unidad # 3
numeros reales
3.1 conjuntos numericos
Comenzaremos
por estudiar tres conjuntos en particular, los números naturales, los
números enteros y los números racionales o fraccionarios.
Estos conjuntos de números han ido apareciendo a medida que la humanidad se ha visto en la necesidad de solucionar problemas y retos cada vez más complejos y más profundos.
Estos conjuntos de números han ido apareciendo a medida que la humanidad se ha visto en la necesidad de solucionar problemas y retos cada vez más complejos y más profundos.
No existe una notación universal para indicarlos, como , que es generalmente aceptada. Las razones son que el conjunto de Números Irracionales no constituyen alguna estructura algebraica , como sí lo son los naturales (), los enteros (), los racionales (), los reales () y los complejos (), por un lado, y que la es tan apropiada para designar al conjunto de Números Irracionales como al conjunto de numeros imaguinarios puros lo cual puede crear confusión. Fuera de ello,
operaciones entre numeros reales
Un conjunto es una colección de objetos considerada como un objeto en sí. Un conjunto está definido únicamente por los elementos que lo componen, y no por la manera en la que se lo representa.
Existe una serie de relaciones básicas entre conjuntos y sus elementos:
- Pertenencia. La relacion relativa a conjuntos más básica es larelacion de pertenencia Dado un elemento x, éste puede o no pertenecer a un conjunto dado A. Esto se indica como x ∈ A.
- Igualdad. Dos conjuntos son iguales si y sólo si tienen los mismos elementos. Este principio, denominado principio de exterioridad establece el hecho de que un conjunto queda definido únicamente por sus elementos.
- inclusion. Dado un conjunto A, cualquier subcolección B de sus elementos es un subconjunto de A, y se indica como B ⊆ A.
- Ejemplos
- Cada numero natural l es elemento del conjunto N = {1, 2, 3, ...} de los números naturales: 1 ∈ N, 2 ∈ N, etc. Cada numero par es también un número natural, por lo que el conjunto P de los números pares, P = {2, 4, 6, ...}, es un subconjunto de N: P ⊆ N.
- Dado el conjunto de letras V = {o, i, e, u, a}, se cumple por ejemplo que a ∈ V o también i ∈ V. El conjunto de letras U = { vocales del español } contiene los mismos elementos que V, por lo que ambos conjuntos son iguales, V = U.
¿Qué son los números naturales?
Cuando
el hombre tuvo la necesidad de ordenar conjuntos y saber la cantidad de
elementos que los conformaban, así aparecieron los
números naturales.
Para negociar y ordenar cosas, el hombre tuvo la
necesidad de
representar las cantidades de lo que tenía para saber con qué contaba
exactamente. De ahí surgió la necesidad de crear símbolos que
representaran
esas cantidades.
¿que son numeros irracionales?
- Ejemplos
- Cada numero natural l es elemento del conjunto N = {1, 2, 3, ...} de los números naturales: 1 ∈ N, 2 ∈ N, etc. Cada numero par es también un número natural, por lo que el conjunto P de los números pares, P = {2, 4, 6, ...}, es un subconjunto de N: P ⊆ N.
- Dado el conjunto de letras V = {o, i, e, u, a}, se cumple por ejemplo que a ∈ V o también i ∈ V. El conjunto de letras U = { vocales del español } contiene los mismos elementos que V, por lo que ambos conjuntos son iguales, V = U.
¿que son numeros irracionales?
Un decimal infinito (es decir, con infinitas cifras) aperiódico, como √7 = 2,645751311064591 no puede representar un número racional. A tales números se les nombra "números reales o irracionales". Esta denominación significa la imposibilidad de representar dicho número como razón de dos números enteros.2 El numero irracional (). () son otros ejemplos de números irracionales.
Ejemplos de números irracionales
- π (pi): Este es quizás el número irracional más conocido de todos. Se trata de la expresión de la relación que existe entre el diámetro de una esfera y su longitud. Pi entonces es 3.141592653589 (…), aunque en general se lo conoce simplemente como 3.14.
- √5: 2.2360679775
- √123: 11.0905365064
- e: se trata del número de Euler y se trata de la curva que se observa en los tejidos eléctricos y que figura en procesos tales como las radiaciones radiactivas o bien en los procesos de crecimiento. El número de Euler es: 2.718281828459 (…).
- √3: 1.73205080757
- √698: 26.4196896272
Números Racionales
Los numeros racionales son todos los números que son susceptibles de ser expresados como una fraccion , es decir, como el cociente de dos números enteros. La palabra ‘racional’ deriva de la palabra ‘razón’, que significa proporción o cociente.En las operaciones matemáticas que se hacen a diario para resolver cuestiones cotidianas, casi todos los números que se manejan son racionales, pues la categoría abarca a todos losnumeros enteros y a una gran parte de los que llevan decimales .
Tanto los números fraccionarios racionales como los irracionales (su contraparte) son categorías infinitas. Sin embargo, estos se comportan de diferente manera: los números racionales son comprensibles y, en tanto representables por fracciones, su valor se puede aproximar con un criterio simplemente matemático, no ocurre esto con los irracionales.
Ejemplos de números racionales
Aquí se listan números racionales a modo de ejemplo. En los casos de ser estos a su vez números fraccionarios, se indica también su expresión como cociente:- 142
- 3133
- 10
- 31
- 69,96 (1749/25)
- 625
- 7,2 (36/5)
Operaciones con conjuntos
Las operaciones básicas del álgebra de conjuntos son:
- Unión. de dos conjuntos A y B es el conjunto A ∪ B que contiene todos los elementos de A y de B
- Intersección de dos conjuntos A y B es el conjunto A ∩ B que contiene todos los elementos comunes de A y B.
- Diferencia. entre dos conjuntos A y B es el conjunto A \ B que contiene todos los elementos de A que no pertenecen a B.
- Diferencia simétrica. La diferencia simétrica entre dos conjuntos A y B es el conjunto que contiene los elementos de A y B que no son comunes.
- Complemento. de un conjunto A es el conjunto A∁ que contiene todos los elementos que no pertenecen a A.
- Producto cartesiano. de dos conjuntos A y B es el conjunto A × B que contiene todos los pares ordenados (a, b) cuyo primer elemento pertenece a A y su segundo elemento pertenece a B.
Propiedades
Algunas de estas operaciones poseen propiedades similares a las operaciones con números naturales.Por ejemplo, la unión y la intersección son conmutativas asociativas . El conjunto vacío es elemento neutro de la unión, y el elemento del absorbente de la intersección y el producto cartesiano.
El conjunto universal es el elemento neutro de la intersección y el elemento absorbente de la unión.
Además, las operaciones de unión, intersección, diferencia y complemento son muy similares a las operaciones en un algebra así como a los conectores loguicos .
expresiones algebraicas
Recibe
el nombre de expresiones algebraica, a aquella enunciación, expuesta
en lenguaje matemático, formada por números y por simbolos
representados por letras (indicadores de incógnitas, pues indican
cantidades que se deben averiguar) que se encuentran vinculados entre sí
por medio de signos, que señalan las operaciones que se necesitan
efectuar, ya sean sumas, restas, multiplicaciones, divisiones o
potenciaciones.En álgebra se resuelven operaciones para grandes conjuntos numéricos, y no en cada caso concreto, como sucede en la aritmética. Para hacerlo, se ayuda con letras.
unidada # 3
numeros reales
inecuaciones
Inecuación de primer grado simpleUna inecuación es una expresión algebraica que consta de dos miembros separados por una desigualdad. La desigualdad puede ser < , ≤ , > , ≥.Resolver una inecuación consiste en encontrar el valor o valores que la verifican, al contrario de las ecuaciones de primer grado, las inecuaciones tienen infinitas soluciones agrupadas en un conjunto. El método de resolución de inecuaciones de primer grado se similar a la resolución de ecuaciones salvo por el hecho de que si multiplicamos los dos miembros de una inecuación por un número negativo cambia el sentido de la inecuación. ejemplo
inecuacion de segundo grado
Una inecuación de segundo grado es una inecuación en donde encontramos números, una variable (que llamaremos x) que esta vez la podemos encontrar multiplicándose a ella misma, y un símbolo de desigualdad..
Ejemplo
Un ejemplo de inecuación de segundo grado podría ser:
2x^2-x < 2x-1donde podemos observar que el término 2x^2 es el termino cuadrático, característico de las inecuaciones de segundo grado, ya que si éste no estuviera, tendríamos una inecuación de primer grado. sucesiones Definición
Se denomina sucesión a una función cuyo dominio es el conjunto de los números
naturales.
Para denotar el n-ésimo elemento de la sucesión se escribe an en lugar de f(n).Ejemplo: an = 1/n a1 = 1, a2 = 1/2, a3 = 1/3, a4 = 1/4, ... DefiniciónSucesión monótona creciente
Una sucesión es monótona creciente si se cumple que para todo n natural
Ejemplo:an = n es monótona creciente. a1 = 1, a2 = 2, a3 = 3, a4 = 4, ... DefiniciónSucesión monótona decreciente
Una sucesión es monótona decreciente si se cumple que para todo n natural
Ejemplo:an = 1/n es monótona decreciente. a1 = 1, a2 = 1/2, a3 = 1/3, a4 = 1/4, ...
A medida que aumenta n, los términos de la sucesión son cada vez más
cercanos a 0. Si representamos los términos como puntos en una línea, esto significa
que los puntos an se apiñan cada vez más cerca del punto 0 conforme n crece.
Se dice que an tiende a 0, o que tiene límite 0. Se expresa simbólicamente por: DefiniciónLímite finito
lim an = a <=> para todo ε>0 existe N natural / para todo n > N
Para cualquier número positivo ε, por pequeño que sea, podemos encontrar un natural
N suficientemente grande tal que a partir del índice N en adelante se tiene que
Es decir, si tomamos un entorno de a de cualquier radio siempre habrá un subíndice N tal que desde N en adelante todos los términos de la sucesión pertenecen a dicho entorno. Límite infinito de una sucesiónConsideremos la sucesión an = n2.a1 = 1 a2 = 4 a3 = 9 a4 = 16 ... a10 = 100 ... a100 = 10.000 Al crecer n, an no tiende a un límite definido, sino que crece más allá de toda cota. Se dice que an tiende a infinito. DefiniciónConvergencia y divergencia
Cuando una sucesión tiene límite finito a se dice que es convergente y
converge a a.
La sucesión an = 1/n converge a 0.Una sucesión que tiene límite infinito se llama divergente. Una sucesión que carece de límite se llama oscilante. La sucesión an = n2 es divergente. La sucesión an = sen n es oscilante, pues sus valores varían entre 1 y -1. b > c.
natural / para todo n > n2
c - ε < an < c + ε
Consideremos un ε tal que
Sea N = max {n1,n2} Para todo n > N se cumple
Absurdo de suponer Por lo tanto b = c. numeros reales
relacion de orden
Una
ecuación es un enunciado matemático que tiene dos expresiones separadas
por un signo igual. La _expresión a la izquierda del signo igual tiene
el mismo valor que la _expresión a la derecha.
Una
o ambas expresiones pueden contener variables. Resolver una ecuación
implica trabajar con las expresiones y encontrar el valor de las
variables.
Ejemplo:
Resolver la ecuación: 7x = 21
Para
que la ecuación se mantenga igual, debes aplicar la misma operación a
ambos lados de la ecuación. Si multiplicamos (o dividimos)un lado por
una cantidad, debemos multiplicar (o dividir) el otro lado por la misma
cantidad.
Esta ecuación se puede resolver dividiendo ambos lados por 7.
La ecuación sería 7x/7 = 21/7. Esto se puede simplificar a x = 21/7 o x = 3.
Puedes verificar tu cálculo sustituyendo el valor de x en la ecuación original. (7*3=21).
Ejemplo 2
Una ecuación de segundo grado es toda expresión de la forma:
ax2 + bx +c = 0 con a ≠ 0.
Se resuelve mediante la siguiente fórmula:
ejemplos
Por factorización
Este método consiste en resolver la ecuación como un producto de binomios, es decir encontrar dos números que multiplicados den como resultado “c” y sumados den “b”. Este método se usa cuando a = 1. Ejemplo: x² + 3x – 18 = 0 Buscamos dos números que multiplicados den -18 y sumados 3, y nos encontramos con que el 6 y el -3 cumplen con estos requisitos…. 6 · (-3) = -18 y 6 + (-3) = 3
(x + 6)(x – 3) = 0
INECUACIONES Una inecuación es una expresión de la forma: f(x) < g(x), f(x) <= g(x), f(x) > g(x) o f(x)>= g(x). La resolución de las inecuaciones es muy parecida a la resolución de las ecuaciones. 5x + 6 < 3x - 8 5x - 3x < -8 - 6 2x < -14 x < -7 Todos los valores de x menores que -7 satisfacen la inecuación. Es muy importante tener en cuenta que si multiplicamos por un numero negativo una inecuación tenemos que cambiar el signo de la desigualdad. 3x > -2 -9x < 6 x < -2/3 Sistemas de inecuaciones de primer grado con una incógnita. |
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