UNIDAD 1. CONCEPTOS BÁSICOS.
El Álgebra :Rama de la matemática en la que un grupo de símbolos (números, signos de operación y letras del alfabeto) representan miembros de un conjunto y se utilizan para definir cantidades y para expresar relaciones generales que tienen todos los que son miembros del conjunto dado.
Procede Del Latín medieval y a su vez del Árabe al-jabr (obra matemática wa-l-muqabala) que significa algo así como restauración, resustitución.
Generalización del Álgebra
En aritmética solo utilizamos números (valores constantes), en el álgebra hacemos uso de letras, que pueden tomar cualquier valor. Lo cual permite que el álgebra sea general
Se dice que el álgebra es general porque cualquiera de
sus postulados se verifica con cualquiera de los elementos del conjunto, ej:
X * X = X2
Si en la operación anterior igualamos la X con 4 (esto es decir que ‘X vale 4’), entonces
4 * 4 = 16.
Y el carácter general del álgebra consiste en que no importa
que valor le demos a X la validez de la expresión se conserva.
Los números en álgebra se utilizan para representar valores
constantes, y cantidades conocidas
Las literales se
usan para representar valores no conocidos (incognitas) y valores conocidos, que
pueden cambiar por eso se les llama variables.
Una variable es un símbolo que representa una cantidad numérica. El álgebra hace uso de las variables, para generalizar conceptos matemáticos en un conjunto de números, por ejemplo en los enteros. Cuando sabemos el número que representa la variable, decimos que este es “su valor”.
Una
constante es un símbolo que representa una cantidad matemática definida.
El uso más frecuente de las constantes es representar algunos números reales,
unidades de temperatura (los grados), unidades de peso (el Kg.), símbolos como
Pi, la gravedad, la velocidad de la luz, etc.
En algún momento en la historia de la humanidad, el
hombre hubo de tener que contar sus bienes, así como sus males…seguramente uso
palitos, o bolitas, sus dedos… como en todo el conocimiento de la humanidad se
presento un proceso de evolución.
El conjunto de números que utilizamos para
contar le llaman los matemáticos números
naturales
NUMEROS POSITIVOS: Es el conjunto de todos los
números mayores a cero.
P={2, 345, 18, 9, 67, 125,
1}
NUMEROS
NEGATIVOS: Es el conjunto de todos los números menores a
cero.
X={-2, -4, -3/4, -15, -.09}
NUMEROS ENTEROS: Son todos aquellos números que
no tienen partes decimales, incluyen los números naturales y el
0.
W={0, 1, 2, 3, 4, ...,¥ }
NUMEROS
FRACCIONARIOS: Son todos aquellos números que contienen partes
decimales.
QUEBRADOS: Son los
números expresados mediante el cociente números enteros y cuentan con un
numerador y un denominador.
Y={...2/3, 4/5, 4/3, 9/4,
...}
NUMEROS
DECIMALES: Es un sistema numérico posicional, que tiene 10
cifras Son los numeros
D={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}
NUMEROS
RACIONALES: Son los números que expresamos como el cociente de
dos enteros con denominador distinto de cero a/b, al expresar este cociente en
forma decimal, el resultado es un decimal exacto o
periódico.
Q={... ¼, 3/5, 8/10,
-1/20}
NUMEROS IRRACIONALES: Son
números que no pueden expresarse como un cociente de los números enteros. Son
números de cifras infinitas y no periódicos
F={...p, Ö 3, Ö 2, -Ö 3, Ö -7, Ö -10...}
NUMEROS
REALES: El conjunto de los números reales está constituido por la
unión de los conjuntos de números racionales con los números irracionales; es
decir:
R={..., p, Ö 6, 12/5, Ö 3,3/2,4/5,1,1/4,-1/20, -Ö 2...}
Aquí
podemos ver gráficamente el conjunto de los reales y sus
subconjuntos.
Una variable es un símbolo que denota una cantidad numérica. La mayoría de las variables son letras. El álgebra utiliza el concepto de una variable para generalizar los conceptos matemáticos a un grupo particular de números, por ejemplo el conjunto de números reales. El número que la variable representa es llamado ‘valor’.
Una constante es un símbolo que representa una cantidad definida. Los ejemplos más comunes de constantes son los numerales para representar los números reales, por ejemplo, 3, 4.9, 2/3, etc. los Símbolos tales como pi y e también son constantes, con valores 3.141593 y 2.718282, respectivamente. También, símbolos que siempre representan la misma cantidad cuando se utilizan, como la g ( aceleración de la gravedad) también se le llama constantes.
Factor:
Recuerdas ¿Qué es la multiplicación?...la
multiplicación es: una suma repetida o bien: Multiplicar dos números,
multiplicando y multiplicador, y hallar un tercero, llamado producto.
Recordado lo anterior diremos que los números que multiplican (multiplicando y multiplicador les llamaremos factores.
Término: En una expresión algebraica los números que están
separados por la operación de SUMA o de la operación RESTA, se les
llama TÉRMINO. Y como definición diremos que un término es el producto de
dos o más factores.
A continuación tres expresiones algebraicas de un solo
termino:
9x5, 6xy2 , (456abxyz)23
¿Cuáles son los elementos de un
término?
Ya sabemos que un termino es el producto de
(multiplicación) dos o más factores.
¾ que es nuestro factor numérico, le llamamos coeficiente numérico y a la parte que tiene las letras, les llamamos factor literal o parte literal.
La parte literal o factor
literal esta compuesto de base y exponente
la base es la literal y
el exponente es el númerito que indica a que
potencia esta elevada la literal.
a à a es la base , y 1
es el exponente…
x3 à x es la base , y 3
es el exponente…
y2 à y es la base , y 2
es el
exponente…
En los casos que el exponente NO ESTA ESCRITO como en a
se dice que su exponente es 1.
Cuando solo tenemos un término en una
expresión algebraica, le llamamos también MONOMIO.
(5x)2 + 6xy
+23z
Es una expresión algebraica que consta
de 3 términos (¡Claro, Adivinaste! se llamará TRINOMIO)
((6ab)2 )3+ 12ab2x
Es una expresión algebraica que consta de 2 términos(¡Claro,
Adivinaste! se llamará BINOMIO)
Monomio : sólo tiene un término Ej. : 2x
Binomio : consta de dos términos Ej. : -2a + 3b2
Trinomio : consta de tres términos Ej. : x + y + z
Polinómio : tiene más de tres términos Ej. : x2 – y2 + 2x + 3y
Términos
Semejantes:Cuando dos o más terminos tienen los mismos factores literales con el
mismo exponente y solo cambia su coeficiente se le llama :TERMINOS SEMEJANTES.
45x, 6x, 86x -> Son
terminos semejantes entre ellos (todos tienen x como parte literal)
45ab2, 6ab2, ¼ ab2->
Son terminos semejantes entre ellos (todos tienen
ab2 como parte literal)
Dos o más
términos semejantes pueden agruparse en un nuevo término. El nuevo término tiene
los mismos factores literales como los términos semejantes, pero su coeficiente
es la suma (resta) de los coeficientes de términos semejantes. Este proceso está
conocido como agrupar términos semejantes
Reducción de términos semejantes: consiste en agrupar sumando o restando, según corresponda, los términos de una expresión que tengan la misma parte literal es decir,
las mismas letras con los mismos exponentes.
1.
(x+3x)+ (3x+6y) Si
examinamos esta expresión algebraica, nos damos cuenta que tenemos los
siguientes términos semejantes:
x 3x
3x
realizamos primero la
operación en el paréntesis (x+3x) sumamos el resultado 4x, tenemos una nueva
expresión:
4x+ (3x+6y)
realizamos de nuevo la
suma de los coeficientes con término semejante x
4x+3x la suma es 7x, y tenemos de nuevo una expresión que
es 7x+6y
si revisamos esta expresión ya es
irreductible, porque no existen más términos semejantes.
Primero inspeccionamos la expresión y hacemos las operaciones indicadas
dentro de los signos de agrupación empezando por los paréntesis
interiores
(6ba+9ab) ¿¿son semejantes?? Sí, solo tenemos que ordenar la parte
literal (ab)=(ba) …
(6ab+9ab)=15ab
volvemos a inspeccionar
nuestra expresión… y vemos que en el interior de la división, la expresión ya no
se puede reducir más…
entonces realizamos nuestra división…
15ab/5=
3ab y 25/5 = 5 el resultado final de nuestra
división es entonces: 3ab+5
Dos o más términos semejantes pueden agruparse en un nuevo término. El nuevo término tiene los mismos factores literales como los términos semejantes, pero su coeficiente es la suma (resta) de los coeficientes de términos semejantes. Este proceso está conocido como agrupar términos semejantes
Una expresión algebraica : es uno o más términos algebraicos,(combinación de constantes, variables ) en dónde se indica alguna operación. (Suma, Resta, Potencia, Raíz, etc.)
Ej.:Una variable es un símbolo que denota una cantidad numérica. Se indican por letras. El álgebra utiliza el concepto de una variable para generalizar los conceptos matemáticos a un grupo particular de números, por ejemplo el conjunto de números reales. El número que la variable representa es llamado ‘valor’.
Las constantes representan valores conocidos y que no cambian, los números, pi, g, e
Un término es un producto con un número no especificado de factores dónde
los factores pueden ser
variables o constantes. Las variables de un
termino se les llama factores literales o parte literal, y a las constantes
coeficiente numérico (o simplemente
coeficiente), del término. Términos cuyos factores son solamente
constantes se les llama Términos constante.
Términos
Semejantes: Términos semejante: Cuando dos o más
términos tienen los mismos factores literales (o parte literal) y solo cambia
su coeficiente se le llama: TERMINOS SEMEJANTES.
45ab2, 6ab2, ¼ ab2
Términos que tienen los mismos factores literales y sólo difieren en sus coeficientes numéricos, se llama las términos semejantes.
Dos o más términos semejantes pueden agruparse en un nuevo término. El nuevo término tiene los mismos factores literales como los términos semejantes, pero su coeficiente es la suma (resta) de los coeficientes de términos semejantes. Este proceso está conocido como agrupar términos semejantes.
Cuando cada variable en una expresión algebraica se reemplaza por un número, la expresión algebraica toma un valor numérico. Este proceso está conocido como evaluación de expresiones algebraicas.
Ej. En la expresión algebraica 2x + 5y
2x, 5y son los términos
El término 2x
tiene un coeficiente de 2 y el factor literal
es x.
El término 5y tiene un coeficiente
de 5 y el
factor literal es y.
Ya que los términos 2x y 5y no tienen el
mismo factor literal de x, entonces no son términos
semejantes.
Los signos son de tres
tipos:
Agrupación
Operación
Relación
Signos de
Operación: todos aquellos que se utilizan para realizar las operaciones.
(suma, resta, exponenciacion, radicación, etc)
Signos de Relación, para indicar la
relación que existe entre dos expresiones algebraicas y cantidades. (>,<
, = ) , veremos las relaciones, es mayor es igual, es menor no es igual,
etc.
Signos de Agrupación
:Permiten agrupar operaciones, indicando la prioridad en que deben de
realizarse y también se usan para que sea más entendible la expresión.
Paréntesis, Corchete, Llave, Barra.
Reglas para simplificar
expresiones con Signos de Agrupación:
Primero debemos realizar las
operaciones indicadas dentro del signo de agrupación, de adentro hacia fuera
(esto es a veces tenemos signos de agrupación dentro de otros signos de
agrupación).
Segundo: Si al signo de agrupación le precede el
signo más (+) todos los terminos dentro del paréntesis (o llave o barra) se
quedan con su mismo signo (+) o (-) NO CAMBIA EL SIGNO DE LOS
TERMINOS.
Tercero: Si al signo de agrupación le precede el
signo menos (-) todos los terminos dentro del paréntesis (o llave o barra)
cambian al signo opuesto si tiene (+) el termino cambia a (-), si tiene (-) cambia (+) SÍ CAMBIA EL SIGNO DE cada
uno de los TERMINOS.
Si tenemos 1 taza, ¿qué significa? …pues que tenemos un número 1, seguido de la propiedad taza. Pues eso es un monomio, Una expresión algebraica simple sin sumas ni restas, pero si puede tener multiplicación y división.
4gatos, 6libros, 2b, 3x,
4x2
En griego MONOS significa unidad algo como un
todo único,
-2x²y
En este monomio el número -2
se le llama coeficiente numérico
x2y es la parte literal o factor literal.
Y si
examinamos el monomio anterior diríamos, que -2 multiplica
a x2y
2x³
En este ejemplo
2×x×x×x.
Vemos que es más fácil escribir
2x³ a
tener que escribir
2 por
x por x por x.
Recuerda, que antes del coeficiente solamente
se escribe el signo cuando es negativo (por comodidad, no esta prohibido
escribir el signo más + )
cuando escribas +1xy simplemente pon xy y todos sabrán
que es positivo.
En este monomio veamos sus
partes:
-3a2x3
El signo menos - el
numero 3 y la parte
literal a2b3
Podemos decir que un monomio es una agrupación de
letras y números, que no tienen operaciones indicadas de suma o resta. Oh…
esto sueno como un término.
-3ab = monomio
45 - axy
NO es un monomio
7axy
= monomio
El grado de un monomio, es la suma de los
exponentes de sus letras.
Recordemos que el exponente indica el
número de veces que una expresión se multiplica por si misma
(potenciación)
x=
x1 Cuando el exponente no esta indicado es
1
3x³ = 3(x×x×x)
En este monomio 3x³,
el grado es 3
En este monomio 2abc , el grado es 3 ya
que:
a tiene exponente 1,b
tiene exponente 1, y c tiene exponente
1
a1b1c1 = grado 3 porque se suman los
exponentes.
Se dice que un monomio también puede ser en relación a
una letra, esto es:
Cuando en un monomio en la parte literal se tiene más
de una letra, se puede sacar el grado del termino con respecto a la letra en
cuestión:
Ejemplo:
2abc tiene grado3
2a³x²y tiene un grado 6
pero.. pero
También tiene los siguientes
grados:
grado 3 con respecto a
grado 2 con respecto
x
grado 1 con respecto y
____
6 …
y si sumamos todos los grados, vemos que nuestro monomio tiene un
grado de 6
Si yo sumo:
2
manzanas + 2 manzanas … obtengo
4 manzanas
si yo sumo
2
huevos + 1 milanesa obtengo 1
milanesa con 2 huevos
si yo sumo
2
panes + 3 panes obtengo 5 panes
si sumo
2
dulces + 3 chocolates obtengo 2 dulces + 3 chocolates
si sumo
2
a + 3b obtengo (2a + 3b)
si sumo
2
a + 3a obtengo 5a )
si sumo
2ab +3ba+4ab obtengo
(2ab+3ab+4ab) = 9ab
si sumo
(2ab+3bc+3ab+4bc) obtengo (2ab+3ab+3bc+4bc) = (5ab+7bc)
Estos ejemplos nos indican claramente que
solamente podemos sumar objetos que son del mismo tipo. Y de aquí podemos
deducir la siguiente :
Regla: Se pueden sumar dos monomios, siempre y
cuando sean terminos semejantes(1), en tal caso se suman los coeficientes
numericos, sin modificar la parte literal.
En caso de que los monomios no sean terminos
semejantes, no se puede realizar la suma.
(1)
Termino semejante: se dice de los terminos que tienen la misma parte
literal elevadas a la misma potencia.
Ejemplos
2ab+13ab=15ab
2x+x=3x
3ax+4by=3ax+4by
3a²b+2ab+5a²b= 3a²b+5a²b +2ab
se agrupan terminos semejantes y se realizan las
operaciones.
=8a²b+2ab
no habiendo más terminos semejantes
RESTA DE
MONOMIOS
Pues para restar las reglas son las mismas
que para la suma, basta decir que como la resta es la operación inversa a la
suma, pues en lugar de sumar, restamos
8a³b²-3a³b²=5a³b² la resta
7a³b²-4a²b²
la resta no se puede realizar, porque aunque las letras son iguales, no
estan elevadas a la misma potencia, así que no hay terminos
semejantes
PRODUCTO DE
MONOMIOS
(MULTIPLICACIÓN)
Para realizar la multiplicación o producto de monomios, tenemos que hacer lo
siguiente:
1º Multiplicamos los signos de cada monomio de acuerdo a la ley de
los signos
(Nota: Si no hay signo a la izquierda del
monomio, sabemos que es positivo +)
2º El coeficiente numérico se
multiplica por el coeficiente numérico del otro monomio.
(Nota: Si no hay coeficiente numérico en
el monomio, sabemos que el coeficiente es 1)
3º Se multiplican las
letras de acuerdo a las reglas de las potencias (se suman los
exponentes)
(Nota: Si no hay exponentes numéricos en
el monomio, sabemos que el exponente es 1)
Por lo tanto, de acuerdo a la regla:
(-3a3b)(+5a2b²)=
- multiplicado por + es igual a - Recuerda: signos opuestos da
-.
3 multiplicado por
5 es igual a 15
a3 multiplicado por a2
es igual a5 Recuerda: se suman los
exponentes
b multiplicado por b² es igual a b³ Recuerda: se suman los
exponentes
(-3a3b)(+4a2b²) =
-15a5b³
Para multiplicar más de dos
monomios, multiplica el primero, por el segundo
el resultado que obtengas,
vas multiplicarlo por el tercero monomio , y así
sucesivamente.
Ley de los Signos
La ley de los
signos dice los siguiente
+ multiplicado por +
= +
+ multiplicado por
- = -
- multiplicado por + = -
- multiplicado por - = +
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
- |
- |
+ |
Resumen:
Si los signos son iguales, el signo del producto es positivo +
Si los signos son opuestos, el signo del producto es negativo -
COCIENTE DE MONOMIOS
(DIVISIÓN)
Para obtener el cociente, de la división de dos monomios, tenemos que hacer lo siguiente:
1º Dividimos los signos de cada
monomio de acuerdo a la ley de los signos
(Nota: Si no hay signo a la izquierda del
monomio, sabemos que es positivo +)
2º Realizamos la división de los
coeficientes numéricos.
(Nota: Si no hay coeficiente numérico en
el monomio, sabemos que el coeficiente es 1)
3º Se realiza la división
de los exponentes de la parte literal de acuerdo a las reglas de las potencias
(se restan los exponentes)
(Nota: Si no hay exponentes numéricos en
el monomio, sabemos que el exponente es 1)
Definición:
Potencia, es el producto de la base por si misma tantas veces como lo indica el exponente.
Ejemplos
4x4x4 será igual a: 43
11x11x11x11x11 será igual a: 115
4x4 = será igual a 42
(42)3
= 42 x 42 x 42
por si misma 3 veces de acuerdo a la definición.
Pero
como 42 =
4x4
(4x4) x (4x4) x
(4x4) = 46
Si contamos el
numero de 4’s que nos da como resultado vemos que son 6.
Diremos que para elevar a potencia un monomio, se
multiplican los exponentes de la base por la potencia.
Ya que recordamos que elevar un número a una
potencia, es simplemente una multiplicación repetida así que…diremos que hacer
para elevar a potencia un monomio
((5)2)3 = 52x3
= 56
((5)2)3 = 52 x 52 x 52 multiplicamos 52
por si mismo 3 veces
También lo podemos escribir como
(5 x 5) x (5 x
5) x (5
x 5)
Ya
que sabemos que: (5x5) = 52
Entonces, nuestro resultado es:
((5)2)3 =
52x3
= 56
Forma
desarrollada:
(ax2)3
=(ax2) por (ax2) por (ax2)=
a3x6
Forma
rápida:
(ax2)3 = a1x3 x2x3 =a3x6
Recapitulando:
Cuando se
multiplican dos expresiones, sus exponentes se suman
1º
an * am = a(n+m)
Ejemplo: 23 * 24 = 2(3+4) = 27
Cuando se una expresion,
se eleva a potencia, sus exponentes se multiplican
2º(an)m =
a(n*m)
Ejemplo:(23)4 = 2(3*4) =
212
Máximo Común Divisor (M.C.D.)
Un Numero primo, es aquel que solo tiene dos
divisores positivos esto es que divisible por si mismo y por la
unidad
Ejemplo de Números
primos menores a 100:
2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41,43, 47,
53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97
Todo numero natural diferente de 1,
puede descomponerse en el producto de un numero exacto de factores primos.
Ejemplo:
Buscar los factores primos del número 96.
96 | 2
48 | 2
Resultado 96 =
25 * 3 * 1
24 | 2
12 | 2
6 | 2
3 |
3
1 | 1
El
Calculo del M.C.D. de dos o más números, se realiza del siguiente modo
1º
Buscando sus factores
primos
2º Se seleccionan los
números que se repiten en el conjunto de números buscado y se multiplican, el
resultado es el M.C.D.
Obtener el M. C. D. de 40 y
60:
60 | 2 40 | 2
30 | 2 20 | 2
15 | 3 10 | 2
5 | 5 5 | 5
1 | 1
1 | 1
entonces
M.C.D. 40 = 2x2x2x5x1
M.C.D. 60 = 2x2x3x5
tenemos
en ambas columnas dos veces el 2 (2x2)
tenemos en ambas columnas una vez el 5
(5)
tenemos en ambas columnas una vez el 1 (1)
no se incluye el otro 2, ni
el 3, Porque no están en ambas columnas.
Entonces al multiplicarlos
obtenemos:
2x2x5x1 = ENTONCES M.C.D(40,60)=20
Obtener El
M.C.D. de 360, 5940 y 300
360 | 2
5940 | 2 300 | 2
360 = 2^2 * 2 *
3 * 3 *
5
180 | 2 2970 | 2 150 | 2
5940 = 2^2 * 3^2
*
3 * 5 *
11
90 | 2 1485 | 3 75 | 3
300 = 2^2 * 3 * 5 * 5
45 | 3
495 | 3 25 | 5 Agrupamos los
factores comunes
15 | 3 165 | 3
5 | 5 2^2 * 3 *
5
5 | 5
55 | 5 1 | 1 que estén en la
factorización
1 | 1 11 | 11
y obtenemos el M.C.D. 60
1
| 1
M.C.D 360=2x2x2x3x3x5x1
M.C.D 5940=2x2x3x3x3x5x11x1
M.C.D 300=2x2x3x5x5x1
Se repite solamente dos veces el 2 (en las tres
columnas)2,2
se repite solamente una vez 3 (en las tres columnas)
3
y se repite solamente una vez el 5(en las tres
columnas) 5
entonces los
multiplicamos:
2x2x3x5 = para obtener que
M.C.D(300,360,5940)=60
Mínimo Común
Múltiplo
|