Números Racionales Al dividir dos números enteros, no siempre resulta otro número entero. Esto llevó a la necesidad de ampliar el conjunto Z y dar paso a un nuevo conjunto, llamado de los Números Racionales y simbolizado por Q. Este conjunto incluye a Z y IN. Su definición es: a , siendo a y b números enteros, con b b distinto de 0. Q es el conjunto de los números de la forma Obvio que b debe ser distinto de cero, ya habíamos visto que la división por 0 no está definida. Analicemos el elemento 3/8 perteneciente al conjunto Q Esta fracción indica que un entero ha sido dividido en 8 partes equivalentes y que se han considerado 3 partes de ella. (Ver figura) En la fracción 3/8 el 3 recibe el nombre de numerador y el 8 de denominador Si efectuamos la división 3 : 8, obtenemos como resultado exactamente 0,375 3 : 8 = 0,375 0// y los nombres al efectuar esta operación son: el 3 se llama dividendo, el 8 divisor, el 0,375 cuociente y el 0 resto. ¿Y cómo representar 5/3?. Para ello necesitamos conocer a los números mixtos. Número Mixto La fracción 5/3 se puede escribir como un número mixto, o sea un número con una parte entera y otra fraccionaria. 5 2 1 , esto resulta de efectuar la división 5:3 = 1 con resto 2. 3 3 4 19 Si queremos transformar, por ejemplo, 3 , debemos multiplicar 53 y sumarle 4, resultando . 5 5 Fracción propia Son aquellas cuyo numerador en menor que el denominador. En la recta numérica se ubican entre el 0 y el 1. Por ejemplo, 2/3; 5/7; 12/37 Fracción impropia Son aquellas cuyo numerador en mayor que el denominador, por lo tanto son mayores que 1. Para ubicarlas en la recta numérica se necesita transformarlas a número mixto. Amplificación Amplificar una fracción es multiplicar su numerador y denominador por un mismo número natural. La fracción obtenida es equivalente a la original. Ejemplo: Amplifiquemos 2/5 por 7. Entonces debemos multiplicar el numerador y el denominador por 7 quedando la fracción como 14/35. Luego 2/5 y 14/35 son fracciones equivalentes. Simplificación Simplificar una fracción es dividir el numerador y el denominador de una fracción por un mismo número natural, para lo cual el numerador y el denominador deben ser múltiplos de ese número. De lo contrario, no se puede simplificar la fracción. Si una fracción no se puede simplificar, decimos que se trata de una fracción irreductible. Como ser 3/7. Ejemplo: 30/42 la podemos simplificar por 2, por 3, por 6. Lo más conveniente es por 6 así queda de inmediato irreductible. Al simplificarla se obtiene 5/7 Orden en Q Esto se refiere a establecer cuándo un elemento de Q es mayor, menor o igual que otro elemento. Aquí se nos presentan dos casos: a) Si los denominadores son iguales, resulta fácil, será mayor la fracción que tenga el numerador mayor. Por ejemplo: 8/25, 3/25, 16/25 Ordenadas de menor a mayor quedan así: 3/25 < 8/25 < 16/25 b) Si los denominadores son distintos, habrá que igualarlos. Primero determinamos el m.c.m. y luego se amplifica para que todos tengan el mismo denominador. Por ejemplo, ordenar de menor a mayor 2/3, 1/6 y 5/8 El m.c.m. es 24. Amplificamos cada fracción de modo que queden con denominador 24, resultando 4/24 < 15/24 < 16/24. O sea 1/6 < 5/8 < 2/3 Otro método es el de los productos cruzados ¿Cuál fracción es menor 7 11 o´ ? 9 7 Se efectúa el producto 77 = 49 y 911 = 99, como 49 es menor que 99, se concluye que 7 11 < 9 7 OPERATORIA EN Q Siempre antes de operar, debemos revisar si todas las fracciones son irreductibles, si no lo son es conveniente simplificar. Suma y Resta: a) Fracciones con el mismo denominador: se suman (o restan) los numeradores y se conserva el denominador. Ejemplo: 4/9 + 2/9 = 6/9 = 2/3 b) Fracciones con distinto denominador: lo primero es obtener fracciones equivalentes, basados en el mcm de los denominadores y luego resolver como en la situación anterior. Ejemplo: 2/3 + 1/4 - 5/8 = El m.c.m. entre 3, 4 y 8 es 24, por la tanto las fracciones equivalentes son: 16/24 + 6/24 - 15/24 = 37/24 Multiplicación: Para multiplicar fracciones se multiplican los numeradores entre sí y los denominadores entre sí. Ejemplo: 3 5 15 4 7 28 División: Para dividir fracciones multiplicamos la primera fracción por el inverso multiplicativo de la segunda fracción. Ejemplo: 2 3 2 4 8 : 3 4 3 3 9 Otro método para dividir fracciones es multiplicando en forma cruzada. Mitad de un racional En múltiples ocasiones hemos tenido que utilizar el término mitad. Todos tenemos claro que su significado es dividir algo en dos partes iguales, pero cuando trabajemos con fracciones, especialmente en los problemas verbales, lo anotaremos de otro modo. Veamos: La mitad de 3/7 es 3/7 : 2, que al resolver resulta 3/7 · 1/2 = 3/14. MITAD: Multiplicar por 1/2 Luego, la mitad de la mitad de 7/13 es 1/2 · 1/2 · 7/13 = 7/52. Doble de un racional El doble de 5/7 es dos veces 5/7, o sea 5/7 + 5/7, pero es mucho mejor traducirlo a 5/7 · 2 = 10/7 O sea, el doble nos indica que debemos multiplicar por 2. DOBLE: Multiplicar por 2 Luego el doble de 1/3 es 1/3 · 2 = 2/3 Fracción de Fracción Ya estamos claros con la mitad y el doble, pero ¿qué debemos hacer si nos piden, por ejemplo, las tres cuartas partes de 2/5? La fracción de una fracción corresponde al producto entre ellas. Ejemplos: 1. Determinar los 6/5 de 3/7 6/5 · 3/7 = 30/21, simplificando por 3 resulta 10/7 2. Determinar los 2/3 de los 5/9 de 4/7 2/3 · 5/9 · 4/7 = 40/189 Fracciones a decimales Para transformar una fracción a la forma decimal, se divide el númerador por el denominador. Así si queremos convertir a decimal tenemos que efectuar la división 1 : 8 1 : 8 = 0,125 o sea un decimal exacto Efectuemos ahora la transformación de a forma decimal. _ 2 : 3 = 0,66666...= 0,6 o sea un decimal periódico Convirtamos a decimal la fracción _ 1 : 6 = 0,166666...= 0,16 o sea un decimal semi periódico Decimales a fracción Decimal exacto: La fracción resultante tiene como denominador un múltiplo de 10; dependiendo la cantidad de ceros, de los lugares después de la coma que tenga el número a transformar. Ejemplo: 0,4 = 4/10 = 2/5 0,36 = 36/100 = 9/25 3,2 = 32/10 = 16/5 Decimal Períodico: La fracción resultante tiene como denominador un múltiplo de 9; dependiendo la cantidad de nueves, de los lugares después de la coma que tenga el número a transformar. _ Ejemplo: 0,4 = 4/9 __ 0,17 = 17/99 Caso especial es cuando la parte entera no es cero, en ese caso se debe restar a todo el número la parte entera como lo indican los siguientes ejemplos: _ 2,7 = (27 - 2) / 9 = 25/9 _ 12,3 = (123 - 12) / 9 = 111/9 Si el decimal es semiperiódico, se procede similarmente al caso anterior. _ Ejemplo: 2,53 = (253-25)/90 = 228/90 =114/45 = 38/15 NÚMEROS IRRACIONALES Corresponde al conjunto de los números que no pueden expresarse en forma fraccionaria, como decimales infinitos no periódicos, raíces inexactas y algunas constantes. Ejemplo: 3 , , e NÚMEROS REALES Es el conjunto determinado por la unión de los conjuntos Racionales e Irracionales. EJERCICIOS 1. ¿Cuál de los siguientes números es mayor que 3 pero menor o igual que 4? 9 a) b) 3/4 3,5 c) 4/3 d) c) Irracional d) Entero positivo e) 10 2. + 7 es un número: a) Racional 3. Si x = e) Periódico 3 . ¿Cuál de los números siguientes no posee inverso multiplicativo? a) x2 4. b) Entero b) x2 - 3 c) x2 + 3 d) x2 + 3 e) x2 - 3 d) 10/15 e) 1/6 0,06 equivale a: a) 1/3 b) 2/3 c) 1/15 5. ¿Cuál(es) de los siguientes números es(son) racional(es)? I) 3,1415 a) Sólo I II) 1 3 b) Sólo II 6. ¿Para qué valor de p, la expresión a) 5 7. 0,13 2, 3 c) Sólo III d) Sólo I y II e) Sólo I y III 5 p es un número irracional? b) 4 c) 1 b) 0,99 c) d) -1 e) -4 13 15 a) 0,9 8. III) 0,26 d) 1 e) 26/15 d) a = 1/b e) a=5 y b=4 d) 7 e) 8 ab es racional si: a) a = 2b b) b = 2a c) b = -1/a 9. El número 1a42 es divisible por 6, entonces a= a) 0 b) 3 10. ¿Qué valor debe tener x para que a) 362 11. El cuociente de b) 36 c) 6 x2 6 ? c) 12 1 1 1 : 2,5 es: 2 3 6 d) 6 e) 3 a) 2,5 b) 0,8 c) 4 d) 0,4 e) 25/6 12. En una división, el dividendo es 8/9 y el cuociente 10/3. ¿Cuál es el divisor? a) 10/3 b) 4/15 c) 3/10 d) 3,75 e) 2/15 ALTERNATIVAS CORRECTAS 1. E. Buscamos un número mayor que 3 pero menor o igual que 4, como valor mayor que esa raíz y la única que cumple esa condición es 9 = 3, significa que es un 10 . 2. C. Al sumar el irracional = 3,1415... con el racional 7, resulta 10,1415..., o sea, un irracional 3. E. El número que no posee inverso multiplicativo es el 0, ya que 1/0 no está definido, por lo tanto la expresión que no tiene inverso es x2 – 3, ya que al reemplazar x, resulta ( 4. C. Al transformar 3 )2 – 3 = 3 – 3 = 0 0,06 en fracción resulta 6/90 = 1/15 5. E. De las expresiones dadas, I y III pueden ser expresadas como fracción, por lo tanto son números racionales. 6. D. Al ir reemplazando cada valor va dando raíces exactas, excepto con –1, que da número irracional. 6 , o sea, un 7. D Transformando el decimal semiperiódico a fracción, obtenemos 13 1 13 12 13 12 78 90 1 90 15 90 15 90 90 8. D. Para determina si es racional reemplazamos cada alternativa, buscando en ello que la raíz de 1 b 1 1 algún modo ya no aparezca. Esto se produce cuando a = 1/b, ya que b 9. E. Si es divisible por 6, lo es por 2 y 3 a la vez. Al ser un número par, sabemos que es múltiplo de 2. Falta determinar que sea divisible por 3 y para eso la suma de sus cifras 1+a+4+2 debe ser múltiplo de 3 y eso se da con el valor 8. 10. D. Al simplificar la raíz cuadrada con el cuadrado, resulta x = 6. 11. D. Resolviendo tenemos (6/6) : 2,5 = 1 : 2,5 = 0,4 12. B. 8 10 24 4 : 9 3 90 15