socios entonces el resultado será : 171 Teniendo en cuenta lo visto respondemos las preguntas: 1) 149 9) 68 2) 372 10) 12 3) 295 11) 98 + 180 - 19 4) 93 5) 93+103 6) 171 7) 149+20 8-12 8) 68 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 79 TRABAJAMOS JUNTOS En la oficina de personal y de recursos humanos se realiza una encuesta para saber que cursos de capacitación quiere hacer cada empleado, la propuesta planteada consta de tres cursos A, B y C , los resultados obtenidos en la misma son : cursos A empleados 134 B C 218 150 A y B B y C C y A A y B Ninguna yC De las tres 32 29 41 3 97 Calcula a)El número de personas encuestadas b) El número de personas que solo consumen la marca A. c) El número de personas que consumen al menos dos marcas. d)El número de personas que no consumen las marcas A o B. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 80 3 Se entrevista a un cierto número de personas para investigar sobre el servicio de video cable que utilizan; obteniéndose los siguientes resultados: M: Multicanal T : Telecentro C.V: Cable Visión 160 contrataron M. 120 contrataron C.V. 150 contrataron T. 30 contrataron los tres 190 contrataron ninguno 40 contrataron M. y C.V. 70 contrataron C.V. y T. 50 contrataron M. y T. ¿Cuántas personas fueron encuestadas? a) 520 b) 490 c) 384 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 81 d) 470 e) 530 Problema 3 A 2,3,5,7,9 B 0,1,2,3,4,5 C 7,8,9,0 D 4,5,6 Graficar. Realizar cada una de las operaciones y expresarlas por extensión. 1) A B 2) C D 3) B C 4) B D 5) A B C 6) A 7) A 8) B 9) A D B C C C B Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 82 Operaciones con números naturales: suma, resta, multiplicación y división, Propiedades. Múltiplo y divisor de un número Uso del paréntesis combinando operaciones. Supresión de paréntesis, corchetes y llaves. Lenguaje coloquial y simbólico. Ecuaciones, problemas que se plantean mediante ecuaciones. Inecuaciones, resolución de problemas. OPERACIONES ADICION-SUSTRACCION MULTIPLICACION DIVISIÓN ADICIÓN Supongamos que a, b y c son números naturales, entonces se verifica que: a+b=c + a y b son los sumandos o términos y c es la suma 9 Sumando 3 Sumando 12 Suma Propiedades de la adición ASOCIATIVA (a+b) + c = a + (b+c) (3+5) + 2 = 3 + (5+2) CONMUTATIVA a+b=b+a 5+2=2+5 PROPIEDAD ASOCIATIVA Si se reemplazan dos o más sumandos por una suma efectuada la suma total no varía. PROPIEDAD CONMUTATIVA Si se cambia el orden de los sumandos, la suma no varía. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 83 José va al supermercado , lleva en la billetera 3 billetes de $100 y 4 billetes de $10 tenemos un total de: 3. $100 + 4 . $10 = $ 300 + $40 = $340 ( asociamos) O bien podemos sumar sin agrupar $ 100 + $ 100 +$ 100 + $ 10 + $ 10 + $ 10 +$ 10 = $340 Tambien obtendremos el mismo resultado si sumamos primero los billetes de $ 10 y luego los billetes de $ 100. (conmutamos) SUSTRACCIÓN Restar de un número a un número b, es encontrar un número c tal que sumado a b de por resultado el primer número. En símbolos: a-b=c entonces a=c+b Ejemplo numérico: 9- 9 minuendo 2 sustraendo 7 resta o diferencia Ambos son términos de una sustracción el número 5 es la resta o diferencia. Propiedades de la sustracción: La sustracción no es conmutativa. ¿Por qué? Por que si se cambia el orden del minuendo y sustraendo, el resultado varía. Pensemos en José que llevó al supermercado $340, si hace una compra de $ 180, puede pagarla y aún le queda vuelto.¿cuánto? $ 340 - $ 180 = $160 Si la propuesta fuera distinta, tiene $ 180 y gasta $ 340, el resultado de la cuenta sería distinto y no podría hacer la compra dado que no le alcanzaría el dinero. $ 340 - $ 180 $ 180 -$ 340 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 84 MULTIPLICACIÓN La multiplicación es una “suma abreviada”; Cuando sumamos los billetes de $ 100 de José, en lugar de sumar $ 100 + $ 100 +$ 100, hicimos 3. $ 100 (dado que tenía 3 billetes) . Indicamos la suma de n términos iguales a de esta forma: a + a + a +............ + a n términos Definimos la multiplicación de a por n (n N) a + a +..........+ a = a . n número de términos a.n=b a y n se llaman factores y b es el producto Propiedades de la multiplicación ASOCIATIVA a. (b . c ) = ( a. b ) . c 2. (5 . 7 ) = ( 2 . 5 ) . 7 CONMUTATIVA a.b= b . a 8.5 = 5 .8 Propiedad Asociativa: Si se reemplazan dos o más factores en una multiplicación por su producto, el resultado final no varía. ejemplo: 2 . (3 . 5) = (2. 3) . 5 2 (15 ) = 6 . 5 30 = 30 Propiedad Conmutativa: Si se cambia el orden de los factores, el producto no varía. Podemos deducir lo siguiente: 2 . 3 = 3 . 2 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 85 DIVISIÓN Expresar que el producto de dos números naturales distintos de cero, a y n es igual a otro número natural b, es equivalente a afirmar que a está contenido n veces en b, o que n está contenido a veces en b. b : n = a entonces b = a . n (n o) b es el dividendo, n es el divisor, a es el cociente exacto. Como n puede no estar contenido un número exacto de veces en b es decir si hacemos la división el resto no es cero se cumple Primero lo vemos con un ejemplo numérico y luego en forma simbólica. 15 14 división 2 7 entonces 15 = 7 . 2 1 b r resto 0 a b=n.a+r dividendo cociente r es el resto de la división y tiene que ser necesariamente menor que el divisor. Propiedades de la división NO ES CONMUTATIVA NO ES ASOCIATIVA a:b b:a (a : b) : c a : (b : c) 2 : 4 (8 : 4) : 2 8 : (4 : 2) ½ 1 4 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 86 TRABAJAMOS JUNTOS Sigamos con José, que compró 3 tortas de frutilla, 2 kilos de frutillas, 6 botellas de vino blanco y 6 de vino tinto y 2 kilos de carne 4 c/u 1 el kilo pesos 4 c/u 3 el 5 c/u kilo 4c/u 4 el 3 el kilo kilo ¿Cuánto gastó?. 3. +2 +6 + 6 +3 = 3.5 + 2.3 + 6.4 + 6.4 + 3.3 = 78 ¿Cuánto le dieron de vuelto si pagó con $ 100 ? 100 – 78 = 22 ¿Cuántas botellas de vino blanco puede comprar con $ 10? ¿ cuánto dinero le sobra? $ 10 dividido 4 : comprará dos botellas y le sobrarán $ 2 Inventen dos compras de $ 130, en la que no le den vuelto. 10 tortas de $ 10 $ 100 5 kg pescado $ 20 6 botellas de $ 4 $ 24 2 kilos de frutillas $ 6 8 kg carne 10 kg pescado $ 24 $ 40 TOTAL 2 kg frutilla $ 6 10 botellas TOTAL $ 40 $ 130 $ 130 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 87 Si gastó la mitad del dinero que tenia ¿Cuánto le queda? $ 340 : 2 = $ 170 MAS PROPIEDADES Propiedad distributiva de la multiplicación respecto de la suma y la resta. La multiplicación es distributiva respecto de la adición y de la sustracción. En general si a, b, c y n son números naturales cualesquiera. ( a + b - c ) . n = a . n + b . n - c . n a derecha n(a+b-c) = n . a + n . b - n . c a izquierda Ejemplo numérico: ( 8 + 4 - 1 ) . 4 = 8 . 4 + 4 . 4 - 1 . 4 = 32 + 16 - 4 = ..... 4 . ( 8 + 4 - 1 ) = 4 . 8 + 4 . 4 - 4 . 1 = 32 + 16 - 4 = ..... El siguiente cálculo puede resolverse de dos formas diferentes: RESOLVER Aplicando propiedad distributiva (8+4-1).4= 8.4+4.4-1.4= 32+ 16 - 4 = 44 Sin aplicar propiedad distributiva (8+4-1).4= 11 . 4 = 44 4.(8+4-1)= 4.8+4.4-4.1= 32 + 16 - 4 = 24 La división no es distributiva respecto de la suma y de la resta, pues solo puede realizarse a derecha. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 88 TRABAJAMOS JUNTOS Resolver de dos formas distintas si es posible: (2 + 4 + 1) . 3 = ( 7 ) . 3 = 21 2. 3 + 4 . 3 + 1 . 3 = 21 (18 - 16 + 4) : 2 = 18: 2 - 16 : 2 + 4 : 2 = 3 (6):2=3 (300 - 20 - 15) : 5 = 300 : 5 - 20 : 5 - 15 : 5 = 53 (265) : 5 = 53 MÚLTIPLOS Y DIVISORES Si el cociente entre 2 números naturales a y b es exacto, a es múltiplo de b y b es divisor de a. Es decir 18 dividido 3 = 6 , entonces 18 es múltiplo de 3, pues lo podemos obtener multiplicando a 3 por otro número natural que en este caso es 6. Además 3 es divisor de 18 pués al realizar la división el resto es 0. Criterios de divisibilidad Divisible por 2 Termina en 0,2,4,6,8 128 Divisible por 3 La suma de sus cifras es múltiplo 345 de 3 Divisible por 4 Sus dos últimas cifras forman un 124 número divisible por 4 Divisible por 5 Termina en 0 ó 5 135 Divisible por 6 Es divisible por 2 y por 3 a la vez 228 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 89 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 90 4 1) Averigua : ¿ cuándo un número es divisible por 10? ¿ y por 8 ? ¿ y por 11? ¿ y por 7? 2) Observen los siguientes números y sin hacer la división completen la tabla: 42 8 36 16 Números divisibles por 2 17 15 27 80 Números divisibles por 3 61 24 51 21 Números divisibles por 2 y 3 2)Escriban los primeros siete números impares que son divisibles por 5. 3) Escriban un número impar entre 80 y 100 que se divisible por 3 y no por 5. 4) Señale un camino para ir de A a B, pasando por todos los cuadrados cuyo cociente sea 12, A 114 : 12 540 : 45 720 : 8 1.213 :12 120 : 60 1.258 : 12 819 : 9 492 : 7 1.008 : 84 151 : 32 124 : 3 432 : 36 1.669:16 49 : 7 725 : 91 276 : 23 B 1) Resolver los siguientes cálculos de dos formas distintas: a) ( 30 – 4 – 17 + 51) . 3 = Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 91 ………………………………………………………………………. ............................................................................................................. b) ( -3 + 11 + 10 –5 ). 7 = .........................................................................................................… ………………………………………………………………………. 2) Los chicos van al buffet de la Hamburguesa $ 1 escuela después de jugar el partido Papas $ 2 de football, compran 5 pizzas, 12 panchos ,8 papas fritas, 16 bebidas. Pancho $ 1 Pizza $ 3 ¿ cuánto gastan? Bebida $ 2 ¿ cuanto le dan de vuelto si pagan con un billete de $ 100? ...........................……………………………………………………. ……………………………………………………………………… ...............................…………………………………………………. ……………………………………………………………………… 3) Para navidad fuimos a comprar los regalos para toda la familia con $ 500. Gastamos la mitad del dinero en una campera de cuero para Raúl porque además era su cumpleaños, un par de zapatos para la abuela que costaron $ 36. También compramos 5 pantalones de $ 36 cada uno. ¿cuánto dinero nos sobró? .......................……………………………………………………….. .......................……………………………………………………….. ........................…………………………………………………….… …………………………………………………………………….… 4) Han ingresado a la repartición 137 personas, se las quiere repartir en tres oficinas distintas, y si queda alguno irá temporariamente a mesa de entradas. ¿ Cuántas personas irán a cada oficina?. ¿ Queda alguno para ser enviado a mesa de entradas? ..........................……………………………………………………… ........................……………………………………………………….. .......................………………………………………………………... ……………………………………………………………………….. 5) Completen el siguiente cuadro, sin hacer cuentas y justificando la respuesta Divisible por 2 Divisible por 3 Divisible por 5 Divisible por 10 544 2.475 310 65.550 666 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 92 PARÉNTESIS, CORCHETES O LLAVES. Retomemos la compra que efectuó José en el Supermercado. ¿Cuánto gastó?. Gastó $ 78 3. +2 +6 3.5 + 2.3 + 6.4 + 6 + +3 6.4 = + 3.3 ¿Cuánto le dieron de vuelto si pagó con $ 100 = 78 ? Podemos expresar el cálculo para responder, de dos formas distintas. 1 ) $ 100 - $ 15 - $ 6 - $24 - $ 24 – $ 9 = 22 Se restan todos los gastos al dinero con el que se paga. 2) $ 100 – ( $ 15 + $ 6 + $ 24 + $ 24 + $ 9 ) = 22 del luego se restan del dinero con el que se paga. Se suman los gastos Como podemos observar los dos cálculos son equivalentes pues tienen el mismo resultado, entonces si observamos podemos concluir: “ para suprimir ( ) , { } ó precedidos por un signo – (menos) debe cambiarse los signos de los números que se encuentran en su interior, y para suprimir ( ) , { } ó precedidos por un signo + (más), se efectúa la supresión sin cambiar ningún signo.” Ejemplo: - (3 + 7 ) + { 8 + 10} – 8 –( -6-1) = Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 93 1°) sacamos los paréntesis precedidos por – , cambiando los signos de los números de su interior. El número 3 es positivo igual que el 7 , mientras que el 6 y el 1 son negativos. Entonces; - 3 – 7 + { 8 + 10 } – 8 + 6 +1 = 2°) sacamos las {} precedidas por un +, dejando todo como se encuentra: 3 – 7 + 8 + 10 – 8 + 6 +1 = 3°) se suman los positivos , se suman los negativos y se restan a los primeros: 3 + 10 +6 +1 +8 – ( 7 + 8) = 28 – ( 15) = 4°) suprimimos el paréntesis y como se halla precedido por un signo – se cambia el signo del número 15. 28 – 15 = 13 ¿Cómo debe efectuarse la supresión si en el cálculo hay varios paréntesis? Ejemplo: ( 3 - (-5 - 6 + ( 8 - 10)))= En este caso también sigue vigente la regla anterior. Surge otra inquietud, ya sabemos como sacarlos, lo que no tenemos en claro es cual sacar primero. Regla: los ( ) , { } ó se suprimen de adentro hacia afuera. 1°) escribimos todo igual, hasta llegar + ( 8 – 10), que es el paréntesis mas pequeño o bien el que está dentro de los otros. Como esta precedido por un signo + se suprime sin variar nada. ( 3 - ( -5 - 6 + 8 - 10)) = 2°) nuevamente escribimos todo igual, hasta llegar - ( 5 + 6 + 8 – 10 ), que es ahora el paréntesis mas pequeño o bien el que esta dentro del otro. Como esta precedido por un signo - se suprime cambiando los signos: ( 3 + 5 + 6 - 8 + 10) = 3°) suprimimos el último y como no tiene ningún signo eso asegura que esta precedido por un signo +, no cambiamos nada. 3 + 5 + 6 - 8 + 10 = 16 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 94 JUNTANDO LAS DOS SITUACIONES: Ejemplo: ( -2 + 8) – ( - ( 4 + 5)) +10 = 2 1 3 1°) Los paréntesis 1 y 2 pueden sacarse simultáneamente, podríamos decir que tienen la misma categoría, el primero esta precedido por un + , por lo que se suprimirá sin variar nada y el 2 esta precedido por un - , entonces al suprimirlo se modificarán los signos de los números que están en su interior. -2 + 8 – ( -4 –5 ) + 10 = 2°) Faltaría suprimir los paréntesis 3, como están precedidos por un signo - se cambian los signos: -2 + 8 + 4 +5 + 10 = 25 TRABAJAMOS JUNTOS 1) 2 - (- 3 - 6 - 8 + 4) - (5 - 1 + 3) + 14 = 2 + 3 + 6 + 8 - 4 - 5 + 1 - 3 + 14 = 34 – 12 = 22 2) m - (- 2m + n + p) + (m + 4n + 5p) = m + 2m - n - p + m + 4n + 5p = 4 m + 3 n +4p queda expresado de esta manera pues no se puede agrupar letras distintas, se suman todas las p, todas las n y todas las m. 3) 7 + ( -5 + 8 ) – ( 2 + 5 ) + 4 = 7–5+8–2+5+4 = 7 + 8 + 4 – 5 – 5 –2 = 19 – 12 = 7 JERARQUÍA DE LAS OPERACIONES Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 95 En las operaciones combinadas se deben tener en cuenta algunas reglas. Las operaciones que se encuentran entre ( ) , { } ó se resuelven primero. Si no hay paréntesis los signos + ó – separan términos y se resuelven primero las operaciones que hay dentro de cada término, siempre de izquierda a derecha. Por último se resuelven las sumas y restas, que se deben realizar también de izquierda a derecha. Ejemplo: Sugerencia : separar en términos 3 . 7 – ( 4 +10) + 10 : 2 . 5 + 7.5 = 1° t 2° t 3° t 4° t 1° se resuelve la operación que se encuentra entre paréntesis 3 . 7 – ( 14) + 10 : 2 . 5 + 7.5 = 2° se suprime el paréntesis como está precedido por un signo – se cambia el signo. 3 . 7 – 14 +10 : 2 . 5 + 7.5 = 3° Se resuelve cada término. 21 – 14 + 25 +35 = 4° Se suman los positivos y se resta el negativo. 81 – 14 = 67 OTRO EJEMPLO. 45 : 5 – 7 + 8 + ( 4 . 3 : 6) =12 9 - 7 + 8 + ( 12 : 6 ) =12 9 - 7 + 8 + (2) =12 9 - 7 + 8 + 2 = 12 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 96 5 1) Resolver suprimiendo paréntesis: a) 2 + (- 3 + 6 - 8 + 15) - (2 + 3 - 1) + 24 = ………………………………………………………………………… ………………………………………………………… b) 2 - (- 3 - 6 - 8 + 4) - (5 - 1 + 3) + 14 = ………………………………………………………………………… ………………………………………………………… c) - 2 -(- 8 + 7 - 5 + 4) - (6 - 7 - 8) - 1 = ………………………………………………………………………… ………………………………………………………… d) a + (b + c - f + g) - (- b - c + f + g) = ………………………………………………………………………… ………………………………………………………… f) t - ( - 2t + 6a - 4t) - (- 2t + 6 - 4a) = ………………………………………………………………………… ………………………………………………………… Calcular aplicando el orden de prioridad en las operaciones. Separar en términos. a) 28 - 2 . 5 + 4 = b) 100 - 2 . 20 + 3 . 5 = c) ( 8 + 20 ) . 4 - 3 . 4 = d) 200 + 100 . 4 - ( 2 + 8 ) . 5 = e) 400 - 2 ( 6 + 8 ) + 200 . 3 = f) 40 - 10 . 2 + ( 8 - 2 ) . 5 = Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 97 4) Realicen las siguientes operaciones. a) 9 . ( 64 – 20 ) + 39 25 16 .……………………………………………………………………… ………………………………………………………………………. b) 400 + ( 7-30:5) + 12.6 = 10 .……………………………………………………………………… ………………………………………………………………………. c) 720 - 54 + ( 34 - 8 ) – ( 13 –10 ) = 6 .……………………………………………………………………… ………………………………………………………………………. 5) Coloquen los paréntesis adecuadamente para que el resultado sea correcto. a) 2 + 3 - 6 = 30 b) 15 . 2 + 3 .7 = 345 c) 12 . 7 + 8 = 180 d) 4. 3 – 5. 32 + 14 : 2 = 8 6) Indiquen que número sumado a 11 da : a) 41 b) 63 c) 87 d) 23 ……………………………………………………………………….. Problema 1) Si Pedro tiene 23 años y Aníbal 16, ¿cuántos años tendrá Aníbal cuando Pedro tenga 58? ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………… Problema 2) Pedro y Aníbal ganan por mes $ 340 y $ 217 respectivamente,¿cuánto gana su padre por año , si gana $ 235 mas que los dos hijos juntos? ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………… Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 98 Trabajamos juntos. Un padre reparte 72 pesos entre sus tres hijos, Andrés, Tito y Betina. De manera tal que a Tito le corresponde $ 1 más que a Andrés y a Betina $1 más que a Tito. ¿cuánto le corresponde a cada uno? Se sabe que $ Andrés + $ Tito + $ Betina = $ 72 * Pero $ Tito = $ Andrés + $ 1 Y $ Betina = $ Tito + $ 1 entonces $ Betina = $ Andrés + $1 Si reemplazamos en * $ Andrés +$ Andrés + $ 1 + $ Tito + $1 + = $ 72 pero Tito = $ Andres + $ 1 Reemplazamos nuevamente $ Andrés +$ Andrés + $ 1 +$ Andrés + $ 1 + $ 1 = $72 3 $ Andrés = $ 72 - $ 3 3 $ Andrés = $ 69 entonces si tres sueldos de Andrés equivalen a $ 69 $ Andrés = $ 69 : 3 = $ 23 ( es el sueldo de Andrés) ¿ cuanto le corresponde a los otros dos hijos? ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………… Por supuesto que para resolver el problema, escribiremos los cálculos planteados en forma simbólica. Andrés = x Tito = x + 1 Betina = x + 1 +1 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 99 Entonces x + x + 1 + x + 1 +1 = 72 3x = 72 - 3 Problema 2: Para una fiesta infantil en un supermercado mayorista se compraron 120 cajas de galletitas, cada caja contenía dos docenas de paquetes y cada paquete dos decenas de galletitas. Si al evento concurrieron 430 chicos ¿ cuantas galletitas le correspondió a cada uno? ¡cuantas sobraron? Si la mitad eran de chocolate y el resto repartidas en partes iguales entre frutilla y dulce de leche, ¿ cuántas había de cada gusto? .............................................................................................................. .........................……………………………………………………….…… …………………………………………………………………..………… …………………………………………………………….. Problema 3 : Para llenar un tanque de 130 litros, se abrió una canilla que arroja 15 litros por hora: a)¿ Cuántos minutos tardará en llenarse?. b) Si arroja agua durante 3 horas y media ¿ cuántos litros le faltan para completar el tanque? .............................................................................................................. .........................……………………………………………………….…… …………………………………………………………………..………… …………………………………………………………….. Problema 4 : Para la oficina de personal se compraron 123 cuadernos a $ 3 c/u, 25 resmas a $ 14 c/u , 10 cajas de gomas y 10 cajas de biromes a $ 2 cada una. Si por pagar en efectivo se redujo el monto en $ 22 ¿ cuanto dinero se pagó? .............................................................................................................. .........................……………………………………………………….…… …………………………………………………………………..………… …………………………………………………………….. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 100 Ecuaciones 1) 3x + 2 a –7xy => esta expresión se denomina expresión algebraica pues esta formada por números y letras. 2) 3 + 2 => es una expresión numérica. A partir de dos expresiones numéricas que representan el mismo número surge la “igualdad numérica” 3+2=6-1 3) una igualdad donde figuren dos expresiones algebraicas o una expresión algebraica y una numérica origina lo que se llama “ecuación”. Ejemplos: 2x+3y=5x+2 2x –3zs=5 3 z3 = 16 SOLUCIÓN DE UNA ECUACIÓN : Resolver una ecuación es hallar su solución. La solución (o las soluciones) de una ecuación es el valor (o los valores) que ha de tomar la incógnita para transformar la ecuación en una igualdad numérica. Ejemplo 1) 2x+4y=5x+2 si x = 2 e y= 2 2.2 + 4.2 = 5.2 + 2 12 = 12 entonces x = 2 e y= 2 son solución de esta ecuación. Como podemos ver, se podría encontrar otras valores que al reemplazar sus valores en la ecuación verifiquen la igualdad. Ejemplo 2) 3x + 5 = 8 si x = 1 3.1 + 5 = 8 x= 1 es solución de la ecuación, cualquier otro número que se reemplace no verifica la igualdad, si x = 8 3.8 + 5 = 8 24 + 5 = 8 LENGUAJE COLOQUIAL Y LENGUAJE SIMBÓLICO Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 101 Cuando para resolver un problema se necesita plantear una ecuación, se debe pasar del lenguaje coloquial al simbólico. Ejemplo ¿cuál es el doble de la suma entre 8 y 3 ? Como lo que se busca es el número que cumpla con esa condición, le asignamos una letra , en general “x” y se la llama incógnita. Entonces , el doble del número será 2x, y finalmente la ecuación que representa el problema planteado será: 2x=8+3 Otros ejemplos: El doble de un número El triple o triplo de un número La mitad de un número Un número par Un número impar El consecutivo de un número El anterior de un número El producto de un número y su consecutivo La suma de tres número consecutivos La décima parte de un número La cuarta parte de un número 2x 3x x:2 2x (todo número multiplicado por 2 sera par) 2x + 1 (si a un par se le suma 1 será impar) x+1 x -1 x. (x + 1) x + (x +1) + (x + 2) x : 10 X:4 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 102 TRABAJAMOS JUNTOS Unir con flechas cada enunciado con la expresión simbólica correspondiente. La mitad de la edad que tendré en 5 años 3x – x:2 El triple del consecutivo de un número. (x+5):2 El doble de un número dividido su consecutivo. 3 ( x+1) El triple de un numero menos la mitad de ese 2 x : (x + 1) numero. RESOLVER ECUACIONES. En toda ecuación se conocen algunos datos y se desconocen otros, que se representan mediante letras y se llaman incógnitas. Como una ecuación es una igualdad se puede pensar como una balanza en equilibrio, para conservar este equilibrio se sabe q ue lo que se agregue o quite de un platillo debe agregarse o quitarse del otro. Entonces, como el objetivo es hallar el valor de la incógnita , efectuamos operaciones en ambos platillos, aplicando lo que se conoce como propiedad uniforme. Propiedad Uniforme: 1) Si a ambos miembros de una igualdad se le suma o resta un mismo número, la igualdad no varía. 2) Si a ambos miembros de una igualdad la multiplicamos o dividimos por un mismo número (distinto de cero) la igualdad no varía. 2x+3 17 2x 14 x 2x+3-3 2x 2 17-3 14 2 7 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 103 Para acortar la resolución en lugar de aplicar la propiedad uniforme se hace lo que se conoce como “pasaje de términos” Ejemplo 1 Resolvemos haciendo pasaje de términos multiplica 2.x=4 x=4:2 x=2 o Aplicando propiedad uniforme 2x = 4 2x 4 Pasa = 2 dividiendo 2 x 4 = 2 x=2 Ejemplo 2 Resolvemos: a) haciendo pasaje de términos, b) aplicando propiedad uniforme divide x:2=8 x : 2 = 8 x=8.2 (x : 2) . 2 = 8 . 2 multiplica x = 16 x . 2 = 16 x = 16 TRABAJAMOS JUNTOS Ejemplo 3: 2x–1=9 2x=9+1 separo en términos pasa el 1 con la operación inversa a 2 x = 10 x = 10 : 2 x=5 efectúo la suma (9 + 1 = 10) paso el 2 que está multiplicando; dividiendo efectúo la cuenta (10 : 2 = 5) es el resultado 3x – 6 = 9 3x =9+6 3 x = 15 x = 15 : 3 x=5 pasa sumando se efectuó la suma (9+6=15) el 3 que estaba multiplicando pasa dividiendo la – o sea + ejemplo 4: Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 104 ejemplo 5: 2 x – 1 = x + 8 En el ejemplo observamos que tenemos x en ambos miembros de la igualdad. Cuando ocurre esto, se agrupan las x en un miembro (de un solo lado) para poder calcular su valor. ¿Cómo se opera con la x? (2 x – 1 x = x) “Si se tienen dos x y se le resta una x, entonces queda una x” Observar: (otros ejemplos de agrupamiento de las x) 2x–x =x 3x–2x=x 2x+x=3x 4x-2x=2x 4x – 3 x = x Seguimos con el ejemplo: 2x–1=x+8 2 x – x = 8 + 1 pasa el 1 sumando y la x restando x=9 otro ejemplo: pasamos las 2x restando 6x - 8 = 2x + 16 resolvemos de ambos lados 6x - 2x = 16 + 8 6x - 2x = 4x y 16 + 8 = 24 4x = 24 el cuatro pasa dividiendo x = 24 : 4 x = 6 Nota: “cuando tenemos x en ambos miembros de una ecuación (es decir de un lado del igual y del otro lado), debemos agrupar las x en un mismo miembro (ya sea a la derecha o a la izquierda del igual), a los números que no tienen x en el otro” ejemplo: 4x - 2 = 2x + 18 4 x - 2x = 18 + 2 Ya agrupamos las x con las x , y los números con los números. Ahora sumamos o restamos respectivamente: 4x - 2x = 2x / 18 + 2 = 20 2x = 20 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 105 x = 20 : 2 x = 10 Ejemplo 6: Manuel está en un delibery haciendo entregas a domicilio viernes, sábados y domingos; trabaja 12 horas cada día y le pagan por hora $x. Durante el fin de semana gastó $30 en un libro , el lunes contaba con $690. ¿Cuánto cobra por hora de trabajo?. 1 día ————— 12 hs. 3 días ————— 12 x 3 = 36 horas cantidad de horas que trabaja durante el fin de semana. La ecuación buscada sería: 36 x – 30 = 690 Si la resolvemos: 36 x = 690 + 30 36 x = 720 x = 720 : 36 x = $20 Juan gana $20 por hora Problema 2 En una editorial cada libro de una colección cuesta $6. La editorial por el envío de una cierta cantidad de libros cobra un recargo de $15 en concepto de flete. Si una librería realiza un pedido y gasta por todo concepto (incluído el flete) $375 ¿Qué cantidad de libros solicitó?. 6 x + 15 = 375 6 x = 375 – 15 6 x = 360 x = 60 Respuesta: 60 libros. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 106 Hallar la solución de las siguientes ecuaciones. a) 2 ( x –4 ) = 5 ( x - 4 ) aplicamos la propiedad distributiva. 2 x – 2.4 = 5.x - 5.4 2 x – 8 = 5 x – 20 agrupamos las x con las x y los números con 20 – 8 = 5 x – 2 x 12 = 3 x 12 : 3 = x 4=x Verificamos, reemplazamos x = 4 2( 4 – 4 ) = 5 ( 4 – 4 ) 2.0 = 5.0 0=0 b) x 5 + 6 = 10 separar en términos 2 x 5 = 10 - 6 2 x 5 = 4 para seguir despejando la incógnita x , observamos lo que 2 quedo escrito y para seguir pasando b) y se va la segunda!!!! 2x 6 =4 3 2x-6 = 3.4 2x-6 = 12 2x= 12 + 6 2x = 18 x = 18 : 2 c) x = 9 2x 6 =x+4 3 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 107 2x – 6 = 3 ( x - 4) propiedad distributiva. Como 3 divide a todo el primer miembro cuando pasa al otro miembro multiplica a todo .el miembro 2x – 6 = 3 x - 3.4 2x - 6 = 3 x – 12 juntamos las x con las x y los números con los números. 12 – 6 = 3x –2x 6 = x Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 108 Pr obl em a 1) En el platillo de una balanza hay una caja, y en el otro, media caja y una pesa de 1 kg. la balanza está en equilibrio. Escriban la ecuación que les permita calcular el peso de la caja entera. (Sugerencia hacer el gráfico) ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………… 6 Problema 2) Resolver cada ecuación: a) 2x 5 3 b) 2x – 8 = x 10 2x 4 2 ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………… c) 2 ( x + 7 ) = x + 15 d) 4 ( x – 1) = 3 ( x + 2) ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………… e) 2x 3 14 resolvemos juntos f) 5x 2 10 2x = 14 . 3 (como 3 está dividiendo pasa multiplicando) x= 42 2 (como 2 está multiplicando pasa dividiendo) En este caso se podía dividir primero y multiplicar después. Problema 3) Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 109 La suma de cuatro números es igual a 90. El segundo numero es el doble del primero; el tercero, el doble del segundo y el cuarto, el doble del tercero.¿cuáles son los números? ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… Problema 4) La suma de dos números es 32 y uno de ellos es siete veces mayor que el otro. Hallen los dos números. ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… Problema 5) Los días de vacaciones que le corresponden a Juan son el doble de las que le corresponden a María más cinco días ¿cuántos días le corresponden a cada uno? ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 110 Números enteros: Representación y orden de números enteros : números opuestos, valor absoluto. Operaciones con números enteros: suma, resta, producto, cociente, Potenciación, radicación. Cálculos combinados en Z. Propiedades de la radicación y potenciación, ejercicios combinados Cuadrado de un binomio. NÚMEROS ENTEROS ¿Cómo surge la necesidad de definir otro conjunto numérico , además del conjunto de los naturales (N) con el que ya hemos trabajado? Cuando hablamos de arriba o abajo, antes o después etc. estamos estableciendo puntos de referencia. Muchas veces en situaciones de la vida cotidiana establecemos esos puntos aunque no lo hagamos concientemente. Por ejemplo ... “El cerro Gris tiene 235 m de altura”, ..... “ en Puerto Madryn la sensación térmica es de 5 grados bajo 0 ,......si subimos a un ascensor y deseamos ir al segundo subsuelo apretamos el botón -2 200 m 35°C 150 m 0m Nivel del mar 3 100 m 2 50 m 1 22°C -50 m 0 PB -1 -100 m Subsuelos -5°C -150 m -2 En el primer caso el punto de referencia es el nivel del mar al que llamamos 0 metros, a partir de dicho punto, los que se encuentren por encima del mismo serán positivos y los que se encuentren debajo negativos. Entonces si se dice 100 m se estará hablando de una altura de 100m y si se dice - 100 m todos comprenderán que se trata de una profundidad de 100 metros. En el caso de las temperaturas será 0° , en el ejemplo del ascensor será la PB. Surge entonces la necesidad de un nuevo conjunto de números llamado conjunto de los números enteros, que se nota con la letra Z. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 111 Al conjunto formado por los números naturales o enteros positivos, los enteros negativos y el 0 lo llamamos conjunto de los números enteros y lo indicamos con: Z = {......-5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4,......} Vamos a ver varios ejemplos. Ejemplo N° 1 (volvamos a José y el supermercado). José compró 3 tortas de frutilla, 2 kilos de frutillas, 6 botellas de vino blanco y 3 de vino tinto y 2 kilos de carne y gastó $ 78, ¿ que hubiera pasado sin en lugar de pagar con $ 100, pagaba con $ 50 ? En realidad no hubiera podido hacer la compra pues el gasto superaría al dinero que tiene, la deuda sería de $ 28 y para indicar que es una deuda diriamos - $ 28. No es lo mismo decir tengo $ 28 que debo $ 28, por eso la deuda se escribirá como - $ 28. $50 $78 $28 Ejemplo N° 2 Pablo está preocupado pues acaba de recibir el resumen de su cuenta bancaria con una deuda de $ 4500. A los diez días, va al banco y paga $ 1.200 en efectivo. Cuando al mes siguiente le llega el resumen bancario observa lo siguiente: Cuenta Nº 0000507/8 Banco Irlandés Fecha Señor: Pablo González 10-03-04 Deuda Anterior 20-03-04 Pago en Efectivo 15-03-04 Interés por Ahorro y Servicios - 4500.- 1200.- 150.- deuda SALDO AL 31-03-04 - 3450.- Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 112 Pablo miró el resumen y observó que todavía debía $ ¿Cómo llegó el banco a esa suma? Pablo leyó una y otra vez el resumen, buscó lápiz, papel y comenzó a anotar. debía $ 4.500.pagué $ 1.200.debo $ 3.300.- debo intereses + $ 150.$ 3.450.- Sin embargo, el banco había hecho la cuenta de otro modo: deuda anterior (- 4500) + intereses por deuda (- 150), el cliente debe (- 4650); pagó $1200, debe entonces (- 3450). El cliente sigue debiendo por que lo que pagó es menor que su deuda. Debe – 4500 – 150 Pagó = - 4650 - 4650 + 1200 = - 3450 Representación y orden de números enteros En general los números enteros se representan en una recta en la que se marca el 0 (cero) y un segmento unidad con el objeto de fijar el punto de referencia. En dicha recta a partir del cero hacia la derecha, estarán representados los números positivos y del cero hacia la izquierda los números negativos. El 0 no es ni positivo ni negativo. Teniendo en cuenta lo expuesto cualquier número de la recta numérica es mayor que otro que se encuentre a su izquierda. negativos -3 -2 positivos -1 0 1 2 3 El orden de los naturales se establece de la siguiente forma 1 < 2 < 3 < 4 < 5 < 6 ......... Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 113 El orden de los enteros se establece de la siguiente forma -8< -7 < -6 < -5 < -4 < -3 < -2< -1 < 0 < 1 <2 <3 <4 <5 ...... Si consideramos en la recta numérica, –2 y 2 están a la misma distancia del cero. A estos números se los denomina números opuestos Números opuestos: Se denomina así a los números cuya distancia al cero es la misma. Módulo o valor absoluto de un número: La distancia entre cualquier número entero y el cero se denomina valor absoluto o módulo. En cualquier número se pueden distinguir dos propiedades 1) su signo. ( positivo o negativo). 2) su valor absoluto o módulo (cantidad de unidades que ocupa en la recta numérica). ejemplo: El módulo de - 2 = 2 (ocupa dos unidades) y el módulo de 2 = 2 aunque ambos tienen distinto signo tiene igual modulo Módulo se representa por medio de dos barras donde queda encerrado el número. 2 2 El número que esta dentro del modulo puede ser positivo o negativo, pero el modulo de cualquier número (sea positivo o negativo) es positivo, pues se asocia al concepto de distancia, y las distancias son siempre positivas. Ordenar de menor a mayor los siguientes números: -15; 4; -7; 2; 9; -20; 5; 0; 1; -12; -1; 3; 20. -20; -15; -12; -7; -1; 0; 1; 2; 3; 4; 5; 9; 20. .......................................................................................................................... Ordenamos de menor a mayor: -2; 7; 0; 45; -1;-32; 20; 17; 8. ............................................................................................................................. . Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 114 7 Problema 1) Dibujen una recta numérica y ubiquen los siguientes números. a) Marquen con un color los números naturales y con otro los números enteros. b)Marquen si existen pares de números opuestos. c) Indiquen el módulo o valor absoluto de cada número. -5 , -9, 3, 8, -5, 7, 2 ,–2 ,-7, ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ Problema 2) Completen el siguiente cuadro número 5 opuesto módulo consecutivo doble 7 -6 -12 Problema 3) Si tenemos en cuenta los años mas importantes en la vida de Juan: Nació 1951 Terminó la primaria 1963 Terminó la secundaria 1968 Se recibió de abogado en 1975 Se casó en 1978 Tuvo su primer hijo en 1980 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 115 Tuvo su segundo hijo en 1983 Se divorció en 1999 Tomen como punto de referencia el año en el que terminó la secundaria e indiquen mediante un número entero cuantos años antes o después ocurrieron los otros acontecimientos. Nació Terminó la primaria Terminó la secundaria Se recibió de abogado Se casó Tuvo su primer hijo Tuvo su segundo hijo Se divorció Problema 4) En un edificio de Belgrano, en el ascensor la PB esta indicada con el 0, y los subsuelos con números negativos. Completen el siguiente cuadro. Sube en el piso -3 4 Viaja en el ascensor 5 pisos hacia arriba 5 pisos hacia abajo 6 pisos hacia arriba 7 pisos hacia abajo 8 -2 Baja en el piso 4 -3 0 8 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 116 OPERACIONES FUNDAMENTALES CON NÚMEROS ENTEROS Suma y resta Para sumar y restar dos números enteros se tiene 8 posibilidades Suma de dos enteros positivos. (+3)+(+4) 3+4=7 Resta de dos enteros positivos. (+3)-(+4) 3–4=-1 Suma de dos enteros de distinto signo. ( + 3 ) + ( - 4 ) 3 – 4 = -1 (-3)+(+4) - 3+4=1 Resta de dos enteros de distinto signo. ( - 3 ) - ( + 4 ) -3–4=-7 ( + 3 ) - ( -4 ) 3+4=7 Suma de dos enteros negativos. (-3)+(-4) - 3 – 4 = -7 Resta de dos enteros negativos. (-3)-(-4) -3+4=1 Si recordamos lo visto en el capitulo anterior, para sumar o restar enteros operamos igual que con naturales, eliminamos los paréntesis y luego se opera. -2 + 3 – 5 + 4 – 8 + 2 – 7 + 6 A esta sucesión de sumas y restas en Z, se la conoce con el nombre de suma algebraica. ¿Cómo se resuelve? Agrupamos los números positivos por un lado y los negativos por otro de la siguiente manera: (3 + 4 + 2 + 6 ) - ( 2 + 5 + 8 + 7 ) = positivos negativos Como existe un – delante de un paréntesis significa que son negativos a pesar de que dentro del paréntesis figuren como positivos. ( 15 ) - ( 22 ) = 15 - 22 = -7 Si la suma de los positivos es mayor que la de los negativos, entonces el resultado final, será positivo. Si la suma de los positivos es igual a la de los negativos, entonces el resultado final será 0. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 117 Si la suma de los negativos es mayor que la de los positivos , entonces el resultado final era negativo. Al resolver las sumas algebraicas, se puede pensar que los números positivos es el dinero con que se cuenta para pagar una deuda, los números negativos son la deuda. Retomando: Si lo que se tiene es mayor que la deuda, abono y me quedo con efectivo. Si lo que se tiene es igual a la deuda, abono y no me queda nada. Si lo que se tiene es menor a la deuda, abono y quedo con deuda. Multiplicación en Z: Definición: Si a y n son números enteros, el producto a . n (se lee “a por n”) es también un número entero. El producto a . n se define mediante: a.0=0 a.1=a a (-1) = - a Es decir, multiplicar un número entero a por otro n mayor que 1, significa sumar n veces a; en cambio multiplicarlo por – n; significa sumar n veces el opuesto de a. Es decir: el producto de dos números es positivo si ambos son del mismo signo; negativo si uno de ellos es negativo, cero si alguno de los dos es cero, o ambos son ceros. Esto se conoce con el nombre de “regla de los signos” 1) 2) 3) 4) (+) . (+) = (+) (+) . (- ) = (- ) (- ) . (+) = (- ) (- ) . (- ) = (+) En 1) y 4) observamos que siendo los 2 del mismo signo (es decir ambos + o ambos negativos) da positivo (+) En 2) y 3) cuando uno de ellos es negativo da negativo (- ) La regla de los signos se utiliza para la multiplicación y la división. ejemplos: 1) 2 . 3 = 6 4) ( - 5 ) . 7 = - 35 2) ( - 2 ) . (- 3 ) = 6 5) 7 . (- 8) = - 56 3) ( - 4 ) . 8 = - 32 6) ( - 4 ) . (- 8) = 32 Si se tienen más de dos enteros se multiplican de a 2 : (- 3) . (- 4) . (- 8) = - 96 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 118 8 ( +) . (-)=(-) Para dividir también se aplica la regla de los signos: a) (- 4) : 2 = -2 b) (- 6) : (- 3) = 2 c) (- 8) : (- 2) = 4 d) 16 : ( - 2) = - 8 e) (- 18) : (- 9) = 2 f) (- 15) : 3 = - 5 Ejercicio1) Resuelvan las siguientes sumas y restas eliminando previamente los paréntesis. a) ( + 3) + (-4) = ....................... b) ( - 7 ) + (+5) + (-2) =.......................... d) ( - 5) – ( -3) =....................... d) ( +9) + (+7) =………………………. e)( - 5) + ( - 4) =……………... f) ( +9) – (-8) - (6) =............................... Ejercicio 2) Resuelvan las siguientes sumas algebraicas: a) b) c) d) 7 – 8 - 4 + 9 + 8 + 3 – 4 =............................................... 5 – 8 + 9 – 5 – 9 + 6 = .................................................... – 7 – 5 + 9 + 8 + 9 –3 = – 11 – 12 – 7 - 9 + 9 + 7 + 8 = Ejercicio 3) Completen el siguiente cuadro a 3 4 -1 -8 -3 b -2 -8 3 -2 -2 c 1 2 2 4 3 a. b. c Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 119 a. b : c -2 25 -7 1 10 20 -2 0 4 -5 -1 3 Ejercicio 4) Según corresponda en cada caso indique si es V (verdadero) o F (falso). a) (-3): (-3) = (3): (3) d) (-5).(1) = (-1). (5) b) (-5). (-1) = (5).(-1) e) (-2).0 = 0. (-5) c) (-3): (-1) = (-1): (-3) f) (-5) (2) = (-2). (5) Ejercicio 5) Coloquen los paréntesis necesarios donde correspondan para que las operaciones combinadas den el resultado indicado -4-2-2+3+2=5 -2:2-2-3-5+10=-21 Ejercicio 6) Completen el siguiente cuadro: a -1 0 5 -2 2 1 2 3 b 2 2 1 -3 3 -1 4 3 c 3 -1 -1 -2 0 -1 -3 -2 a+b-c a+b-(c+a) a.b.c Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 120 a-(b+c) POTENCIACIÓN EN Z Dado un número a que a Z y otro n que a N definimos una nueva operación a la que llamamos potenciación que cumple: an = b Donde a se llama base, n exponente y b potencia. Ejemplo numérico: 23 = 8 “2 es la base, 3 el exponente y 8 la potencia” ¿ cómo se calcula una potencia? En realidad la potenciación es una multiplicación abreviada, el número n nos indica la cantidad de veces que se multiplica la base: 23 = 2.2.2. = 8 23 = 2 . 2 . 2 = 8 3 veces ( n = 3) 22 = 2 . 2 = 4 2 veces ( n = 2) Para tener en cuenta a0 = 1 cualquier número distinto de 0 elevado a la 0 es igual a 1 (por ahora lo tomamos sin discusión ya veremos cual es el motivo cuando estudiemos propiedades de las potencias). a1 = a cualquier número elevado a la 1(primera) es el mismo número. Si el exponente es 2 se denomina al cuadrado. Si el exponente es 3 se denomina al cubo Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 121 En esta primera instancia hemos definido al exponente como un número natural, por lo que no puede ser negativo, pero hemos definido a la base como un numero entero por lo que puede ser positivo o negativo. Por lo tanto estudiaremos todas las posibilidades teniendo en cuenta los signos de la base. Sigan la secuencia del grafico analizando el ejemplo numérico para comprender mejor las distintas situaciones que se plantean. POTENCIACIÓN an = b Base positiva a > 0 Ej. a = 5 Exponente par n=2 Base negativa a < 0 Ej. a = -2 Exponente impar n =3 Resultado siempre positivo Exponente par n=2 Resultado Positivo (-2)2 = (-2). (-2) = 4 52 = 5.5 = 25 -.- = + Exponente impar n =3 Resultado Negativo (-2)3 = (-2). (-2).(.2)= -8 -.-.-=- 53 = 5.5.5= 125 Conclusión: Cuando la base es positiva ya sea el exponente par o impar siempre arroja por resultado un número positivo. Conclusión: Cuando la base es negativa y el exponente es par da por resultado un número positivo. Conclusión: Cuando la base es negativa y el exponente es impar es en el único caso en el que el resultado es un número negativo. Ojo queda pendiente el caso en el que el exponente es negativo. Importante -22 - 2.2 -4 (-2)2 (-2). (-2) 4 En una caso la base es 2 y en el otro (-2) Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 122 Propiedades de la potenciación La potenciación no es distributiva con respecto a la adición o a la sustracción. Es decir; en símbolos: (a + b)2 (2 + 3)2 52 25 a2 + b2 22 + 32 4 + 9 13 Primero se efectúa la suma y después se eleva a la potencia correspondiente. La potenciación es distributiva con respecto a la multiplicación y a la división: En símbolos: (a . b)n = (a : b)n an . b n = an : bn ( 2 . 3 )2 = 22 . 32 62 = 4 . 9 36 = 36 En el producto y en el cociente el resultado es el mismo aplicando o no la propiedad distributiva. Producto de potencias de igual base 23 . 22 = 3+2 25 =2 2 . 2 . 2 2 . 2 = 5 Conclusión: en el producto de potencias de igual base se suman los exponentes. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 123 Ejemplo 1: 34 . 35 = 39 Cociente de potencias de igual base 45 : 43 = 42 1 1 1 4 . 4 . 4 . 4 . 4 = 42 4.4.4 1 1 1 Si observamos los exponentes: 5 - 3 = 2 Propiedad: En el cociente de potencias de igual base se restan los exponentes. ejemplo 2: 84 : 82 = 84-2 = 82 Potencia de potencia (22) 3 =(2 . 2 ) 3 = 23 . 23 = 23+3 = 26 aplico propiedad de aplico producto de propiedad potencias de igual distributiva base Si observamos los exponentes 2 . 3 = 6 Propiedad En la potencia de potencia se multiplican los exponentes ( 25 )2 = 2 5 . 2= 210 Potenciación 1) Calcular las siguientes potencias: a) b) c) ( - 3 )2 =.................. ( - 3 )3 =................. ( - 7 )2 =………….. e) f) g) (- 2 )4 =.................. (- 2 )5 =.................. ( - 1 )2 =................. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 124 d) ( - 7 )3 =………….. h) ( - 1 )3 =................. Propiedades de la potenciación Producto de potencias de igual base Se suman exponentes los Cociente de potencias de igual base Potencia de potencia Se restan los exponentes Se multiplican los exponentes RADICACIÓN La radicación es la operación inversa de la potenciación n a = b entonces a = bn siendo n: índice de la raíz a: radicando b: raíz enésima signo radical La raíz de índice 2 se llama raíz cuadrada y generalmente el 2 no se escribe en el signo radical, o sea a “se lee raíz cuadrada de a”. La raíz de índice 3, se llama cúbica. ejemplos: 4 = 2 porque 22 = 4 3 8 = 2 porque 23 = 8 Las raíces de índice par tienen “algunas particularidades”: Si x 2 = 4 , nos encontramos con una ecuación y para resolverla deberemos encontrar el o los valores de x que verifiquen la igualdad, entonces surge la pregunta ¿cuáles son los valores de x que elevados al cuadrado darán como resultado 4? En realidad los números que satisfacen esa condición son x = 2 ó x = -2 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 125 x2 = |x| |x| = 2 x=2 o x=-2 x 2 = |x| Resumiendo si n es par: Este tema resulta un poco difícil de comprender, pero pensemos que: 22 = 4 y (-2)2 = 4 Propiedades de la radicación La radicación goza de las mismas propiedades que la potenciación. Es decir: No es distributiva respecto a la adición y/o a la sustracción: a+b a + b ejemplo numérico: 25 144 144 Verificar realizando los cálculos con la 25 calculadora. Es distributiva respecto a la multiplicación y a la división. a . b = a . b ejemplo numérico: 3 8.64 = 3 8 3 512 = 8 . 3 64 = 2 . 4 = sin aplicar propiedad distributiva 8 aplicando propiedad distributiva Al igual que en la potenciación, las raíces de índice impar y radicando negativo son las únicas que me dan por resultado un número negativo. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 126 Radicación Usando la Calculadora Radicando negativo a<0 Radicando positivo a>0 a=5 Índice par n=2 4 Índice impar n =3 3 =2 a = -2 8 Resultado siempre positivo La calculadora marca error Índice par n=2 2 4 No tiene resultado pues no existe ningún número que multiplicado por sí mismo sea negativo. Recordemos que Índice impar n =3 3 27 Resultado Negativo +.+=+ -.- =+ entonces 4 ¿ qué significa?, ¿ qué era ? Como no se puede encontrar el resultado se dice que la solución es vacía. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 127 3 Cuadrado de Binomio Se ha visto que la potenciación no es distributiva con respecto a la suma o a la resta y ¿entonces como se opera en una situación como la que sigue? (x-2)2 1) Se sabe que si un número o una expresión está elevada al cuadrado, la base debe multiplicarse por sí misma dos veces. Entonces: (x – 2 ) 2 = (x - 2) (x - 2) 2)Se aplica propiedad distributiva 1° (x + 2) (x + 2) = x . x + 2 . x + 2 . 2 + 2 . x 1° 2° 2° = x2 + 2x + 4 + 2x = x2 + 2x + 2x + 4 = x2 + 4x + 4 Otro ejemplo (x + 5)2 = (x + 5) (x + 5) (x + 5) (x + 5) = x . x + 5 . x + 5 . x . + 5 . 5 = x2 + 5x + 5x +25 = x2 + 10x + 25 En general (a b)2 = a2 2 a b + b2 (a + b)2 = a2 + 2 a b + b2 (a - b)2 = a2 - 2 a b + b2 Si se tiene una suma al cuadrado el resultado es: el cuadrado del primer número, más el doble producto del primer número por el segundo, más el cuadrado del segundo. En caso de una resta, el resultado es el mismo, pero el doble producto será negativo. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 128 9 Ejercicio Marque con una x la ecuación que corresponde a cada uno de los siguientes enunciados 1) La suma de los cuadrados de dos números distintos es igual a 25. a. (x+y)2 =25 b. 2 2 x +y =25 c. 2 x + y =25 2)El triple de un número aumentado en 6 es igual a 36. a. 3x+6=36 b. 3x=36+6 c. 3(x+6)=36 3) La suma de tres números consecutivos es 63. a. 3w=63 b. c. w+w+1+w+2=63 3(w+1)=63 4)El triple de un número es igual al doble de su consecutivo. a. 3t=2t+1 b. t+3=2t+1 c. 3t=2(t+1) Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 129 5) Si un número se lo eleva al cuadrado se obtiene por resultado el cuádruple de dicho número. a. g=4g2 b. 4g=g 2 c. 2 g =g+4 Ejercicio Planten la ecuación y resuelvan los siguientes problemas. 1. La suma entre un número y el doble de su consecutivo es igual a 35 ¿Cuál es el número? ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... 2.El doble del anterior de un número sumado a su triplo es igual a 13. ¿Cuál es el número? ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... 3.El triple de la suma entre dos números consecutivos es igual a 45. ¿Cuál es el número? ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... 4.El cuádruple de la edad que tenía Yolanda hace 2 años es igual al doble de la que tendra dentro de 10. ¿Qué edad tiene Yolanda? ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 130 Ejercicio Observen como se resuelve cada ecuación y resuelvan las de la última página 2 1. ( x 3) : 2 14 5. 4 x 2 7 29 4x2 =36 x2+3=28 x2 =9 x2=28+3 x2=25 x = 3 ó x = -3 x =5 ó x = -5 4 2. 2x 1 7 6. 5x 1 2 5x+1 = 24 . 2 x = -6 5x+1 = 16 2x = (-6)2 5x = 15 2x = 36 x=3 x = 18 3 3. 3( x 1) 27 7. 3 2 x 2 5 8 = 2x2 x3-1= -27 : 3 4 = x2 x3-1= -9 x = 2 ó x = -2 x3= -8 x = -2 3 4. 2 x 2 4 8. 5 1 11x 2 3 1-11x = (-2)5 x 2 = -2 1-11x = -32 x + 2 = (-2)3 33 = 11x x +2 = -8 3=x x = -10 EJERCICIOS PARA HACER EN CASA: NÚMEROS ENTEROS 1°) ESCRIBIR LOS PLANETAS ORDENADOS SEGÚN SU TEMPERATURA MEDIA EN SUPERFICIE, ORDENADOS DE MAYOR A MENOR. 480°C 220°C 350°C 22°C 210°C 180°C 150°C 23°C Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 131 230°C 2°) SABIENDO QUE UN PAÍS OBTIENE DINERO AL EXPORTAR ( ) Y AL IMPORTAR LO PIERDE ( ). CALCULAR EL SALDO OBTENIDO PARA CADA MES E INDICAR FINALMENTE CUÁL FUE EL MES DE MAYOR INGRESO Y EL DE MAYOR EGRESO. (en millones de dólares) Mes Export. Abril 616 Mayo 454 Junio 503 Julio 548 Import. 593 519 542 521 Saldo ................... .................... ................... .................... 3°) EN UN PUEBLO DE LA SIERRA DE CÓRDOBA SE HIZO UN ESTUDIODEL MOVIMIENTO DE POBLACIÓN OCURRIDO EL AÑO PASADO. TOMANDO LOS DATOS DEL GRÁFICO Y USANDO NÚMEROS ENTEROS, DETERMINAR SI FINALMENTE HUBO UN AUMENTO O UNA REDUCCIÓN EN LA POBLACIÓN INICIAL. 74 41 PUEBLO 168 53 89 4°) CALCULAR LA TEMPERATURA PROMEDIO ANUAL A PARTIR DE LA MÁXIMA Y LA MÍNIMA, PARA CADA CIUDAD CHILENA. TEMP. MAX. TEMP. MIN. TEMP. PROM. TEMP. MAX. SANTIAGO 34°C 6°C ............... PUNTA ARENAS VALDIVIA 33°C 3°C ............... BAHÍA ORANGE TEMP. MIN. TEMP. PROM. 26°C 10°C ............... 23°C 7°C ............... Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 132 5°) CALCULAR CUÁNTOS GRADOS DE LATITUD HAY QUE RECORRER AL REALIZAR LOS SIGUIENTES VIAJES: (USANDO LA FÓRMULA DE VARIACIÓN) BRASILIA TEGUCIGALPA; TEGUCIGALPA QUITO PANAMÁ; BRASILIA QUITO; PANAMÁ TEGUCIGALPA POLO NORTE: 90° TEGUCIGALPA: 14° PANAMÁ: 8° ECUADOR: 0° QUITO: 1° BRASILIA: 22° POLO SUR: 90° BRASILIA; 6°) DETERMINAR EL TIEMPO DE DURACIÓN QUE TUVO CADA IMPERIO DE LA ANTIGÛEDAD: (USANDO LA FÓRMULA DE VARIACIÓN) BABILONIA : desde 2.000 hasta 600 EGIPTO: desde 4.000 hasta 332 GRECIA: desde 2.800 hasta 100 ROMA: desde 750 hasta 476 7°) EL MERCURIO ES UNA SUSTANCIA QUE CONGELA A 39°C Y VAPORIZA A 357°C. SÍ INICIALMENTE SE ENCUENTRA EN ESTADO LÍQUIDO, A LA TEMPERATURA AMBIENTE DE 12°C. CALCULAR (USANDO LA FÓMULA DE VARIACIÓN): 1°) LA VARIACIÓN DE TEMPERATURA QUE EXPERIMENTARÁ PARA LLEGAR A SOLIDIFICAR. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 133 GAS 0°C SÓLIDO 357°C LQUIDO 2°) LA VARIACIÓN DE TEMPERATURA QUE EXPERIMENTARÁ PARA LLEGAR A VAPORIZAR. 39°C 8°) INDICAR CON FLECHAS PARA C/ CUENTA EL SIGNO DEL RESULTADO. pos. pos. pos. pos. NEGATIVO pos. neg. neg. pos. neg. neg. NEGATIVO neg. neg. neg. POSITIVO neg. par POSITIVO impar LA REGLA DE LOS SIGNOS SEGÚN LOS CALCULADORES HINDÚES: "EL PRODUCTO DE DOS BIENES O DE DOS DEUDAS ES UN BIEN". 9°) RESOLVER LAS SIGUIENTES OPERACIONES COMBINADAS: 1. ( 16) ( 22) ( 13) ( 20) = ..................................................................................................................... 2. ( 49):( 7) ( 18):( 1) ( 30):( 3) ..................................................................................................................... 3. ( 6)3:( 3)2 = Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 134 ................................................................................................................. .... 4. ( 1).( 14) ( 5).( 4) ( 8).( 4) = ................................................................................................................. .... 5. ( ( 4):( 1) )3 = ................................................................................................................. .... 6. ( ( 39) ( 13) ( 45) ( 5) )3 = ................................................................................................................. .... 10°) CONSTRUIR LAS RELACIONES UTILIZANDO FLECHAS: RADICACIÓN 2 NEGATIVO 2 POSITIVO 3 NEGATIVO 3 POSITIVO 2 soluciones 1 solución BHASKARA, MATEMÁTICO HINDÚ DEL SIGLO XII, INDICA QUE LA RAÍZ CUADRADA DE UN NÚMERO POSITIVO TIENE DOS VALORES, PERO AFIRMA QUE NO HAY NINGUNA RAÍZ CUADRADA DE UN N° NEGATIVO PORQUE ESTOS NÚMEROS NO SON CUADRADOS. sin solución 11°) RESOLVER LAS SIGUIENTES OPERACIONES COMBINADAS: ( 38) ( 17) ( 27) 2 ( 42) ( 26) ( 13) 2= ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... 2) ( 1)2 ( 2)3 ( 3)4 ( 10)= ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... 1) 3 3. 2 1 3) 12 2 : 8 2 49 .2 81 ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... 4) 10 3 : 2 3 15 2 : 5 : 10 = ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ALGUNAS RESPUESTAS: Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 135 2°) Saldo de mayo: 65 millones 3°) 89 hab. 4°) Santiago: 20°C; Punta Arenas: 8°C 5°) Brasilia Tegucigalpa: 36°; Quito a Panamá 9°C 6°) Duración del imperio babilónio: 1.400 años, del imperio egípcio: 4332 años. 7°): 1°): 345°C 2°): 51°C 9°) 5 1 24 38 64 216 11°) 4 9 9 3 1) ( x 2 2) 3x 6) : 2 2 5) 2 x 2 20 6) 8 4 20 30 3x 2 2 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 136 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 137 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 138 Capítulo IV NÚMEROS RACIONALES Si observamos el siguiente dibujo veremos dos zonas perfectamente delimitadas, cada una de ellas se puede representar con una fracción. Se lee: dos Se lee: tres quintos 3 5 y 2 5 quintos Una fracción esta formada por dos números naturales: el numerador y el denominador: 3 5 numerador deno min ador El denominador indica en cuantas partes se ha divido el entero. El numerador indica cuantas partes se han tomado del entero. IMPORTANTE EL DENOMINADOR NO PUEDE SER 0 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 139 En la vida cotidiana estamos acostumbrados a hablar con fracciones; cuando vamos a la panadería y pedimos 1 1 kg de pan; en el supermercado de café, 2 4 etc. El ticket del supermercado también muchas veces “esconde” una fracción; ya que si el mismo nos indica que gastamos $ 24,50, esta es la forma decimal de nombrar un número racional. O sea que los números racionales pueden expresarse en forma fraccionaria 1 1 ó en forma decimal ya que es la forma 2 2 fraccionaria y 0,5 es su equivalente en su forma decimal. ¿Cómo pasar una fracción a número decimal y viceversa? Ejemplo: 3 para pasar esta fracción a decimal se divide 3 por 4 : 4 30 se obtiene 0,75 4 20 0,75 0 Ahora para pasar de decimal a fracción se procede: 1) en el numerador se escribe todo el número, en este caso 75 y en el denominador la unidad seguida de tantos ceros como decimales tenga el número que deseamos pasar a fracción. 2) luego se simplifica. Simplificar significa “achicar” la fracción dividiendo numerador y denominador por un mismo número. En este caso , primero se divide por 5, y luego nuevamente por 5, así se obtiene 3 4 1 para pasar a decimal dividimos 1 dividido 8 8 1 8 se obtiene 1) 20 0,125 40 0 0,125, ahora para volver a la fracción, se escribe en el numerador todo el número y en el denominador 1000. Para simplificar dividimos numerador y denominador por 5. 1 5 25 Universidad Tecnológica Nacional Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo 140 125 1000 200 1 8 2) Se simplifica hasta obtener nuevamente: Representación de fracciones en la recta numérica: -1 0 Si queremos representar 1 1 4 1 en la recta numérica; sabemos que se trata de 4 un número que está comprendido entre el 0 y el 1 ya que ¼ es la forma fraccionaria y 0,25 es su equivalente en su forma decimal. Para representar 1 en la recta numérica dividimos el “segmento unidad” 4 entre 0 y 1 en cuatro partes iguales y tomamos una de ellas. De la misma forma podemos hacer si tuviéramos una tableta de chocolate y quisiéramos sólo 1 de la tableta. 4 0 1 1 4 Continuamos con el ejemplo del chocolate. Si tenemos una barra de chocolate y queremos sólo la mitad es decir Tomaremos: 1 2 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 141 1 2 Si de la misma barra de chocolate queremos 2 4 tendremos que dividir la barra en cuatro partes iguales y tomar dos de ella. 2 4 ¿Qué observamos? Que tenemos exactamente “la misma cantidad” de chocolate en ambos casos. Es decir que Cuando esto sucede decimos que 1 2 y 2 4 1 2 representa lo mismo que 2 4 son fracciones equivalentes. A pesar de que tienen distinto numerador y distinto denominador, si se simplifica 2 se obtiene 4 1 .(para simplificar dividimos numerador y 2 denominador por 2) Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 142 OPERACIONES FRACCIONES Si comemos CON 1 4 de una pizza y después 2 4 de la misma ¿Qué fracción de la pizza comimos? 1° + 2° = Suma Es decir que para sumar 2 o más fracciones, las mismas deben tener el mismo denominador y entonces sumamos los numeradores. Ej 1 4 5 4 1 5 4 6 ¿Qué 4 ocurre cuando las fracciones no tienen el mismo denominador? La convertimos en fracción equivalente de denominador 4 para poder sumarla Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 143 3 4 3 4 1 2 2 4 5 4 equivalente La convertimos en fracción equivalente de denominador 4 1 2 2 2 2 4 Ejemplo 1 equivalente 1 7 2 5 5 35 1 5 7 5 14 35 19 35 2 7 5 7 5 35 EQUIVALENTES 14 35 EQUIVALENTES Si es necesario transformamos ambas fracciones dadas en fracciones equivalentes y luego las sumamos. 3 8 5 4 3 10 8 8 13 8 Ejemplo 2 Transformamos en una fracción equivalente de denominador 8 5 2 4 2 10 8 Conclusión: Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 144 Para sumar o restar dos números racionales expresados en forma fraccionaria, se los expresa como fracciones equivalentes de igual denominador y el resultado es otra fracción del mismo denominador y el numerador resulta de sumar o restar los numeradores. 1 4 3 2 7 3 3 = 5 5 4 3 2 Buscar las fracciones equivalentes Sumar o restar 1 4 3 2 7 3 5 12 20 20 6 5 4 4 14 9 6 6 5 5 2 2 2 2 3 5 5 4 3 2 4 4 3 3 17 20 Cuando aparezco yo es porque el ejercicio está resuelto al final del capítulo Multiplicación El producto de números racionales expresados en forma fraccionaria, es una fracción cuyo numerador es el producto de los numeradores y cuyo denominador es el producto de los denominadores. Ejemplo: 3 1 5 9 3 45 Para poder trabajar con números más pequeños, se puede simplificar antes de efectuar la multiplicación; los numeradores con los denominadores. Simplificamos el 3 y el 9 por 3 1 3 1 5 9 1 15 Ejemplo 1 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 1453 5 20 . 3 = 15 4 8 1 8 Simplificamos el 20 y el 4 por 4. ( 20 4 5 y 4 4 1 ) después efectuamos la multiplicación: 5 3 15 numerador 1 8 8 denominador Ejemplo 2 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 146 Operación Simplificamos Multiplicamos 16 15 3 12 .............................. ................................. Operación Multiplicamos Simplificamos 18 15 3 24 ......................... ................... División Para dividir dos fracciones, multiplicamos la primera de ellas por la recíproca de la segunda fracción. Es decir: 2 7 : 5 3 2 3 5 7 7 3 su recíproco 3 7 y convertimos la división en producto Entonces , hay que invertir la segunda fracción y luego multiplicar Los números racionales pueden ser también negativos . Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 147 Observemos la recta numérica. 1/2 -1/2 0 -1 1 - 1 2 es un número racional negativo. Es decir que cuando hablemos de números racionales o fracciones en lo sucesivo hay que pensar que pueden ser positivos o negativos (si son negativos delante de la raya de fracción colocaremos el signo correspondiente). O sea: - 1 2 ; - 3 1 ; - 4 4 Ubicamos en la recta numérica: -1 -3/4 -1/2 -1/4 0 Las operaciones con los números racionales negativos respetan las mismas reglas vistas anteriormente: Ejemplos: Ejemplo 1 - - 5 4 2 5 3 1 - 4 1 4 2 - 7 7 1 2 5 5 . 4 5 2 4 . 5 4 =- =- 25 20 4 4 = -1 3 Ejemplo 2 7 8 20 25 8 20 17 20 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 148 En 1 y 2 convertimos en fracciones equivalentes: Ejemplo 3 Ejemplo 4 - 2 1 + 7 2 =- 3 . 7 3 3 + 1 3 1 En 1 7 . 7 = - 6 21 7 + 21 = 1 21 2 y 2 convertimos en fracciones equivalentes: Producto y cociente Respetamos la regla de los signos + - + + - - - + Ejemplo 1 1 2 3 1 . - 3 9 4 2 = - 3 2 Simplificamos numeradores y denominadores (el 9 y el 3 por 3; y el 2 y el 4 por 2). El resultado es una fracción negativa, porque 2 es positiva y 3 9 es negativa, 4 respetando la regla de los signos (+) . (-) = (-). Resultado negativo Ejemplo 2 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 149 3 :- 4 2 : 3 1 3 = 7 : 4 1 7 2 3 1 - 7 . 4 14 3 7 . 3 = -7 = - 21 4 El más (+) no lo coloco, ya sé que es positivo (-) . (-) = + Ejemplo 4 31 . 2 1 - 2 4 2 10 .- 5 1 4 = 9 3 3 Observamos que cuando es un producto o una división de racionales negativos los encerramos entre paréntesis. * 2 - 5 - 25 2 4 25 - 5 es un producto es una resta 4 Por eso la importancia de los paréntesis en * Resolvemos: - 1 2 5 1 . - 5 25 4 2 = 5 2 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 150 - 2 - 5 25 4 2 =- . 5 4 4 25 - . 4 5 5 = - 8 20 - 125 20 Remarcamos que: - 2 . - 5 25 4 - producto 2 5 - 25 4 resta Por eso la importancia de colocar paréntesis Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 151 = - 133 20 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 152 10 1) Expresa la parte coloreada en forma de fracción Figura Fracción Numerador Denominador 2) Escribe tres fracciones equivalentes 3 5 4 5 7 2 3) Completa cada una de las siguientes igualdades de forma que se obtengan ecuaciones equivalentes. 4 5 8 2 9 8 7 3 21 24 25 16 45 28 9 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 153 Resolviendo problemas: El primero lo hacemos juntos: María y Carmen tienen, cada una un block con 240 hojas. María usó las dos terceras partes del suyo y Carmen las tres quintas partes. ¿Cuántas hojas usó cada una?. 80 2 2.240 160 María de 240 = 3 3 48 3 3.240 Carmen de 240 = 5 5 1 144 5) En la oficina de personal hay 30 empleados, las dos quintas partes son mujeres y el resto hombres. ¿Cuántas mujeres hay en la oficina? Y ¿hombres? 6 2 30 .2 de 30 = 5 5 1 12 mujeres 30 – 12 =18 hombres 6) Un automovilista recorrió un camino en tres días. El primer día recorrió la tercera parte. El segundo día las dos cuartas partes del mismo camino y el tercer día el resto. Si el camino tenía 1200 km. ¿cuántos kilómetros recorrió el primer día? ¿cuántos kilómetros recorrió el segundo y cuantos el tercer día? 400 1 1200 400 km 1° día de 1200 = 3 3 1 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 154 6001 2 1200 .2 2° día de 1200 = 4 4 2 600 km 3° día 1200 – 600 – 400 = 200 km RTA: a)…………………………………………b)……………….……… 7)¿ Cuantos cuartos de torta hay en dos tortas?, ¿ Cuánto hay que agregar a tres cuartos de torta para completar tres tortas? Rta: a) 8 cuartos 1 2 5 6 3 4 7 8 b) 9 cuartos 1 2 3 6 7 4 5 8 9 8) Para festejar el cumpleaños de Adrián en la oficina compraron empanadas de pollo, jamón y queso y carne picante. Primero comieron la mitad de las que compraron, luego la tercera parte de las que quedaban y finalmente María se llevo a su casa las 6 que sobraron. ¿cuántas empanadas compraron?. x cantidad de empanadas primero comieron 1 x 2 1 de lo que quedaba 3 1 si habían comido quedan 2 1 1 1 1 1 1 entonces de = . = 2 3 2 3 2 6 segundo María se llevó 6 Entonces 1 1 x+ x+6=x 2 6 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 155 1 1 x- x 2 6 6 x 3 x 1x 6= 6 6=x- 36 = 2 x 18 = x 8) Para viajar a San Nicolás alquilaron un micro. Primero reservaron la tercera parte de los asientos, luego la mitad de los que quedaban y aun quedaron sin reservar 8 asientos. ¿Cuántos asientos tenía el micro? ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 156 11 1) Pasar a número decimal: 1 4 1 4 4 3 5 16 5 3 5 3 1 8 1 3 2 2 2) Pasar a fracción: 0,2 0,1 0,125 1,25 0,750 0,50 1,50 4,50 0,6 3) Compramos 2 kilos a $ 12,75 de carne de cerdo , 4 kilos a 8,50 de cordero y 6 kilos de papas a $ 1,25 (los precios que se indican son por kilo).¿ si pagamos con un billete de $ 100, cuanto dinero nos devolvieron? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………RTA.: 33 4) Fuimos al buffet del club y gastamos $ 33,18 ¿cuántos pesos debió pagar cada uno si éramos tres personas y dividimos la cuenta en partes iguales? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………RTA.: 11,06 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 157 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 158 Potenciación en Q Para resolver una potencia en el conjunto de los racionales (en Q) recordamos que la potenciación es distributiva respecto del cociente, por lo tanto , elevamos a lo que indica el exponente al numerador y al denominador Elevamos por separado numerador y denominador. 2 5 = 4 52 42 Aplicamos propiedad distributiva del cociente respecto a la potenciación 2 3 32 = 2 4 = 4 2 1 - 4 3 2 - 3 = 1 16 Como es exponente es par el resultado es positivo 16 = - Ejemplo s 9 8 Como es exponente es impar el resultado es negativo 27 Observamos que representamos las mismas reglas vistas para la potenciación que vimos para los números enteros. (+) . (+) = (+) (+) . (- ) = (- ) (- ) . (+) = (- ) (- ) . (- ) = (+) - 2 3 3 = - 2 3 . - 2 3 .- 2 3 =- 8 27 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 159 Datos Resolver 2 1 3 2 3 4 5 1 7 Datos 3 Resolver 3 2 3 4 3 30 1 2 Resolver 2 4 3 03 2 Datos 3 3 4 3 2 2 7 2 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 160 Radicación en Q Para resolver una raíz en el conjunto de los racionales (o sea en Q), recordamos que la radicación es distributiva respecto del cociente, es decir, que si tenemos una fracción debajo de una raíz, podemos separarla en dos raíces, una para el numerador y otra para el denominador. 36 36 = 25 6 = 25 Ejemplo 1 5 (o sea que extraemos la raíz cuadrada del numerador y del denominador) Ejemplos: a) 3 3 27 = 8 3 - b) 27 3 27 8 =- = 8 3 2 3 2 Cuando el radicando es negativo y el índice es impar, el resultado es negativo (igual que en Z) c) 5 1 32 4 d) 1 16 e) f) 3 5 - 8 27 1 32 = 1 2 1 = =- =- Otros ejemplos 2 2 3 1 2 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 161 operación Resolver operación 8 27 3 5 4 81 36 1 4 5 243 32 36 100 3 27 8 5 operación 16 81 1 4 1 32 Resolver 4 16 625 121 4 32 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 162 Resolver Producto de potencias de igual base: 23 22 . = 3+2 25 =2 RECORDANDO 2 . 2 . 2 2 . 2 = 5 Conclusión: en el producto de potencias de igual base se suman los exponentes. Con las fracciones pasa exactamente lo mismo que con los números enteros, si se tiene la misma base se suman los exponentes. 2 2 3 2 3 2 . . 2 3 3 3 . 2 3 . 5 2 = 3 2 3 . 2 3 5 Cociente de Potencias de igual base 45 : 43 = 42 1 1 1 4 . 4 . 4 . 4 . 4 = 42 4.4.4 1 1 1 Si observamos los exponentes: 5 - 3 = 2 Lo mismo ocurre si la base es una fracción, se restan los exponentes. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 163 4 3 4 2 = 3 : 4 2 3 Se restan los exponentes 4 Propiedad: En el cociente de potencias de igual base se restan los exponentes. (22) 3 = (2 . 2 ) 3 = 23 . 23 = 23+3 = 26 Propiedad En la potencia de potencia se multiplican los exponentes ( 25 )2 2 5 . 2= = 210 Lo mismo ocurre con las fracciones, se multiplican los exponentes. 3 2 4 2 = 3 2 8 Se multiplican los exponentes Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 164 Propiedades de la potenciación Producto de potencias de igual base Cociente de potencias de igual base Potencia de potencia Se restan los exponentes Se multiplican los exponentes Se suman los exponentes RADICACIÓN Ejercicios Combinados Para resolver un ejercicio combinado es necesario recordar el orden de prioridad de las operaciones, es decir: 1° efectúe las multiplicaciones y las divisiones 2° efectúe las sumas y restas. Ejemplo 1° Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 165 1 2 3 2 4 5 . 8 15 - 1 3 1 3 = Separamos en términos 8 - 5 15 = 1 3 15 5 En primer lugar efectuamos el producto 5 . 4 1 - 2 3 2 - 5 6 + + 2 7 = 2 7 = - 35 + 12 42 = 1 5 Sacamos común denominador para efectuar la resta = - Simplificamos (en el producto) numerador con denominador 23 42 Sacamos común denominador para efectuar la suma En este ejercicio el paréntesis se coloca para indicar que la fracción es negativa y que se trata de un producto de un numero positivo (5/4) por otro 2 negativo 3 ¿Qué hubiera ocurrido si no estaba el paréntesis? si no hubiera estado colocado el paréntesis hubiera quedado así: la operación se transforma en una resta Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 166 5 4 - 2 3 el paréntesis es absolutamente necesario para indicar que se trata de un producto entre un racional positivo y un racional negativo. Observa el siguiente ejemplo: 5 . - 2 4 3 Es un producto 5 4 Es una resta - 2 3 ¿y si son los dos negativos y quiero realizar un producto? Es sencillo, coloco dos paréntesis en lugar de uno solo, uno para cada numero negativo por ejemplo. - 2 3 . 1 5 = 2 15 Es un producto entre dos números negativos, aplicamos la regla de los signos. ( - ) . ( - ) = ( + ) Como es un producto entre dos números negativos hay que aplicar la regla de los signos. ( - ) . ( - ) = (+) Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 167 Separamos en términos. 1 1 2 2 2 3 - + 3 : 1 5 - 2 1 2 - = Para separar en términos tengo que tener en cuenta los signos (+) y (-) que estén colocados fuera de los paréntesis. Por eso el primer signo (+) que encontramos está después de ½, o sea que el primer término de este ejercicio está formado solamente por un número que es 1 , el segundo término abarca 2 hasta el signo (-) delante del paréntesis y luego hasta finalizar, el tercer término. Primero se realizan las divisiones y los productos por eso en este caso se resuelve primero el segundo termino. 2 - 3 1 = - 10 5 3 : - 1 2 Después el tercer término 2 = 1 4 Los signos que separan los términos no se modifican hasta que se resuelvan los mismos Finalmente realizamos las sumas y las restas sacando el común denominador 1 2 +- 2 : 3 1 2 + 1 2 - 1 5 - 10 3 10 3 - - 1 = 4 - 1 2 + 1 4 2 = = 6 - 40 - 3 = 12 37 12 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 168 Recuerda que 6 es un número positivo, mientras que 40 y 3 son negativos : 6 – (40+3) = 6 – 43 = - 37 que es el numerador. POR FIN , SE TERMINÓ OTRO 1 1 2 + 3 4 . 5 : 1 2 - 2 3 - = En este caso, dentro del paréntesis se separa en términos. 3 1 y 5. A ese resultado súmele . Además 4 2 1 todo lo que encierra el paréntesis divídalo por 2 Luego realiza el producto entre Fíjate como lo hacemos: 3 15 .5 4 4 1 2 + 15 2 + 15 17 = 4 4 = 4 17 1 2 + 2 3 = 17 + 2 2 3 = 51 + 4 6 = 4 : = = 55 6 Cálculos auxiliares 1 1 = 2 + 15 4 1 2 3 4 . : 2 + 3 = 5 15 = 4 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 169 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 170 12 Resuelva los siguientes ejercicios combinados. Escriba todos los pasos necesarios para resolverlo. Si le resulta útil, realice los cálculos auxiliares al costado derecho de la hoja. 1) 3 27 8 36 2) 49 2 9 2 : 3 1 2 1 9 2 3 3 3) 4 20 9 5 4 5 6 20 9 1 2 4) 7 5) 8 2 6) 5 2 3 0 2 2 5 2: 4 5 1 2 7 8 4 21 2 3 3 = 2 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 171 7) 1 10 3 : 5 9 10 3 2 8) 2 3 1 : 4 3 8 9) 1 2 5 . 4 8 9 10) 2 3 3 27 4 4 3 4 1 2 1 2 3 3 : 5 2 5 2 5 . 3 4 0 Algunos problemas. 1) María gastó en el supermercado 1 1°) de lo que tenía en la carnicería 4 1 2°) de lo que tenía en lácteos 5 Si tenía 125 pesos, ¿cuánto gastó en cada rubro y cuanto dinero le queda? RTA:................................................... ........................ .............................................. 3 2) ¿Cuántos cuartos hay que agregar a 4 de pizza para tener 4 pizzas? RTA:................................................... ........................ .............................................. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 172 Ejercicio página 84 1) Buscar las fracciones equivalentes Sumar o restar 5 20 12 20 6 4 14 6 5 4 9 6 1 4 3 17 = 5 20 1 5 45 3 4 5 4 3 2 7 3 5 4 3 2 3 2 7 3 5 6 5 4 4 4 3 3 14 9 23 6 6 1 4 23 6 2 2 2 2 5 20 12 20 17 20 1 4 23 6 Ejercicio página 86 Operación 16 15 3 12 Operación 18 15 3 24 Simplificamos 4 5 16 15 3 12 4 1 Simplificamos 18 15 9 3 245 Multiplicamos 20 3 Multiplicamos 45 12 8 4 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 173 Ejercicio página 91 1) Figura Fracción 5 10 Numerador 5 Denominador 10 3 6 3 6 5 8 5 8 3 5 4 5 7 2 6 10 8 10 14 4 9 15 12 15 21 6 12 20 16 20 28 8 4 5 2 9 7 3 8 10 8 36 21 9 20 25 10 45 21 9 24 30 16 72 28 12 2) 3) Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 174 Ejercicio página 97 1 1 4 0,25 4 1,33 3 0,6 1,66 5 16 5 3 5 3 3,2 1 0,5 0,2 0,1 0,125 1/5 1/10 1/8 2 1 4 0,25 1 8 0,125 3 1,5 2 2 1,25 0,750 0,50 5/4 3/4 1/2 1,50 4,50 0,6 3/2 9/2 3/5 Ejercicio página 100 Datos Resolver 2 1 3 2 3 4 5 1 7 2 2 3 Datos Resolver 3 1 9 3 4 9 03 0 16 25 30 1 1 343 1 2 -27 1 4 2 Datos Resolver 2 4 3 4 3 2 7 64 27 3 3 4 3 2 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 175 16 9 64 27 4 49 Ejercicio página 101 operación Resolver 8 27 3 5 operación 2 3 4 Resolver Resolver 16 81 2 3 81 36 9 6 3 2 1 4 0 16 625 2 5 121 4 11 2 1 4 1 2 5 243 32 36 100 6 10 3 27 8 3 2 1 32 1 5 32 -2 5 operación 4 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 176 Capítulo V Geometría: Signos y símbolos. Conjunto de puntos: punto, recta y plano. Definición de semirrecta y segmento. Segmentos consecutivos. Suma de segmentos. Ángulos, medidas de un ángulo convexos, llanos, cóncavos, consecutivos. Clasificación de los ángulos. Opuestos por el vértice. Triángulos : definición. Elementos de un triángulo. Clasificación de los triángulos según sus lados y sus ángulos. Signos y Símbolos no es igual a menor que mayor que no es menor que no es mayor que menor o igual que mayor o igual que perpendicular a // paralela a oblicua a // no paralela a // igual y paralelo en consecuencia pertenece a no pertenece a determinan y o, en sentido inclusivo o, en sentido exclusivo ¡QUE INTERESANTE ! Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 177 tal que incluido en incluye a incluido estrictamente o propiamente dicho incluye estrictamente a unión o reunión intersección para todo existe por lo menos uno implica (condición necesaria) implica doblemente; si sólo si(condición necesaria Alfabet y suficiente) o griego corresponde unívocamente corresponde biunívocamente conjunto vacío alfa eta nu tau beta gamma delta épsilon zeta theta iota kappa lambda mu xi ómicron pi rho sigma ípsilon phi ji o chi psi omega Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 178 Antes de comenzar a trabajar nos pondremos de acuerdo en la notación que utilizaremos, es decir cuando veamos un símbolo sabremos lo que representa A los puntos los designaremos mediante letras mayúsculas de imprenta. Por ejemplo: A , B A las rectas con letras minúsculas de imprenta. Por ejemplo: a b - A los planos mediante letras del alfabeto griego. Por ejemplo: A las semirrectas con dos letras mayúsculas de imprenta y una flecha sobre las mismas. Por ejemplo: AB . A los segmentos con dos letras mayúsculas de imprenta y un guión sobre las mismas. Por ejemplo: AB . La geometría que estudiaremos será la llamada geometría Euclídea, en honor a Euclides EUCLIDES Euclides es, sin lugar a dudas, el Matemático más famoso de la antigüedad y quizás el más nombrado y conocido de la historia de las Matemáticas. Se conoce poco de la vida de Euclides, sin embargo, su obra sí es ampliamente conocida. Todo lo que sabemos de su vida nos ha llegado a través de los comentarios de un historiador griego llamado Proclo. Sabemos que vivió en Alejandría (Egipto), al parecer en torno al año 300 a.c. Allí fundó una escuela de estudios matemáticos. Por otra parte también se dice que estudió en la escuela fundada por Platón. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 179 Su obra más importante es un tratado de geometría que recibe el título de "Los Elementos", cuyo contenido se ha estado (y aún se sigue de alguna manera) enseñando hasta el siglo XVIII, cuando aparecen las geometrías no euclídeas. "Los Elementos" ha tenido más de 1.000 ediciones desde su primera publicación en imprenta en 1482. Se puede afirmar, por tanto, que Euclides es el matemático más leído de la historia. Esta obra es importante, no tanto por la originalidad de sus contenidos, sino por la sistematización, el orden y la argumentación con la que está constituida. Euclides recopila, ordena y argumenta los conocimientos geométrico-matemáticos de su época, que ya eran muchos. Euclides construye su argumentación basándose en un conjunto de axiomas (principios o propiedades que se admiten como ciertas por ser evidentes y a partir de los cuales se deduce todo lo demás) que Euclides llamó postulados. Los famosos cinco postulados de Euclides, que ofrecemos a continuación, son: Ahora enunciamos los axiomas o postulados que relacionan los entes elementales. Se denominan axiomas o postulados porque al ser tan evidentes no necesitan demostración Axioma 1: Existen infinitos puntos, infinitas rectas e infinitos planos. Axioma 2: Por un punto pasan infinitas rectas. a b c A d e f g Axioma 3: Dos puntos determinan una única recta a la cual pertenecen. Axioma 4: por una recta pasan infinitos planos. Un ejemplo concreto de este axioma lo constituyen las puertas giratorias de los bancos compuestas de un eje fijo (la recta r) y de las hojas que giran alrededor de él (los planos). r Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 180 lenguaje simbólico r ; r r lenguaje coloquial La recta r está incluida en el plano alfa, la recta r está incluida en el plano beta y la recta r está incluida en el plano delta. Axioma 5: Por tres puntos no alineados pasa un único plano al cual pertenecen . A x lenguaje simbólico A; B C xB lenguaje coloquial El punto A, B, y C determinan el plano alfa. xC Semirrecta Si sobre una recta marcamos un punto P, la recta quedará dividida en dos partes que llamaremos semirrecta. En realidad quedan dos semirrectas pero para poder diferenciar a cual de las dos semirrectas nos referimos señalamos otros dos puntos ( P y O ) de la siguiente manera: r P O Matemática 1º año - CENS Nº 451 – AnexoR Universidad Tecnológica Nacional 181 PR es la semirrecta de origen P que contiene al punto R PO es la semirrecta de origen P que contiene al punto O El punto R y el punto O le dan el sentido a las semirrectas. La semirrecta PR tiene sentido hacia la derecha de la hoja mientras que la semirrecta PO tiene sentido hacia la izquierda de la hoja. PR y PO son semirrectas opuestas: porque están sobre la misma recta r, tienen el mismo origen P y distinto sentido. La semirrecta es un conjunto de puntos que tiene origen pero no tiene fin. Otro ejemplo: P 0 OP es la semirrecta de origen O que contiene al punto P Vamos a marcar el conjunto de puntos que abarca dicha semirrecta. P 0 ¿Por qué marcamos más allá del punto P; acaso la semirrecta no termina en el punto P? No, el punto P solo determina el sentido de la semirrecta, pero esto no significa que la semirrecta finalice en el punto P. Quiere decir que la semirrecta OP empieza en el punto O y no tiene fin. Exactamente, el punto P solo me determina el sentido si es a la derecha o a la izquierda, te doy otro ejemplo: OQ: Semirrecta de origen O que contiene al punto Q Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad O Tecnológica Nacional Q 182 Segmento Dada una recta r y dos puntos P y Q pertenecientes a ella, hallamos gráficamente la intersección entre las semirrectas PQ y QP r P Q Obtenemos una porción de la recta que está rayada por ambos trazos, es decir que es común a ambas semirrectas, dicha porción común la denominamos segmento PQ . Un segmento es un conjunto de puntos que tiene origen y fin. En el segmento PQ ; P y Q son los extremos del segmento. Con las rectas, semirrectas y segmentos podemos efectuar operaciones, ya que se trata de conjuntos de puntos, por lo tanto podemos efectuar operaciones de unión y de intersección. Segmentos Consecutivos Si tomamos un metro de madera y lo estiramos, nos damos cuenta que está formado por varias varillas unidas entre sí por remaches, cada una de estas varillas representa un segmento que está unido al anterior por el remache, que es lo único que tienen en común. Llamamos segmentos consecutivos a aquellos que tienen solamente un extremo común. Si están sobre una recta, se dice que están alineados. A B C D Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 183 Cuando no están alineados se dice que forman una poligonal. E B C A D Dadas las siguientes figuras nombrar pares de segmentos consecutivos y no consecutivos. B C A ABy BC son segmentos consecutivos ED y DC son segmentos consecutivos AB yCD no son segmentos consecutivos D E C AE y BC no son segmentos consecutivos D B F H O M P W V S U T X E A N G Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 184 Q R Segmentos Segmentos no Segmentos Segmentos no consecutivos consecutivos consecutivos consecutivos CO, DE CD, EF MN, NO MN, PQ EF, FG FG, CD OP, PQ XM ,VU AH , HG BC, HG RS, ST UT, XM Posiciones relativas a dos rectas en el plano: Dos rectas que se cortan en el plano se dice que son secantes. b a y b son secantes a Dos rectas que se cortan formando cuatro ángulos iguales son perpendiculares b a b Se lee: “la recta a es perpendicular a la recta b” a Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 185 Rectas paralelas Dos rectas en el plano son paralelas cuando no tienen ningún punto en común, es decir, cuando no se cortan o bien cuando tienen todos sus puntos en común. (esto es difícil de comprender, pero igual lo mencionamos, mas adelante nos interiorizaremos en ello) o lenguaje simbólico a b a b = lenguaje coloquial La recta a es paralela a la recta b sí y solo sí a intersección b es igual al conjunto vacío. a b Observen los puntos, esta figura se llama trama. Dibujen en ella con distintos colores 2 rectas paralelas, 2 rectas perpendiculares y 2 rectas oblicuas Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 186 Ángulos Dos rectas que se intersecan determinan cuatro regiones, llamaremos ángulos. a las que Elementos de un ángulo A O B Todo ángulo convexo puede ser designado con tres letras mayúsculas, ubicando en el centro, el vértice del ángulo o bien con una letra del alfabeto griego. Por ejemplo el ángulo dibujado anteriormente se designa AO B siendo O el vértice del ángulo. CLASIFICACIÓN DE LOS ÁNGULOS Convexos Agudo menores de 90º Matemática 1º año Recto igual a 90º Obtuso mayores de 90º - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 187 Ángulo Cóncavo Son mayores son mayores a 180º O Ángulos especiales: Angulo nulo: es el que mide o° Angulo llano: es el que mide 180° Observen detenidamente las regiones punteadas, se llaman tramas. La primera es una trama triangular y la segunda es una trama cuadrada: Utilizando como vértices los puntitos de cada una dibujen en ambas: 1) un ángulo cóncavo ( ˆ ) 2) un ángulo convexo ( ˆ ) 3) un ángulo llano. ( ˆ) 4) un ángulo recto. ( ˆ ) 5) un ángulo obtuso. ( ˆ ) 6) un ángulo agudo. ( ˆ ) 1) 2) CÓNCAVO 0°<( ˆ )<180° CONVEXO ˆ >180° ( ˆ ) = 0° nulo 0°<( ˆ )<90° agudo ( ˆ ) = 90° recto 90°<( ˆ )<180° obtuso ( ˆ )= 180° llano Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 188 Ángulos consecutivos Dos ángulos son consecutivos cuando tienen un lado común. Si tienen un lado en común significa que tienen el mismo vértice. (En este ejemplo el vértice es el punto 0). A AOB y BOC son ángulos consecutivos 0 B C Dado el siguiente gráfico, nombraremos algunos pares de ángulos consecutivos y algunos no consecutivos. A 0 AOB y BOC son consecutivos B BOC Y COD son consecutivos C AOB y COD no son consecutivos D Medida de un Ángulo La medida de un ángulo es un número que nos permite comparar la amplitud de ese ángulo con la amplitud de otro que consideramos como unidad consideramos como unidad la amplitud de una vuelta completa. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 189 En el sistema sexagesimal el ángulo de una vuelta completa es igual a 360º. Si dividimos un ángulo de un giro en 360 partes de igual medida, cada una de ellas es un ángulo de un grado sexagesimal. Se simboliza:1º Si dividimos un ángulo de 1º en 60 partes de igual medida obtenemos un ángulo de un minuto sexagesimal. Se simboliza 1´ y se cumple que 1º = 60´ (un grado es igual a sesenta minutos). Y si hacemos lo mismo con un ángulo de 1´ obtenemos uno de un segundo sexagesimal. Se simboliza 1” y se cumple que 1´= 60”. Este sistema de medición de ángulos se llama sistema sexagesimal. Para medir ángulos se debe utilizar un instrumento llamado transportador; que consiste en un semicírculo graduado dividido en 180 partes, cada una de las cuales corresponde al ángulo central de un grado. La medida del tiempo, igual que los ángulos, se realiza en el sistema sexagesimal. Analicemos el siguiente problema: Luis es un corredor de maratón que para entrenarse corrió dos días seguidos una maratón. Obtuvo los siguientes registros: el primer día corrió la maratón en 2 h 48' 35"; el segundo día, en 2h 45' 30". ¿Cuanto tiempo corrió Luis en ambos días? Si sumamos por separado las horas, los minutos y los segundos, resulta: 2h 48' 35" + 2h 45' 30" 4h 93' 65" Pero 65 segundos equivalen a 1 minuto (60 segundos) y 5 segundos, luego la suma se puede escribir así: 4h 94' 5" De la misma forma, 94' equivalen a 1 hora y 34 minutos. Luego la suma es: 5h 34' 5" Los mismos procedimientos hay que realizar para sumar ángulos. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 190 Resta de ángulos en el sistema sexagesimal. En la primera carrera un compañero de Luis corrió la maratón en 3 horas exactamente. ¿Cuál es la diferencia de tiempo entre ambos? Debemos hacer la siguiente operación: 3h 0' 0" - 2h 48' 35" Igual que en la suma, deberíamos restar por separado las horas los minutos y los segundos, pero no podemos hacer las restas 0-35 (segundos) ni 0-48 (minutos). Para conseguirlo transformamos una hora en 60 minutos y un minuto en 60 segundos. Es decir, las 3 horas se convierten en 2h 59' 60". 2h 59' 60" - 2h 48' 35" 0h 11' 25" Multiplicación de un ángulo por un número natural. Para multiplicar un ángulo por un número natural debemos multiplicar por ese número cada una de las unidades del ángulo (grados, minutos y segundos). Si alguno de los productos de los segundos o minutos es superior a 60, lo transformamos en una unidad de orden inmediatamente superior. 18º 26' 35" X 3 54º 78' 105" Pero 105" = 1' 45", luego Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 191 54º 79' 45" Pero 79' = 1º 19', luego 55º 19' 45" 18°25´36” + 45°25´30” .................................... .................................... .................................... .................................... RTA.: 45°25´30” 18°30´36” .................................... .................................... .................................... .................................... RTA.: 26°16´52” x2 .................................... .................................... .................................... .................................... RTA.: Bisectriz de un ángulo Se llama bisectriz de un ángulo a la semirrecta interior con origen en el vértice del ángulo que lo divide en dos partes congruentes (es decir iguales). A OR bisectriz del AO C = AO R = R O C Se lee: El ángulo A O R es congruente al ángulo R O C .( En geometría se habla de 0 R congruencia entre dos figuras, no de igualdad). C Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 192 Ejemplo: Dado el ángulo bisectriz OR ; 1 que mide 60º, si trazamos mide 30º y 2 también mide 30º. 1 O 2 R su Ángulos complementarios y suplementarios Dos ángulos son complementarios cuando la suma de ambos es igual a un recto. y son complementarios + = 90º Dos ángulos son suplementarios cuando la suma de ambos es igual a un llano. y Si son suplementarios por ejemplo vale 50º y entonces y + = 180º es igual a 40º, entre los dos suman 90º, se dicen complementarios Claro, siempre que la suma de los dos sea igual a 90º se dicen que son complementarios y si es igual a 120º y suplementarios porque la suma es 180º. es igual a 60º se dice que son Ángulos adyacentes Dos ángulos que son consecutivos y suplementarios se llaman ángulos adyacentes b c o a Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 193 ob lado común, oc y oa semirrectas opuestas + y son adyacentes = 180º Ángulos opuestos por el vértice Se llaman así los ángulos que tienen el vertice común y sus lados son semirrectas opuestas y son ángulos opuestos por el vértice A D y también lo son. B C Los ángulos opuestos por el vértice son congruentes. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 194 13 1 )Observen cada reloj y determinen que tipo de ángulo determinan las agujas 2)Clasifiquen los ángulos de las siguientes figuras (ˆ ) ...........................................( ˆ )................................ ( ˆ ) .......................... ( ˆ )............................................( ˆ ) ...............................( ˆ )........................... ( ˆ ) ............................................ ( ˆ ) ................................. ( ˆ ) .......................... 3) Hallen la medida de a) ˆ = 53° 23 35” y ˆ y ˆ sabiendo que: ˆ son suplementarios. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 195 ....................................................................................................................... ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ......................................................................................................... b) ˆ = 37° 43 21” y ˆ y ˆ son complementarios. ............................................................................................................. ............................................................................................................. ............................................................................................................. ................................................................................................. 4) Hallen la medida de los ángulos. ˆ = 86° 41 = 23° 54 36” ˆ = 126° 38 42” ˆ =ˆ ˆ = 27° 34 18” Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 196 58” Ejercicio página 126 1) 2) llano obtuso recto llano agudo agudo obtuso obtuso recto obtuso agudo agudo Ejercicio página 130 18°25´36” + 45°25´30” .................................... .................................... .................................... .................................... RTA.: 63°51´6” 45°25´30” 18°30´36” .................................... .................................... .................................... .................................... RTA.: 26°54´54” 26°16´52” x2 .................................... .................................... .................................... .................................... RTA.: 52°29´44” Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 197 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 198 Triángulos Un triángulo es un polígono convexo. Los tres segmentos que forman los bordes son los lados. Los tres puntos que comparten los lados dos a dos son los vértices. Las tres regiones interiores que se forman al cortarse cada par de lados son los ángulos interiores. Si se prolongan los lados , los ángulos adyacentes a los ángulos interiores son los ángulos exteriores. ab b bc ca a, b, c vértices a b c a aˆ bˆ Ángulos Internos cˆ ángulos externos c . Según la longitud de sus lados los triángulos se clasifican en : Triángulos equiláteros Triángulos isósceles Triángulos escalenos Tres lados iguales y Dos lados iguales y Tres lados distintos y tres ángulos iguales. dos ángulos iguales tres ángulos distintos. b a b c Según la ángulos los triángulos se clasifican en : Triángulos acutángulos Tres ángulos agudos . b c a a Triángulos rectángulos Un ángulo recto c Triángulos obtusángulos Un ángulo obtuso amplitud de sus a c a c b c a b Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 199 b Completen las siguientes tablas: (la medida de los lados está en cm). Lean previamente la página 60 Si se sabe que la suma de los ángulos interiores es de 180° Triángulo ~ Angulo  Angulo B 53 ° 123° 90° 60° 32° 28° 1 2 3 4 5 Angulo Ĉ Clasificación de acuerdo a la amplitud de sus ángulos 16° 45° 60° 108° Si se sabe que el perímetro de un triángulo es la suma de las medidas de los lados. Triangulo 1 2 3 Lado AB 10 21 24 a) Lado BC Lado CA Perímetro Clasificación de Acuerdo a la longitud de sus lados 8 8 21 65 15 82 Identifiquen y anoten cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas: 1- Si un triángulo es equilátero, también es isósceles. 2- Todo triángulo isósceles es equilátero. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 200 3- Un triángulo obtusángulo puede ser isósceles. 4- Un triángulo equilátero puede ser rectángulo. 5- Los ángulos agudos de un triángulo rectángulo son siempre complementarios. Un triángulo escaleno puede ser rectángulo. Relaciones entre los ángulos de un triángulo La suma de los ángulos interiores de un triángulo es igual a 180º + + = 180º Si pudiéramos recortar un triángulo y de cada vértice recortar el ángulo y pegarlos uno a continuación del otro podríamos observar que nos queda determinado un ángulo llano. Dibujen un triángulo cualquiera. Marquen los ángulos interiores con color. Dividan el triángulo en 3 Dispongan esas partes de forma que en cada una quede un ángulo. . Trate de hacerlo con papel y tijera recortando los ángulos del triángulo y pegándolos uno a continuación del otro. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 201 Esta propiedad nos permite calcular los ángulos interiores de un de la siguiente forma. Verificamos que la suma de los ángulos interiores es igual a 180° triángulo La suma de los ángulos interiores de todo triángulo es igual a 180° Supongamos que nos dan un triángulo isósceles y nos dicen que el ángulo desigual mide 40º es decir: B Como se trata de un triángulo isósceles Tiene 2 lados congruentes (iguales) A = C y también 2 ángulos congruentes A A C C Y el ángulo desigual B = 40º A +B +C =180º A + C + 40º = 180º (Remplazamos el dato B = 40º) A + C = 180º - 40º A + C = 140º Pero como A = C A = 140º: 2 A = 70º Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 202 Ejercicio página 137 Triángulo Angulo B 53 ° 123° 90° 60° 32° 28° 41° 45° 60° 40° 1 2 3 4 5 Triangulo 1 2 3 ~ Angulo  Lado AB 10 21 24 Angulo Ĉ 99° 16° 45° 60° 108° Lado BC Lado CA Perímetro 8 23 15 8 21 43 26 65 82 Clasificación de acuerdo a la amplitud de sus ángulos Obtusángulo Acutángulo Rectángulo Acutángulo Obtusángulo Clasificación de Acuerdo a la longitud de sus lados Isósceles Isósceles Escaleno Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 203 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 204 14 2) 1) 1)Observen detenidamente las regiones punteadas. Utilizando como vértices los puntitos de cada trama. dibujen en caso de ser posible: ( los lados y ángulos iguales con el mismo color ) 1. un triángulo que tenga los tres lados iguales. 2. Un triángulo que tenga dos lados iguales. 3. Un triángulo que tenga los tres lados desiguales. 4. Marquen con color los ángulos interiores. 5. Un triangulo rectángulo isósceles. 6. Un triangulo obtusángulo. 7. Un triangulo acutángulo escaleno 2) Lean atentamente e indiquen si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones, justificando en cada caso: a) Todos los triángulos isósceles son equiláteros. .................................................................................................................. b) Algunos triángulos equiláteros son isósceles .................................................................................................................. c) Ningún triángulo rectángulo es equilátero .................................................................................................................. d) Ningún triángulo obtusángulo es isósceles. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 205 .................................................................................................................. e) A veces los triángulos rectángulos son isósceles. ................................................................................................................. 3) Observen atentamente la siguiente tabla y completen justificando en cada caso con un gráfico que cumpla las condiciones. De no ser posible indiquen por que. TRIANGULO EQUILÁTERO ISÓSCELES ESCALENO ACUTÁNGULO OBTUSÁNGULO RECTÁNGULO 4) Dado el siguiente dibujo , completen el cuadro. A B C D E 5) Si el ángulo = 70º ¿Cuál es su complemento? ¿Y su suplemento? ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................................................................................. Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 206 6) Calculen la medida del AMB, sabiendo que MO es bisectriz de AMB y que A AM O O = 4 X – 29º y O M B = x + 19º A M O B Resolvemos juntos AM O es igual a O M B por su bisectriz entonces AM O = AM O 4 x – 29° = x + 19° 3 X = 48° x 48 3 x = 16° Reemplazamos y AM O = 4 . 16° - 29 = 64° - 28° AM O =35° Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 207 7) Calcular los ángulos señalados con números: C a) 7 x – 11º D 2 2 x + 17º B 1 B es bisectriz de CDM M Este es igual que el anterior ¡Ánimo! Determina la medida de todos los ángulos Ayuda es el opuesto por el vértice con 25° 5 x - 18 º 1 3 x + 34 º Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 208 D 8) Clasifique cada triángulo de acuerdo a los datos. 60º 100º 45º 60º 3 lados distintos .................................. ...... Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 209 Matemática 1º año - CENS Nº 451 – Anexo Universidad Tecnológica Nacional 210