CONJUNTOS NUMÉRICOS
Conjuntos numéricos. Son conjuntos de números. En su forma más genérica se refiere a los grandes conjuntos de números como: naturales, enteros, fraccionarios, racionales, irracionales, reales, imaginarios y complejos.
Conjuntos numéricos. Son conjuntos de números.
En su forma más genérica se refiere a los grandes conjuntos de números
como: naturales, enteros, fraccionarios, racionales, irracionales, reales, imaginarios y complejos.
1) CONJUNTO DE LOS NÚMEROS NATURALES
(N).
N = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,.......}
N = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,.......}
El
conjunto de los números naturales surgió de la necesidad de
contar, lo cual se manifiesta en el ser humano desde sus inicios.
Este conjunto se caracteriza porque:
Este conjunto se caracteriza porque:
Tiene
un número infinito de elementos
Cada
elemento tiene un sucesor y todos, excepto el 1, un antecesor.
El
sucesor de un número natural se obtiene sumando uno (+1); el antecesor se
obtiene restando uno (-1).
2) CONJUNTO DE LOS NÚMEROS CARDINALES (N*).
N* = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,.....} Al Conjunto de los números naturales se le agregó el 0 (cero) y se forma el Conjunto de los Números Cardinales.
N* = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,.....} Al Conjunto de los números naturales se le agregó el 0 (cero) y se forma el Conjunto de los Números Cardinales.
3) CONJUNTO DE LOS NÚMEROS FRACCIONARIOS
(Q+)
Q+ = { 0, ½ , 2, 3/4 3, 9/7,.....}
Q+ = { 0, ½ , 2, 3/4 3, 9/7,.....}
Este
conjunto surge por la necesidad de dar solución a la división en
el conjunto de los números naturales, cuando el dividendo es múltiplo del
divisor y distinto de cero esta operación no tiene solución dicho
conjunto.
Los números fraccionarios son aquellos que se expresan de las forma o como una expresión decimal periódica.
Los números fraccionarios son aquellos que se expresan de las forma o como una expresión decimal periódica.
4) CONJUNTO DE LOS NÚMEROS ENTEROS (Z).
Z = { ..... –3, -2, -1, 0, 1, 2, 3,...}
Z = { ..... –3, -2, -1, 0, 1, 2, 3,...}
El
Conjunto de los números enteros surge de la necesidad de dar solución
general a la sustracción, pues cuando el sustraendo es mayor que el minuendo,
esta sustracción no tiene solución en los Conjuntos Naturales y Cardinales (por
ejemplo: 5 – 20 = ¿?).
Debido a esto, la recta numérica se extiende hacia la izquierda, de modo que a cada punto que representa un número natural le corresponda un punto simétrico, situado a la izquierda del cero. Punto simétrico es aquel que está ubicado a igual distancia del cero (uno a la derecha y el otro a la izquierda de él).
Z = N* U Conjunto de los Números Enteros negativos.
Z = Tiene 3 Subconjuntos:
Debido a esto, la recta numérica se extiende hacia la izquierda, de modo que a cada punto que representa un número natural le corresponda un punto simétrico, situado a la izquierda del cero. Punto simétrico es aquel que está ubicado a igual distancia del cero (uno a la derecha y el otro a la izquierda de él).
Z = N* U Conjunto de los Números Enteros negativos.
Z = Tiene 3 Subconjuntos:
Enteros
Negativos: Z ¯
Enteros
Positivos: Z +
Enteros
Positivos y el Cero:
Z+ U {0}
Por
lo tanto, el Conjunto de los números enteros es la unión de los tres
subconjuntos mencionados.
Z = Z - U {0} U Z +
Z = Z - U {0} U Z +
5) CONJUNTO DE LOS NÚMEROS RACIONALES Q.
Q = {....- ¾, - ½, - ¼ , 0, ¼ , ½, ¾,.....}
Q = {....- ¾, - ½, - ¼ , 0, ¼ , ½, ¾,.....}
El
conjunto de los números racionales se creó debido a las
limitaciones de cálculo que se presentaban en el conjunto de los números
naturales, números cardinales y números enteros.
Se expresa por comprensión como: Q = { a /b tal que a y b€ Z; y b≠ 0 }
Se expresa por comprensión como: Q = { a /b tal que a y b€ Z; y b≠ 0 }
Este
conjunto se representa gráficamente, dividiendo cada intervalo de una recta
numérica en espacios iguales, que representen números enteros. Cada una de
estas subdivisiones representa una fracción con denominador igual al número de
partes de la subdivisión.
Cada fracción es un número racional y cada número racional consta de infinitas fracciones equivalentes.
Cada fracción es un número racional y cada número racional consta de infinitas fracciones equivalentes.
6) CONJUNTO DE NÚMEROS IRRACIONALES
(I).
I
= Conjunto de Números Decimales Infinitos no Periódicos.
Este conjunto surgió de la necesidad de reunir a ciertos
números que no pertenecen a los conjuntos anteriores; entre ellos se pueden
citar a las raíces inexactas, el número Pi, etc. A él pertenecen todos los
números decimales infinitos puros, es decir aquellos números que no pueden
transformarse en una fracción. No deben confundirse con los números racionales,
porque éstos son números decimales finitos, infinitos periódicos e infinitos
semiperiódicos que sí pueden transformarse en una fracción.
Ejemplos: 1,4142135....
0,10200300004000005....
7) CONJUNTO DE NÚMEROS REALES (R).
R = {....- 10, -1, - ¾, - ½, - ¼, 0, ¼ , √2, 5 , .....}
R = {....- 10, -1, - ¾, - ½, - ¼, 0, ¼ , √2, 5 , .....}
Surgen
de la necesidad de reunir los racionales y los irracionales en
un solo conjunto. Se denotan por R. R= {Q U irracionales}.
8) CONJUNTO DE NÚMEROS IMAGINARIOS (I)
Surgen
por la necesidad de obtener las raíces de índice par de cantidades negativas.
Se denotan por i. La unidad de los números imaginarios es la raíz cuadrada de
– 1 y se denota por i, así que: i = √-1.
Debes tener en cuenta:
i2 = -1, i 3 = - i, i 4 = 1.
Debes tener en cuenta:
i2 = -1, i 3 = - i, i 4 = 1.
9) CONJUNTO DE NÚMEROS COMPLEJOS (C)
La
unión de los números reales con los imaginarios da origen a los números
complejos denotados por C
OPERACIONES ENTRE NÚMEROS REALES
Adición
de Números Reales
En la adición de números
reales, los términos que intervienen son los sumandos y el resultado, donde el
orden de los sumandos no altera el resultado.
a+b=b+aa+b=b+a
al ser, los números reales, un conjunto que incluye los números negativos, la suma de negativos es posible, sin tener que recurrir a otro conjunto de números. Entonces, las sumas se pueden realizar como:
al ser, los números reales, un conjunto que incluye los números negativos, la suma de negativos es posible, sin tener que recurrir a otro conjunto de números. Entonces, las sumas se pueden realizar como:
a+(−b)=(−b)+a=−b+aa+(−b)=(−b)+a=−b+a
Por ejemplo, podemos tomar los dos sumandos, 77 y −11−11. El orden de estos, al sumarlos, no va a alterar el resultado, ya que se trata al sumando como un término en su valor absoluto. Pero si se lo tomara por su valor relativo, no se podría sumar 7+11 o 11+7 y esperar el mismo resultado que:
Por ejemplo, podemos tomar los dos sumandos, 77 y −11−11. El orden de estos, al sumarlos, no va a alterar el resultado, ya que se trata al sumando como un término en su valor absoluto. Pero si se lo tomara por su valor relativo, no se podría sumar 7+11 o 11+7 y esperar el mismo resultado que:
7+(−11)=−11+7=−47+(−11)=−11+7=−4
En este caso, el resultado es negativo, ya que el sumando con valor negativo es mayor que el término con valor positivo.
En este caso, el resultado es negativo, ya que el sumando con valor negativo es mayor que el término con valor positivo.
Sustracción
de Números Reales
A pesar de que todas las
operaciones de sustracción de números reales pueden ser expresadas como sumas,
como se podía ver en el ejemplo anterior, también en la sustracción existen
reglas para evitar confusiones. Pues, los términos que intervienen en esta
operación, son el sustraendo, el minuendo y el resultado. El sustraendo siempre
va primero, el minuendo va siempre después, logrando que el orden de los
términos si acabe por afectar al resultado.
a−b≠b−aa−b≠b−a
Donde a+(−b)a+(−b) si es igual a (−b)+a(−b)+a. Por lo cual, para poder cambiar de orden a los términos de una resta, se debe usar el inverso aditivo o el negativo del sustraendo para que de esta manera no se vaya a alterar el resultado.
Donde a+(−b)a+(−b) si es igual a (−b)+a(−b)+a. Por lo cual, para poder cambiar de orden a los términos de una resta, se debe usar el inverso aditivo o el negativo del sustraendo para que de esta manera no se vaya a alterar el resultado.
Multiplicación
de números Reales
En la multiplicación de
números reales, los términos son los factores y el producto o resultado. En
esta operación, los factores no alteran el producto, sin embargo, existen otras
reglas para multiplicar cuando se tienen números negativos.
Al multiplicar dos factores
con el mismo signo positivo, la respuesta será la misma multiplicación, sin
cambios.
a×b=ca×b=c
Pero al multiplicar dos factores con signo negativo, el cambio se dará bajo la regla de:
Pero al multiplicar dos factores con signo negativo, el cambio se dará bajo la regla de:
Ø +⋅+=++⋅+=+
Ø +⋅−=−+⋅−=−
Ø −⋅+=−−⋅+=−
Ø −⋅−=+−⋅−=+
Por lo tanto, si tenemos dos factores con signo negativo, la regla sería.
−a×−b=c−a×−b=c
Si se calcula dos factores, ambos con signo diferente, uno positivo y otro negativo, entonces la respuesta va a ser negativa.
Si se calcula dos factores, ambos con signo diferente, uno positivo y otro negativo, entonces la respuesta va a ser negativa.
a×−b=−ca×−b=−c
−a×b=−c−a×b=−c
Al operar con varios factores de signos variados, se debe contar la cantidad de factores con signo negativo. Si hay un número par, el resultado es positivo. Si hay un número impar, el resultado es negativo.
Al operar con varios factores de signos variados, se debe contar la cantidad de factores con signo negativo. Si hay un número par, el resultado es positivo. Si hay un número impar, el resultado es negativo.
a×−b×−c=da×−b×−c=d
a×−b×c=−da×−b×c=−d
Si se multiplica por 1, cualquier factor daría como
resultado el mismo factor.
a×1=aa×1=a
Si se multiplica por cero, el resultado será cero.
Si se multiplica por cero, el resultado será cero.
a×0=0a×0=0
División
de números Reales
En la división de números reales, se aplican las mismas
reglas de signos que en la multiplicación. Y en las fracciones, si uno de los
dos términos tienen signo negativo, toda la fracción se convierte en un número
negativo.
a−b=−ab=−aba−b=−ab=−ab
Sin embargo, la división solo se puede realizar entre números mayores o menores que cero, mas no el mismo cero, ya que el resultado no está definido en estos casos.
Sin embargo, la división solo se puede realizar entre números mayores o menores que cero, mas no el mismo cero, ya que el resultado no está definido en estos casos.
Potenciación
de números Reales
La potenciación tiene varias reglas como:
a0=1a0=1
a1=aa1=a
Multiplicación y división de potencias con la misma base.
Multiplicación y división de potencias con la misma base.
am×an=am+nam×an=am+n
am÷an=am−nam÷an=am−n
Potencia de potencia.
Potencia de potencia.
(am)n=am×n(am)n=am×n
Multiplicación y división de potencias con el mismo exponente.
Multiplicación y división de potencias con el mismo exponente.
an×bn=(a×b)nan×bn=(a×b)n
an÷bn=(a÷b)nan÷bn=(a÷b)n
Propiedades
de Números Reales
Todo número real tiene su inverso, es decir que 8 tiene su
inverso -8 así como ππ tiene a -ππ .
El valor absoluto de un número real está marcado por su posición en la recta numérica en relación al cero. Si se encuentra a la derecha del cero, significa que es mayor que 0 y por lo tanto su signo es positivo. Si, por el contrario, se encuentra a la izquierda del cero, su valor es negativo, porque es menor que 0.
El valor absoluto de un número real está marcado por su posición en la recta numérica en relación al cero. Si se encuentra a la derecha del cero, significa que es mayor que 0 y por lo tanto su signo es positivo. Si, por el contrario, se encuentra a la izquierda del cero, su valor es negativo, porque es menor que 0.
RELACIÓN DE ORDEN
| En un orden total, orden lineal, orden simple, o simplemente orden en un conjunto X es una relación binaria sobre X que es: reflexiva, transitiva, antisimétrica, y total; esto es, si se denota una tal relación por ≤, lo siguiente vale para cualesquiera a, b, y c en X: |
ü si a pertenece
a X, entonces a ≤ a (reflexiva).
ü Si a ≤ b y b ≤ c,
entonces a ≤ c (transitividad).
ü Si a ≤ b y b ≤ a,
entonces a = b (antisimetría).
ü a ≤ b o b ≤ a (totalidad
o completitud).
La propiedad de totalidad de
esta relación se puede también describir como que todo par de elementos
son comparables bajo la relación.
Por tanto, un orden
total es un orden parcial que cumple la comparabilidad.
Un conjunto dotado de un
orden total se denomina conjunto totalmente ordenado, linealmente
ordenado, simplemente ordenado, o cadena.
Nótese que la condición
de totalidad implica reflexividad, esto es, a ≤ a para
todo a ∈ X;
por lo tanto, un orden total es también un orden parcial, esto
es, una relación binaria reflexiva, antisimétrica, y transitiva. Un orden
total, entonces, puede también definirse como un orden parcial que sea
"total", i.e. que
cumpla con la condición de totalidad.
EXPRESIONES ALGEBRAICAS
Una expresión
algebraica es un conjunto de cantidades numéricas y literales relacionadas
entre sí por los signos de las operaciones aritméticas como sumas,
diferencias, multiplicaciones, divisiones, potencias y extracción de raíces.
Si x es una variable, entonces un monomio en x es una expresión de la forma axn, en donde a es un numero real y n es un entero no negativo. Un binomio es la suma de dos monomios que no se pueden simplificar y un trinomio es la suma de tres monomios que no se pueden simplificar.
Si x es una variable, entonces un monomio en x es una expresión de la forma axn, en donde a es un numero real y n es un entero no negativo. Un binomio es la suma de dos monomios que no se pueden simplificar y un trinomio es la suma de tres monomios que no se pueden simplificar.
monomio
|
binomio
|
trinomio
|
5X
|
5X + 2
|
χ² + X + 1 |
Recuerda
siempre que un monomio tiene solo un término, un binomio dos términos y un
trinomio tres términos.
Algunos ejemplos de expresiones algebraicas son:
Monomio:
Se llama monomio a la expresión algebraica que tiene un solo término.
Ejemplos de expresiones algebraicas de un solo término:
Ejemplos de expresiones algebraicas de un solo término:
Binomio:
Se llama binomio a la expresión algebraica que tiene dos términos.
Ejemplos de expresiones algebraicas de dos términos:
Ejemplos de expresiones algebraicas de dos términos:
Trinomio: Se
llama trinomio a la expresión algebraica que tiene tres términos.
Ejemplo:
Ejemplo:
RAZONES Y PROPORCIONES
Las razones y proporciones, nosotros denominamos razón al cociente que es indicado por dos números y que representa la relación entre dos cantidades y una proporción a la igualdad que existe entre dos o más razones.
Razón. Una razón indica en forma de división la relación entre dos cantidades. Nos indica cuántas unidades hay en relación a las otras, y se suele indicar simplificando las fracciones.
Por ejemplo, si en un salón de clases tenemos 24 niñas y 18 niños, entonces lo representaremos de alguna de las siguientes formas:
24/18
24:18
Y como la fracción podemos simplificarla al dividirla entre 6, entonces tendremos:
4/3
4:3
Y se lee que existe una razón de 4 a 3, o de 4 por cada 3.
Cada uno de los valores de una razón tiene un nombre. El valor que está del lado izquierdo de la relación, se le llama antecedente, y al valor del lado derecho se le llama consecuente.
En este caso, la relación de niñas respecto a los niños es una relación de 4 a 3, o de 4 niñas por cada 3 niños.
Proporción. La proporción indica mediante una igualdad la comparación de dos razones. Para escribir una proporción, debemos tener en cuenta que los valores antecedentes, siempre estén del mismo lado, al igual que los consecuentes.
En nuestro ejemplo del salón de clases, podemos comparar la razón que tenemos, de 4 niñas por cada 3 niños, y podremos calcular cuántos niños hay en un salón en relación al número de niñas o viceversa. Para esto, en primer lugar escribiremos la proporción que ya conocemos:
4:3
Después, un signo de igualdad
4:3=
Y después la cantidad total, por ejemplo la del mismo salón, recordando que debemos respetar el orden del antecedente y del consecuente. En nuestro ejemplo, el antecedente será el número de niñas, y el consecuente el número de niños.
4:3=24:18
Para comprobar la igualdad de la proporción, se efectúan dos multiplicaciones. En una proporción, tomaremos como referencia el signo de igualdad. Los números que están más cercanos, se llaman centros, y los números más lejanos son los extremos. En nuestro ejemplo, los números 3 y 24 son los más cercanos al signo igual, por lo que son los centros. El 4 y el 18, son los extremos. Para comprobar que la proporción es correcta, el producto de la multiplicación de los centros debe ser igual al producto de la multiplicación de los extremos:
3 X 24 = 72
4 X 18 = 72
PROPIEDADES.
A) En toda proporción el
producto de los medios es igual al producto de los extremos.
a×d=b×c
B) En toda proporción un
MEDIO es igual al producto de los eztremos dividido por el otro
MEDIO.
b= a×d͟∕c
C) En toda proporción un
EXTREMO Es igual al producto de los medios dividido por el otro EXTREMO.
a=b×c∕d
PROPORCIONALIDAD DIRECTA.
Cuando el cociente entre dos
magnitudes constante decimos que las magnitudes son directamente
proporcionales.
EJEMPLO
3. Juan entrena ciclismo.
La siguiente tabla registra el número de vueltas y el tiempo
empleado por vuelta. Completa la tabla
N Vueltas
|
4
|
8
|
20
|
23
|
30
|
||
Tiempo
|
12
|
35
|
50
|
PROPORCIONALIDAD INVERSA.
Si una magnitud crece
mientras la otra decrece decimos que son dos magnitudes inversamente
proporcionales. El producto constante se llama constante de
proporcionalidad inversa.
Cuando el producto de cada
par de valores de magnitudes que se relacionan es constante, son inversamente
proporcionales.
EJEMPLO.
En una camioneta
se puede transportar 280 litros de agua. la tabla muestra algunas posibilidades
de transportar el agua, según el número de garrafas y la capacidad de cada uno.
Nª DE GARRAFAS
|
CAPACIDAD DE GARRAFA (L=
|
PRODUCTO
|
10
|
28
|
280
|
20
|
14
|
280
|
40
|
7
|
280
|
70
|
4
|
280
|
140
|
2
|
280
|
Como el producto de ellas es
constante (280), entonces las magnitudes número de garrafas y su capacidad en
litros son inversamente proporcionales.
VALOR ABSOLUTO
El
valor absoluto es una función que representa la distancia de un punto al
origen. Si tomamos un punto cualquiera x y este es positivo, la
distancia de x al origen 0 es igual a x; si fuera negativo, la
distancia de x al origen 0 es igual a -x.
Esto
se debe a que una distancia no puede ser negativa, ya que no tendría sentido.
Todas las distancias son positivas y por lo mismo, el valor absoluto de un
número, que es una distancia, debe ser positivo.
EJEMPLOS:
|
|
"6" está a 6 de
cero,
y "-6" también está a 6 de cero.
Así que el valor absoluto
de 6 es 6,
y el valor absoluto de -6 también es 6 |
ü El valor absoluto de -9 es 9
ü El valor absoluto de 3 es 3
ü El valor absoluto de -156 es 156
¡No negativos!
Así que en la práctica el
"valor absoluto" significa quitar el signo negativo de delante de un
número, y pensar en todos los números como números positivos.
Símbolo de valor absoluto
Para indicar el valor
absoluto de algo, pones símbolos "|" a los lados, como en estos
ejemplos:
|-5| = 5
|
|7| = 7
|
Restar de las dos maneras
No importa en qué orden
hagas una resta, su valor absoluto siempre será el mismo:
|8-3| = 5
|
|3-8| = 5
|
(8-3 = 5)
|
(3-8 = -5, y |-5| = 5)
|
ECUACIONES
Una ecuación es
una igualdad matemática entre dos expresiones, denominadas miembros y
separadas por el signo igual, en las que aparecen elementos
conocidos o datos,
desconocidos o incógnitas, relacionados mediante operaciones matemáticas. Los valores
conocidos pueden ser números, coeficientes o constantes; también variables o incluso objetos complejos
como funciones o vectores, los elementos desconocidos pueden ser establecidos
mediante otras ecuaciones de un sistema, o algún otro procedimiento de
resolución de ecuaciones. Nota Las incógnitas, representadas generalmente
por letras, constituyen los valores que se pretende hallar (en ecuaciones
complejas en lugar de valores numéricos podría tratarse de elementos de un
cierto conjunto abstracto, como sucede en las ecuaciones diferenciales). Por ejemplo, en
la ecuación algebraica simple:
Una
ecuación es una igualdad entre expresiones algebraicas que se cumple
solamente para algunos valores de las letras.
ELEMENTOS DE LA ECUACIÓN
Miembros: son las expresiones que aparecen a cada lado del
signo igual ( =)
Términos: son los monomios de cada miembro.
Incógnitas: Son las letras que aparecen en la ecuación.
Grado de la ecuación: es el mayor exponente con que figura la incógnita (una vez realizadas todas las operaciones).
Soluciones: son los valores que deben tener las incógnitas para que la igualdad entre los miembros sea cierta.
INECUACIONES
Una inecuación es
una relación de desigualdad entre dos expresiones algebraicas en las que
aparece una o más incógnita. Resolver una inecuación consiste en encontrar
todos los valores de la incógnita para los que se cumple la relación de
desigualdad.
<
|
menor
que
|
2x
− 1 < 7
|
≤
|
menor
o igual que
|
2x
− 1 ≤ 7
|
>
|
mayor
que
|
2x
− 1 > 7
|
≥
|
mayor
o igual que
|
2x
− 1 ≥ 7
|
La solución de
una inecuación es el conjunto de valores de la variable que verifica la
inecuacíón.
Podemos
expresar la solución de la inecuación mediante:
1. Una
representación gráfica.
2. Un
intervalo.
Ejemplos
1. 2x − 1 < 7
2x < 8 x < 4
(-∞, 4)
2. 2x − 1 ≤ 7
2x ≤ 8 x ≤ 4
(-∞, 4]
SUCESIONES
Una sucesión
matemática es una aplicación cuyo
dominio es el conjunto de los números
naturales y su condominio es cualquier otro conjunto, generalmente de números,
figuras geométricas o funciones. Cada uno de ellos es denominado término (también elemento o miembro)
de la sucesión y al número de elementos ordenados (posiblemente infinitos) se
le denomina la longitud de la sucesión. No debe confundirse con una serie matemática, que es la suma de los términos
de una sucesión.
Finita o infinita
Si
la sucesión sigue para siempre, es una sucesión infinita,
si no es una sucesión finita
si no es una sucesión finita
Ejemplos
{1,
2, 3, 4 ,...} es una sucesión muy simple (y es una sucesión infinita)
{20,
25, 30, 35, ...} también es una sucesión infinita
{1,
3, 5, 7} es la sucesión de los 4 primeros números impares (y es una sucesión
infinita)
{4,
3, 2, 1} va de 4 a 1 hacia atrás
{1,
2, 4, 8, 16, 32, ...} es una sucesión infinita donde vamos doblando cada
término
{a,
b, c, d, e} es la sucesión de las 5 primeras letras en order alfabético
{a,
l, f, r, e, d, o} es la sucesión de las letras en el nombre "alfredo"
{0,
1, 0, 1, 0, 1, ...} es la sucesión que alterna 0s y 1s (sí, siguen un
orden, en este caso un orden alternativo)