UNIDAD 4 Los números racionales Contenidos Concepto Las fracciones y los números racionales Representación de fracciones Fracciones equivalentes Simplificación de fracciones Ordenación de fracciones Suma y resta de fracciones Multiplicación y división de fracciones Objetivos Identificar situaciones de la vida cotidiana en las que es necesario utilizar fracciones. Realizar operaciones con fracciones. Simplificar fracciones y encontrar fracciones equivalentes a una dada. FOTO En esta unidad estudiaremos el conjunto de los números racionales, que surge de la necesidad de expresar numéricamente las cantidades obtenidas al repartir una unidad en varias partes iguales. Veremos que los números racionales se pueden expresar en forma de fracción y que su conjunto incluye los números naturales, los enteros y los decimales puros y periódicos. También veremos que hay frac­ ciones que, aun siendo diferentes, se refieren a una misma cantidad, es decir, son equivalentes, y estudiaremos los métodos para obtener fracciones equivalentes a partir de una fracción dada, así como la manera de simplificar fracciones. Aprenderemos a hacer las operaciones básicas con fracciones (suma, resta, multiplicación y división) sin tener que calcular previamente el valor numérico, algo que tiene una gran importancia a la hora de resolver problemas. MATES_GES_04_cast.indd 49 06/03/13 09:29 1 ConCepto Sabemos que el resultado de una división con números naturales no siempre es otro número natural. Se cree que en este hecho (con el que debieron toparse nuestros antepasados en más de una ocasión al realizar reparticiones de herencias, territorios o mercancías) está el origen del concepto de fracción. Las fracciones se conocen y se usan, desde la antigüedad; se han encontrado documentos que demuestran que los babilonios, los egipcios y los griegos ya las utilizaban. En numerosas inscripciones egipcias, y especialmente en el papiro de Ahmes, aparecen fracciones para resolver problemas relacionados con la medida de tierras o con la construcción de las pirámides. La palabra fracción aparece por primera vez en el siglo xii en la traducción al latín de la Aritmética de al-Hwarizmi, donde se tradujo la palabra árabe al-kasr como fractio (‘romper’). » El papiro de Ahmes, que fue escrito en el siglo xvi aC, contiene 87 problemas matemáticos, algunos de los cuales se resuelven mediante fracciones. Los procedimientos actuales que rigen las operaciones con fracciones son más recientes. Tienen su origen en los estudios que hicieron los matemáticos indios de los siglos vi y vii dC. De estos estudios, que llegaron a Europa de la mano de los árabes, tuvieron conocimiento los grandes matemáticos europeos de los siglos xvi y xvii (gracias a las traducciones de textos árabes y clásicos llevadas a cabo durante el Renacimiento), y los desarrollaron y ampliaron. 2 LAs frACCiones Y Los nÚMeros rACionALes Una fracción no es más que la representación de una parte de la unidad o de un todo. También se puede considerar como la representación de una división. En ella distinguimos dos elementos, separados por un pequeño segmento horizontal: el numerador y el denominador. numerador → a b ← denominador El denominador indica las partes iguales en que hemos dividido la unidad, o un todo individualizado. El numerador indica las partes que tomamos en consideración. Ejemplo Para expresar en forma de fracción que hemos dividido una pieza de tela en 3 10 partes y hemos tomado 3, escribimos . 10 El numerador de una fracción debe ser siempre un número entero, y el denominador, un número natural (nunca puede ser cero ni negativo). Una fracción se puede leer diciendo el número del numerador, seguido de las palabras partido por y el número del denominador. Pero, a menudo, también se puede decir el número del numerador, seguido por el del denominador más el sufijo -avos. 50 MATES_GES_04_cast.indd 50 06/03/13 09:29 4 Los números racionales Esta segunda forma no se puede aplicar en todos los casos. Así, por ejemplo, si el denominador es 2, hablamos de medios; si es 3, hablamos de tercios; si es 4, hablamos de cuartos…, y si es 10, hablamos de décimos. Ejemplos 5 → cinco partido por dos o cinco medios 2 2 →dos partido por seis o dos sextos 6 3 → tres partido por cinco o tres quintos 5 8 →ocho partido por diez u ocho décimos 10 3 → tres partido por cuatro o tres cuartos 4 5 →cinco partido por tres o cinco tercios 3 Una fracción representa una división en la que el numerador es el dividendo y el denominador, el divisor. Por tanto, para hallar analíticamente el valor numérico de una fracción, solo hay que dividir el numerador entre el denominador. Q Z 25,75 Ejemplo 2 2 Para hallar el valor numérico de , hay que dividir 2 entre 5: = 2 : 5 = 0,4 5 5 Se puede comprobar que el valor numérico de toda fracción es un número natural, entero, decimal puro o decimal periódico. Por consiguiente, se define un nuevo conjunto numérico, el conjunto de los números racionales (), como el formado por todos los números que pueden expresarse en forma de fracción. –4 0,6 2,125 0 –17 N 33 2 3 5 1 » El conjunto de los números racionales incluye los números naturales, los enteros, los decimales puros y los decimales periódicos. eJerCiCios 1. Clasifica los siguientes números en naturales, enteros y racionales: 5 8 6 1 −3 −9 ,− , , , , 7 4 2 5 10 3 2. Escribe en forma fraccionaria: 3. Escribe cómo se leen estas fracciones: a) 5 12 c) 15 4 b) 1 2 d) 25 30 a) tres octavos b) cuatro tercios c) veinte cuarentaiunavos 4. Escribe la fracción que representa cada una de las siguientes cantidades: d) nueve décimos a) ocho horas de trabajo por día e) cinco medios b) un trimestre con respecto a un año f) dos tercios c) 460 g con respecto a un kilogramo g) seis onceavos d) 20 aprobados en una clase de 26 alumnos h) cuarenta céntimos e) 15 minutos con respecto a una hora i) trece medios f) 20 céntimos de euro con respecto a 1 euro 51 MATES_GES_04_cast.indd 51 06/03/13 09:29 3 representACión de frACCiones Para representar gráficamente una fracción, lo primero que debemos hacer es tomar una unidad y dividirla en tantas partes como indique el denominador. Después, tan solo hay que sombrear tantas partes como indique el numerador. Ejemplo Representamos la fracción 5 de diferentes formas: 8 Si el numerador es más pequeño que el denominador, la fracción es menor que la unidad. Ejemplo 1 → 4 → 1 = 1 : 4 = 0, 25 4 » Una fracción es la representación matemática de una parte de la unidad o de un todo. Si el numerador es igual al denominador, la fracción equivale a la unidad. Ejemplo 8 → 8 8 → = 8 : 8 = 1 8 Si el numerador es mayor que el denominador, la fracción es mayor que la unidad. reCUerdA a es una fracción propia b si a < b. a es una fracción improb pia si a > b. Ejemplo 10 → 4 → 10 = 10 : 4 = 2,5 4 Las fracciones en las que el numerador es más pequeño que el denominador se llaman fracciones propias, mientras que las fracciones en las que el numerador es mayor que el denominador reciben el nombre de fracciones impropias. 52 MATES_GES_04_cast.indd 52 06/03/13 09:29 Los números racionales Las fracciones impropias también se pueden expresar como números mixtos. Se obtienen escribiendo el número que resulta del cociente entre el numerador y el denominador y, al lado, una fracción que tiene por numerador el residuo y por denominador el de la fracción original. Ejemplo 18 → 5 cociente 3 18 3 →18 : 5→ → =3 residuo 3 5 5 4 Con la calculadora científica podemos realizar operaciones con fracciones directamente, sin necesidad de hallar fraccio­ nes equivalentes con denomi­ nador común. Para introducir una fracción en la calculadora hay que pulsar la tecla a b c . 2 hay Así pues, para escribir 3 que pulsar 2 a b c 3 . En la calculadora aparecerá 2 3 . Para calcular la fracción de una cantidad, se divide por el denominador, para saber qué cantidad corresponde a una parte de este todo, y se multiplica por el numerador. Ejemplo 7 de 45, dividimos 45 entre 15 y multiplicamos el resultado por 7: 15 45 : 15 = 3 7 21 3 3 3 3 3 de 45 = 21 → 3 · 7 = 21 15 3 3 3 3 3 45 3 3 3 3 3 Para calcular eJerCiCios 1. Representa gráficamente estas fracciones: 3, 5, 7 , 2 , 4 5 3 12 6 9 2. Indica qué fracción corresponde a cada una de estas representaciones gráficas: a) b) c) d) 3. Clasifica las siguientes fracciones en propias e impropias: 8 , 5 , 4 , 3 , 10 , 15 5 7 13 2 9 25 4. Escribe, en cada caso, el número mixto correspondiente: a) 7 = 3 d) 15 = 2 b) 17 = 5 e) 6 = 5 c) 9 = 2 f) 18 = 5 5. Calcula la cantidad que representa cada expresión: a) 3 de 210 5 c) 5 de 242 6 b) 2 de 630 7 d) 11 de 108 2 53 MATES_GES_04_cast.indd 53 06/03/13 09:29 4 frACCiones eqUivALentes reCUerdA Dos fracciones son equivalentes si podemos obtener una de ellas multiplicando o dividiendo el numerador y el denominador de la otra por un mismo número. 12 2 y son 18 3 equivalentes porque, si dividimos el numerador y el denominador de la primera por 6, obtenemos la 12 : 6 2 = segunda: 18 : 6 3 Las fracciones Dos fracciones son diferentes si sus numeradores o denominadores no coinciden. A veces, sin embargo, hay fracciones diferentes que representan la misma cantidad: son las llamadas fracciones equivalentes. Ejemplo 12 2 y son fracciones equivalentes porque tienen el mismo valor numérico: 18 3 12 : 18 = 0, 6 ; 2 : 3 = 0, 6 Para hallar fracciones equivalentes de una fracción dada, basta con multiplicar, o dividir, el numerador y el denominador por el mismo número. En el primer caso obtendremos fracciones equivalentes con términos más grandes, y en el segundo, con términos más pequeños. Entre fracciones equivalentes podemos poner el signo igual, ya que representan la misma cantidad. Ejemplo 15 Si multiplicamos o dividimos el numerador y el denominador de la fracción 18 por el mismo número, por ejemplo 3, obtenemos fracciones equivalentes: 15 15 ⋅ 3 45 = = 18 18 ⋅ 3 54 15 15 : 3 5 = = 18 18 : 3 6 Si dos fracciones son equivalentes, el producto del numerador de la primera por el denominador de la segunda es igual al producto del denominador de la primera por el numerador de la segunda. Es decir, el producto de los extremos es igual al producto de los medios. Ejemplo Las fracciones 12 2 y son equivalentes porque el producto de los extremos es 18 3 igual al producto de los medios: 12 · 3 = 36 = 18 · 2 = 36 eJerCiCios 1. Escribe, en cada caso, tres fracciones equivalentes mayores que la dada: 5 a) b) 4 7 10 3. Indica, en cada caso, si las siguientes igualdades son ciertas, es decir, si las fracciones son equivalentes: 2. Escribe, en cada caso, tres fracciones equivalentes menores que la dada: 4. Indica, en cada caso, el valor que debe tener la variable para que las fracciones sean equivalentes: a) 15 = 20 a) 25 = a 15 3 b) 14 = 21 a) 5 = 15 12 36 b) 6 = 9 10 12 b) 30 = b 45 6 54 MATES_GES_04_cast.indd 54 06/03/13 09:29 Los números racionales 4 5 siMpLifiCACión de frACCiones Simplificar una fracción consiste en encontrar una fracción equivalente con términos más pequeños, de modo que la nueva fracción sea más fácil de interpretar. Llamamos fracción irreducible a aquella con los términos más pequeños de todas las fracciones equivalentes a una dada. La fracción irreducible se toma como representante de la clase formada por el conjunto de todas estas fracciones. Para hallar la fracción irreducible, hay que dividir sucesivamente el numerador y el denominador de la fracción inicial por el mismo número hasta que no quede ningún número que los pueda dividir al mismo tiempo. Las fracciones equivalentes representan el mismo valor. Por eso nos interesa utilizar la más simple, esto es, la frac­ ción irreducible. Ejemplo :2 12 18 = :2 :3 6 9 = 2 3 :3 Otra manera de hallar la fracción irreducible es descomponer el numerador y el denominador en factores primos y eliminar los que sean comunes a ambos. Ejemplo » Dos cuartos de hora son el mismo período de tiempo que media hora, 2 1 ya que = . 4 2 12 /2 ⋅ 2 ⋅ /3 2 = = 18 /2 ⋅ /3 ⋅ 3 3 eJerCiCios 1. Simplifica las siguientes fracciones por el método de las divisiones sucesivas hasta encontrar, en cada caso, la fracción irreducible: 2. Simplifica las siguientes fracciones por el método de descomposición en factores primos hasta encontrar, en cada caso, la fracción irreducible: a) 48 = 108 b) 14 = 28 a) 30 = 75 b) 52 = 130 c) 60 = 45 c) 240 = 480 d) 40 = 54 d) 105 = 21 e) 64 = 128 e) 45 = 60 55 MATES_GES_04_cast.indd 55 06/03/13 09:29 6 ordenACión de frACCiones Los números racionales, como los números naturales y enteros, se pueden ordenar en orden creciente o decreciente. Para hacerlo, se debe tener presente el signo; así, los números racionales negativos son siempre más pequeños que los positivos. A menudo, los números racionales se expresan en forma de fracción; en estos casos, una forma de facilitar su ordenación es escribirlos previamente como números decimales. Una vez ordenados los números decimales, la ordenación de las fracciones correspondientes se hace fácilmente. Los números fraccionarios también se pueden ordenar directamente, sin necesidad de escribirlos en forma decimal, teniendo en cuenta los siguientes criterios: En una serie de fracciones con el mismo denominador, es mayor la que tiene mayor numerador. Ejemplo 1 3 5 8 13 17 < < < < < 5 5 5 5 5 5 En una serie de fracciones con el mismo numerador, es mayor la que tiene menor denominador. Ejemplo 19 19 19 19 19 19 < < < < < 17 25 36 54 69 81 Las fracciones negativas son menores que las fracciones positivas. Ejemplos − 2 8 18 18 4 11 18 1 < ;− < ;− < ;− < 7 7 5 2 6 26 15 15 En el caso de fracciones con numeradores y denominadores diferentes, hay que encontrar fracciones equivalentes con denominador común y compararlas. Una vez ordenadas, la ordenación de las fracciones originarias resulta trivial. Ejemplo reCUerdA Para ordenar fracciones con denominadores diferentes, hay que encontrar las fracciones equivalentes con denominador común y comparar sus numeradores. 3 5 7 , i … 2 3 5 1. Calculamos el m. c. m. de los denominadores: m. c. m. (2, 3, 5) = 30 2. Buscamos las respectivas fracciones equivalentes con este denominador: 3 45 5 50 7 42 = = = 2 30 3 30 5 30 Para ordenar de menor a mayor las fracciones 3. Ordenamos las fracciones: 42 45 50 7 3 5 < < → < < 30 30 30 5 2 3 56 MATES_GES_04_cast.indd 56 06/03/13 09:29 Los números racionales 4 Otra manera de ordenar los números racionales consiste en representarlos gráficamente sobre la recta numérica. Para ello, hay que tener en cuenta que a la derecha del cero se sitúan las fracciones positivas y a la izquierda, las negativas. También hay que considerar qué fracciones son mayores que la unidad y cuáles son menores. Si queremos situar una fracción, debemos dividir la unidad en tantas partes iguales como indica el denominador y colocar la fracción en la división de la unidad que indica el numerador. Si la fracción es propia, sobre la recta estará entre el 0 y el 1 si es positiva, y entre el 0 y el −1 si es negativa. Si la fracción es impropia (por tanto, mayor que la unidad), no se deben hacer divisiones a partir del cero; es más conveniente encontrar cuántas unidades enteras contiene el número fraccionario y hacer las divisiones a partir de este. Para colocar correctamente los números fraccionarios sobre la recta numérica, hay que dejar un espacio lo bastante amplio entre dos unidades consecutivas; de este modo se pueden marcar, sin confusión, las divisiones que sean necesarias. Ejemplo Situamos las fracciones ­1 − 3 2 − » Augustus De Morgan (1806 – 1871) fue un matemático británico nacido en la India conocido por sus importantes contribuciones a la lógica proposicional. Escribió gran parte de los artículos de la Enciclopedia Penny, dedicada a difundir el conocimiento matemático. En uno de sus libros presentó para las fracciones el símbolo matemático /. 3 2 5 7 1 , − , , , − sobre la recta numérica: 2 3 4 7 2 0 7 7 +1 1 2 2 3 +2 5 4 reCUerdA Para situar una fracción en la recta numérica, hay que dividir la unidad en tantas partes como indique el denominador y colocar la fracción en la división de la unidad que indique el numerador. eJerCiCios 1. Ordena de mayor a menor las siguientes fracciones: 3. Ordena de mayor a menor las siguientes fracciones: 3 , −1 , 5 , 9 , 15 , −2 − 8 8 8 8 8 8 4 , 1 8 , 15 , −3 , −8 − , 20 3 3 9 3 10 2. Ordena de mayor a menor las siguientes fracciones: 4. Sitúa sobre la recta numérica las siguientes fracciones: 5 , 5 , 5, 5, 5 5 − − , 4 10 2 7 6 3 2 , 5 , 3 , −6 , 3 , 1 − 3 2 5 3 2 4 57 MATES_GES_04_cast.indd 57 06/03/13 09:29 7 sUMA Y restA de frACCiones De la misma manera que no podemos sumar o restar números que representen magnitudes diferentes, tampoco podemos sumar fracciones que no tengan el mismo denominador, ya que representan distintas porciones de la unidad. Ejemplo 1 5 + 3 5 – 2 5 = 2 5 Por consiguiente, para sumar o restar fracciones, es necesario que los denominadores sean iguales. Entonces se suman o se restan los numeradores y se deja el mismo denominador. Ejemplo 1 3 2 1+ 3 − 2 2 + − = = 5 5 5 5 5 reCUerdA Solo se pueden sumar fracciones con denominadores iguales. Si dos fracciones tienen denominadores diferentes, hay que buscar las fracciones equivalentes con el denominador común. En la mayoría de los casos, sin embargo, las fracciones que se deben sumar tienen denominadores diferentes. Será necesario, entonces, hallar las fracciones equivalentes con denominador común. Después se suman o restan los numeradores y se deja el mismo denominador. Para obtener fracciones equivalentes con el mismo denominador hay que seguir estos pasos: Hallar el m. c. m. de los denominadores, que será el denominador común. Dividir el denominador común por el denominador de cada fracción y multiplicar el resultado por el numerador correspondiente. Este producto será el numerador de la nueva fracción. Ejemplo 1 = 2 3 6 1 = 3 2 6 1 + 1 = 2+ 3= 5 3 2 6 6 6 58 MATES_GES_04_cast.indd 58 06/03/13 09:29 Los números racionales 4 Ejemplo Para sumar 2 3 5 + − = , calculamos el m. c. m. de los denominadores: 5 4 6 5=5 ⎫ 4 = 22 ⎬ m. c. m. (5, 4, 6) = 22 · 3 · 5 = 60 6=2·3⎭ Buscamos fracciones equivalentes que tengan como denominador el m. c. m. que hemos hallado: 24 45 50 2 3 5 + − + − = 5 4 6 60 60 60 60 : 5 · 2 = 24 60 : 4 · 3 = 45 6 : 6 · 5 = 50 Por tanto: 2 3 5 24 45 50 19 + − = + − = 5 4 6 60 60 60 60 Si alguno de los sumandos es un número entero, se considera como una fracción de denominador 1 y se siguen los mismos pasos que acabamos de ver. Ejemplo 3 4 3 4 ⋅ 5 3 20 3 23 + = + = 4 + = + = 5 1 5 5 5 5 5 5 eJerCiCios 1. Realiza las siguientes operaciones: 3. Efectúa las siguientes operaciones: a) 2 + 4 = 5 5 b) 5 − 6 = 7 7 2 c) + 5 − 4 = 9 9 9 2 8 3 4 6 d) + + − + = 15 15 15 15 15 a) 2 + 3 = 8 4 3 6 + − = b) 5 10 15 2. Calcula las siguientes operaciones: a) b) c) d) 4 8 + = 5 10 18 4 − = 24 3 7 4 13 + − = 15 9 45 2 5 7 − + = 3 8 12 c) 1 − d) 4 1 4 + + = 9 3 6 2 −3+ 1= 3 1 del día a un trabajo, hoy he ocu3 pado 5 y mañana todavía dedicaré 3 partes más. 8 12 ¿Cuántas horas me habrá llevado hacer el trabajo? 4. Ayer destiné 5. ¿Cuánto es un tercio de dos quintos de ciento cincuenta? 59 MATES_GES_04_cast.indd 59 06/03/13 09:29 8 MULtipLiCACión Y división de frACCiones reCUerdA Como en cualquier operación, en la multiplicación de fracciones se debe simplificar el resultado siempre que se pueda. Multiplicación Para multiplicar fracciones no es necesario que los denominadores sean iguales, como ocurre en el caso de las sumas y las restas. Basta con multiplicar los numeradores, por un lado, y los denominadores, por otro. El primer producto será el numerador de la nueva fracción, y el segundo, el denominador. Como en cualquier operación, se debe simplificar el resultado siempre que se pueda. Ejemplo 6 5 6·5 30 2· 3· 5 2 · = = = = 15 9 15 · 9 135 3 · 3 · 3 · 5 9 simplificamos la fracción Antes de multiplicar los numeradores y los denominadores es conveniente descomponerlos en factores primos para eliminar los que sean comunes. Esto facilita los cálculos. Ejemplo En ocasiones, no es necesario descomponer el numerador y el denominador en factores primos ya que el numerador de una fracción se anula con el denominador de otra. 4 6 35 2 ⋅ 2 2 ⋅ 3 7 ⋅ 5 2⋅ 2⋅ 2⋅ 3⋅ 7 ⋅ 5 ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = =2 5 7 12 5 7 2⋅ 2⋅ 3 5⋅ 7 ⋅ 2⋅ 2⋅ 3 En cualquier caso, siempre conviene simplificar el resultado obtenido. Ejemplo 1 3 2 7 1· 3 · 2 · 7 1 = · · · = 2 7 4 3 2· 7 ·4 ·3 4 5 2 3 1 /5 ⋅ 2 ⋅ 3 ⋅ 1 /2 ⋅ /3 ⋅ 1 1 ⋅ ⋅ ⋅ = = = / 56 8 7 5 6 8 ⋅ 7 ⋅ /5 ⋅ 6 8 ⋅ 7 ⋅ 6 Fracciones inversas Cuando el producto de dos fracciones da como resultado el elemento neutro, decimos que las fracciones son inversas la una de la otra. El inverso de un número es el resultado de dividir 1 por este número, y la fracción inversa de una fracción dada es el resultado de intercambiar el numerador y el denominador. Ejemplos La fracción inversa de 3 es 1 1 3 1 3 , porque 3 ⋅ = ⋅ = = 1 3 3 1 3 3 La fracción inversa de 3 4 3 4 3 ⋅ 4 12 = =1 es , porque ⋅ = 4 3 4 3 4 ⋅ 3 12 La fracción inversa de 1 1 6 1· 6 6 6 es , porque · = = =1 6 6 1 6·1 6 1 60 MATES_GES_04_cast.indd 60 06/03/13 09:29 Los números racionales 4 División de fracciones Recordemos que la división es la operación inversa de la multiplicación. Según esto, para dividir dos fracciones hay que multiplicar el dividendo (la primera fracción) por la fracción inversa del divisor (la segunda fracción), y simplificar el resultado cuando sea posible. Ejemplo reCUerdA /2 · 2 · /3 2 4 2 4 3 4 ⋅ 3 12 = : = ⋅ = = = /2 · /3 · 3 3 9 3 9 2 9 ⋅ 2 18 simplificamos la fracción El método de la multiplicación en cruz sirve para dividir tres o más fracciones. En este caso debemos aplicar la definición de división explicada inicialmente: se multiplica la primera fracción por la inversa de las fracciones sucesivas. El método tradicional para dividir dos fracciones es la multiplicación en cruz: a c a· d : = b d b·c Ejemplo Aplicamos la definición: Multiplicamos en cruz: 4 3 8 4 2 21 4 · 2 · 21 /2 · /2 · /2 · /3 · /7 =1 : : = · · = = 7 2 21 7 3 8 7 · 3 · 8 /7 · /3 · /2 · /2 · /2 4 3 8 7 ⋅ 3 ⋅ 21 441 : : = = 7 2 21 4 ⋅ 2 ⋅ 8 64 ✓ ✗ eJerCiCios 1. Realiza las siguientes multiplicaciones y simplifica el resultado: a) 3 ⋅ 6 ⋅ 15 = 5 7 12 b) 3 ⋅ 6 ⋅ 10 = 8 15 9 2. Descompón los numeradores y los denominadores en factores primos, y simplifica antes de multiplicar: a) 4 3 6 · · = 9 11 15 b) 2 ⋅ 3 ⋅ 7 ⋅ 10 = 5 4 21 3. Calcula las siguientes operaciones: 3 14 1 = a) ⋅ + 7 9 3 b) 1 + 2 ⋅ 3 = 4 5 4 4. Encuentra el inverso de los siguientes números: a) 5 c) 2 3 b) −9 d) − 5 6 5. Realiza las siguientes divisiones: a) 5 : 3 = 8 4 b) 1 : 2 = 9 5 c) 6 : 3 = 11 4 d) 32 : 4 = 49 7 6. Efectúa las siguientes operaciones: a) 5 : 15 = 18 1 3 4 2 f) ⋅ : ⋅ = 5 6 2 3 b) 3 : 9 : 2 = 5 4 5 2 1 g) 3 ⋅ : ⋅ 7 = 5 7 7 5 1 2 c) : : : = 9 12 4 5 h) 3 2 7 5 ⋅ ⋅ ⋅ = 7 5 2 3 1 7 28 d) : 2 ⋅ : = 3 11 33 i) 1 2 2 5 : : : = 4 5 1 4 2 3 1 5 e) : ⋅ : = 3 4 2 10 1 2 6 j) : ⋅ : 2 = 5 5 10 61 MATES_GES_04_cast.indd 61 06/03/13 09:29 Los números racionales Ejercicios y problemas eJerCiCios 1 Completa las siguientes frases: a Una ...................... es la expresión de una división. b Una fracción tiene dos elementos característicos: el ...................... y el ....................... c El ...................... indica las partes en que se divide la unidad. d En una fracción impropia, el numerador es ...................... que el denominador. e Los números ...................... comprenden, además de las fracciones y los números ......................, los números natu­ rales y los números enteros. 2 ¿Qué fracción del año son 8 meses? ¿Y un cuatrimestre? ¿Y 90 días? 3 Escribe, en cada caso, la fracción de hora correspondiente: a b c d e f 4 1 minuto 12 minutos media hora 30 segundos 45 minutos 120 segundos Representa gráficamente las siguientes fracciones: Coloca en orden creciente estas fracciones: 15 , 7 , 3 , 6 , 4 , 2 , −1 − − 4 3 2 7 4 9 3 6 Representa sobre la recta numérica las siguientes fracciones: 1 3 6 2 1 5 7 − , , ,− , , ,− 2 5 4 3 4 2 3 7 Clasifica estas fracciones: 15 , 14 , 7 , 4 , 26 , 20 , 5 , 6 , 28 20 6 7 10 26 50 3 15 12 a menores que la unidad b mayores que la unidad c iguales a la unidad 8 Encuentra, en cada caso, el valor numérico: a 3 de 56 = 4 b 1 de 12 = 3 c 5 de 60 = 12 d 2 de 100 = 5 10 Indica cuáles de estas fracciones son irreducibles: 14 , 3 , 16 , 18 , 5 , 17 , 4 18 2 20 12 6 15 9 11 Escribe en forma de número mixto las fracciones del ejercicio anterior que sean mayores que la unidad. Escribe, en cada caso, tres fracciones equivalentes: 12 = 32 5 b = 7 33 c = 121 3 d = 12 a 12 2 , 7 , 6 , 14 , 4 5 8 4 6 9 5 9 Simplifica hasta llegar a la fracción irreducible: 54 = 63 72 = b 150 12 = c 84 120 = d 200 a 13 Di cuáles de estas parejas de fracciones son equivalentes: a b c d e 7 49 y 8 64 15 9 y 25 15 8 20 y 12 30 9 18 y 14 24 2 7 y 7 2 62 MATES_GES_04_cast.indd 62 06/03/13 09:29 14 Encuentra el término que falta: a 6 = 25 5 9 27 = b 10 b 12 c = c 18 30 4 d d = d 16 a 15 Calcula las sumas siguientes: 2 1 + = 5 5 1 1 b + = 2 4 1 c 3+ = 2 3 1 5 d + + = 4 3 12 a 16 Efectúa las siguientes restas: 3 1 − = 4 4 5 b −1= 3 1 2 c − = 4 3 2 4 7 d − − = 5 15 45 3 9 : = 7 14 4 1 d : :2= 9 3 c e 3 7 1 : : = 4 5 3 f 2 1 2 : : = 4 5 6 19 Realiza las siguientes operaciones: 1 8 24 − + = 3 9 27 6 14 10 : = b ⋅ 7 20 12 1 1 c 2 − 4 : 6 − 3 = a 1 1 1 d 1 − 2 + 3 − 4 = 1 1 6 2 e : + : + 1 = 2 3 3 4 a 17 Realiza estas multiplicaciones: 2 6 ⋅ = 3 8 7 6 ⋅ = b 18 21 3 c 5⋅ = 8 5 3 4 9 ⋅ ⋅ ⋅ = d 12 7 5 10 a 18 Resuelve estas divisiones: 1 1 : = 5 4 4 b 2: = 3 a proBLeMAs Si las 2 partes de los 20 participantes de un curso 5 son hombres, ¿cuántas mujeres hay? 20 En una clase de 30 alumnos ha faltado 1 parte. 6 ¿Cuántos alumnos han asistido a clase? 21 22 Me he gastado la mitad de lo que tenía en un traje; luego, en el mercado, he gastado la mitad de lo que me quedaba. ¿Qué fracción de lo que tenía me he gastado en total? 23 Si tengo 50 € y me gasto 30, qué parte del dinero me queda? 24 ¿Cuánto es un tercio de dos quintos de noventa? 25 En una fiesta popular se presentó un queso que pesaba 400 kg y se comieron las 5 partes. ¿Cuánto 8 pesaba el trozo que quedó por comer? 63 MATES_GES_04_cast.indd 63 06/03/13 09:29 Los números racionales Ejercicios y problemas Un corredor de fondo recorre 3 del camino en la 7 primera hora, 1 del camino en la segunda y el resto en 4 la tercera. ¿Cuándo ha caminado más? 26 29 En la vendimia de 2012 se prevé cosechar 360.000 1 parte inferior a la 4 que se recolectó el año anterior. ¿Cuántas toneladas se toneladas de uva. Esta cantidad es cosecharon en 2011? 27 Ayer participé en una carrera organizada por el Ayuntamiento. El recorrido era de 24 km, y al mediodía 7 ya había hecho partes. ¿Cuántos kilómetros me fal12 taban para llegar a la meta? 2 6 1 partes del día. Si ocupa parte del día entre desplaza2 12 partes ayudando a sus hijos con mientos y encargos y 24 los deberes, ¿cuántas horas le quedan libres? 28 Una persona trabaja 8 horas diarias y duerme AutOEvAluACióN 1 ¿Qué fracción expresa la capacidad de un vaso de 200 ml con respecto a un litro? a 200 1.000 2 b 200 100 c 200 10.000 La fracción 77 es: 123 a más pequeña que la unidad b igual a la unidad c mayor que la unidad La fracción irreducible de 420 es: 630 3 2 a b c 1 2 3 3 3 4 b 42 c 35 Una fracción equivalente de 12 es: 14 a 5 b 36 c 100 7 42 120 5 c 1 3 El resultado de 1 ⋅ 3 : 3 es: 4 8 a 1 b 2 c 1 2 32 1 2 1 8 El resultado de : − 2 ⋅ 1− es: 5 5 3 7 a −2 15 b 3 10 c −3 14 9 ¿Cuántos habitantes tiene una población si hay 2.400 menores y suponen 1 del total? 6 a 14.400 5 de 63 es: 9 a 25 El resultado de 5 − 2 es: 6 3 a 3 b 1 3 6 6 b 400 c 7.000 10 Una familia que tiene unos ingresos mensuales de 1.800 € invierte las cuatro décimas partes en comida, un doceavo en ropa, un décimo en ocio y un cuarto en otros gastos. ¿Cuánto ahorra al cabo del año? a 1.000 € b 3.600 € c 300 € 64 MATES_GES_04_cast.indd 64 06/03/13 09:30