PSU - Matemáticas - Tema 1: NUMEROS
PSU - Matemáticas - Tema 1: NUMEROS
PSU - Matemáticas - Tema 1: NUMEROS
I.- NUMEROS:
NÚMEROS NATURALES, CARDINALES Y ENTEROS
Y bien, a trabajar...
Números Naturales
Números Pares = {2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, ...}, los cuales se pueden representar
algebraicamente como 2n. ¿Por qué? Por ser todos ellos múltiplos de 2. Observa que todos
podrían escribirse del siguiente modo:
2·1,
2·2,
2·3,
2·4,
2·5,
2·6, ....
o sea 2·n.
Números Impares = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, ...} ¿Cómo se representan algebraicamente?
Tenemos dos opciones (2n + 1) ó (2n - 1).
Números Primos: Un número, mayor o igual a 2, es primo cuando es divisible solamente por 1 y
por sí mismo. (o es aquel que tiene solo 2 divisores: el 1 y el mismo nº)
El 12 no es primo ya que es divisible por 1, por 2, por 3, por 4, por 6 y por 12. El 12 es un
número compuesto.
Los números naturales mayores que 1 que no son primos se llaman números compuestos.
1
La Criba de Eratóstenes
La Criba de Eratóstenes consiste en eliminar los números que no sean primos y que por tanto
sean múltiplos de algún número. Obtengamos, como un ejercicio, los 150 primeros números
primos, en la siguiente tabla, siguiendo los pasos indicados:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70
71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90
91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
101 102 103 104 105 106 107 108 109 110
111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
121 122 123 124 125 126 127 128 129 130
131 132 133 134 135 136 137 138 139 140
141 142 143 144 145 146 147 148 149 150
Orden de Operación
Es muy importante que al operar no te olvides que existe un orden de operación que se debe
respetar y es el siguiente:
1º Paréntesis
2º Potencias
3º Multiplicación y División
4º Suma y Resta
Por Ejemplo: 4 + 5 · 7
El típico error es comenzar el ejercicio efectuando la suma de 4 y 5, pero como ya sabemos que
existe un orden establecido, lo correcto es hacer primero el producto 5 · 7, o sea
4 + 5 · 7 = 4 + 35 = 39
Otro ejemplo: 57 - 5·(8 - 6)^3 (El símbolo ^ significa elevado a ...). Resolvamos en el orden
adecuado:
57 - 5 · 2 ^ 3 = 57 - 5 · 8 = 57 - 40 = 17
Ejercicios para practicar:
1) 8 + 4·2 - 15:3 + 2
2) (8 + 4)·2 - 15:3 + 2
3) 8 + 4·2 - 15:(3 + 2)
4) (8 + 4)·2 - 15 : (3 + 2)
Respuestas: 1) 13; 2) 21; 3) 13; 4) 21
2
Estudiemos ahora los números cardinales:
Números Cardinales
Números en potencia de 10
Todo número puede ser expresado en potencia de diez. Veamos el siguiente ejemplo:
739 = 7·100 + 3·10 + 9·1 = 7·102 + 3· 101 + 9·100 = 7 centenas + 3 decenas + 9 unidades.
Observa que 1 = 100 esto tiene su demostración, pero la dejaremos para cuando veamos
potencias.
Te corresponde a ti ahora:
8.529 =
Con el número 0 se debe tener algún cuidado al operar con él, especialmente en la división,
donde se da lo siguiente:
3 : 0 = ...... y aquí ya existe un problema, por lo que al dividir por cero se dice que esta operación
NO ESTÁ DEFINIDA.
7.935 : 0 = No está definida.
El mínimo común múltiplo (m.c.m.) de dos o más números es el menor de los múltiplos que es
común a cada una de estas cantidades.
6 8 12 :2
3 4 6 :2
3 2 3 :2
3 1 3 :3
1 1
El m.c.m. es 2·2·2·3 = 24
El máximo común divisor (m.c.d.) de dos o más números es el número mayor que los divide a
todos.
Ejemplo: Determinemos el m. c. d. entre 18 y 24.
Determinemos los divisores de 18, o sea números que dividen al 18.
D(18) = {1, 2, 3, 6, 9, 18}
Determinemos ahora los divisores de 24, o sea números que dividen al 24.
D(24) = {1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24}
Si observas verás que hay varios números que son divisores comunes (los de color), pero el
máximo, o sea el mayor es 6
3
Números Enteros
Los Numeros Enteros, más conocido como el conjunto zeta, Z. Este conjunto surge como
necesidad de crear nuevos números que solucionarán diversas situaciones de la vida cotidiana.
Por ejemplo: Para anotar las temperaturas inferiores a 0º (temperatura de solidificación del
agua). En una competencia, los puntos en contra.
También para señalar cantidades opuestas, como ser +1997 (1997 D.C.) con -436 (436 A.C.)
Estos nuevos números son los Números Negativos y al unirlos con los Números Naturales y el
cero formamos el conjunto de los Números Enteros.
Z = {.... -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ....}
En la recta numérica:
Si un número entero está en la recta numérica a la derecha de otro es un número mayor, por
ejemplo, el -2 está a la derecha de -3, luego -2 > -3.
Más adelante, cuando trabajemos con sistemas de coordenadas, veremos la utilidad de tener
claro lo que se refiere al valor absoluto. Con el conjunto Z se trabaja especialmente durante 8º
básico, allí se forma la base para poder aplicarlos luego en cualquier situación matemática, pero
no a todos se le hace fácil captar este conjunto y para un buen número de alumnos comienza el
"sufrimiento" al no obtener los logros esperados en la asignatura.
Divisibilidad
Un número es divisible por:
• 4 cuando sus dos últimas cifras son múltiplo de 4 o las dos últimas son 0.
• 10 cuando termina en 0.
• 11 cuando la diferencia entre la suma de las cifras de los lugares pares menos la suma de las
cifras de las posiciones impares es múltiplo de 11.
• 25 cuando el número formado por sus dos últimas cifras es múltiplo de 25.
4
• 100 cuando termina en 00.Por 2: Cuando su último dígito es 0 ó par.
Múltiplos
El conjunto de los múltiplos de p con p e Z, está dada por:
M(p) = {p·k / k e Z}
Operatoria en Z
Veamos los siguientes ejemplos:
5 + 7 = 12
5 - 7 = -2, o lo que es lo mismo: 5 + (-7) = -2
-5 + 7 = 2
-5 - 7 = -12, o lo que es lo mismo: -5 + (-7) = -12
Si observas adecuadamente verás que siempre se conserva el signo del número mayor y que si
los números son de signos iguales se suman, mientras que si son de signos distintos se restan.
Si al sumar dos números enteros resulta 0, entonces decimos que uno es el inverso aditivo ( u
opuesto) del otro.
Si tienes muchas dificultades con la operatoria en el conjunto de los Enteros, te sugiero bajarte a
tu computador el programa Tosix (está en la portada del curso) y practicarlo bastante. Está en
Inglés, pero lo único que debes saber es que Plus te indica sumar y que Times te ordena
multiplicar.
Lo que nos señala que debemos respetar la siguiente regla de los signos para la multiplicación o
producto.
+·+=+
+·-=-
-·+=-
-·-=+
Estas reglas son bastante importante cuando hay que solucionar operaciones como las
siguientes: 5 + (-3) - (-6) = 5 - 3 + 6 = 2 + 6 = 8.
¡Cuidado! hay alumnos que cometen el siguiente error al efectuar 5 - 3 + 6. Suman el 3 con el 6 y
les queda 5 - 9 = -4. La equivocación está en tomar el 3 como positivo cuando en realidad es un
número negativo, como puedes ver en el planteamiento del ejercicio.
Para la división se aplica la misma regla de los signos que para la multiplicación.
Así: -8 : -2 = 4 6 : -2 = -3
5
Uso de Paréntesis
Los paréntesis indican el orden en que las operaciones deben ser efectuadas.
Finalmente, el paréntesis llave {-5 - 1}, siendo el resultado final igual a -6.
Lo que viene depende exclusivamente de ti, debes ejercitar y por sobre todo entender lo que
estés haciendo, aunque te resulte tedioso o difícil, el éxito final dependerá de que cada clase o
guía que desarrolles sea un éxito.
NÚMEROS RACIONALES
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:
Obvio que b debe ser distinto de cero, ya habíamos visto que la división por 0 no está definida.
Esta fracción indica que un entero ha sido dividido en 8 partes equivalentes y que se han
considerado 3 partes de ella. (Ver figura)
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.
Ahora la pregunta: ¿cómo representar 5/3? La respondemos un rato más, basados en los
números mixtos.
6
Número Mixto
La fracción 5/3 se puede escribir como un número mixto, o sea un número con una parte entera
y otra fraccionaria.
Aquí está la representación que da respuesta a la pregunta anterior, o sea un entero dos tercios
El procedimiento para transformar un número mixto en fracción es:
Fracción propia
Son aquellas cuyo numerador en menor que el denominador. En la recta numérica se ubican
entre el 0 y el 1
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.
Al convertirlas en número mixto, el entero que se obtiene nos indica entre qué números enteros
está la fracción impropia, y la fracción que nos resulta se ubica entre dichos números.
7/3 = 21/3
Amplificación
Amplificar una fracción es multiplicar su numerador y denominador por un mismo número natural.
La fracción obtenida es equivalente a la original.
Ejemplo 2/5
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
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:
3/25<4/25<8/25<16/25<26/25
b) Si los denominadores son distintos, habrá que igualarlos. Esto se realiza obteniéndo el m.c.m.
entre los denominadores de las fracciones.
A continuación, debemos obtener una fracción equivalente para cada una de las anteriores, pero
con denominador 24.
8
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:
Ejemplo:
División: Para dividir fracciones multiplicamos la primera fracción por el inverso multiplicativo de
la segunda fracción.
Ejemplo:
9
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:
Vemos que al resolver, siempre terminamos multiplicando por 1/2, por esto definiremos:
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
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?
Representemos 2/5:
10
Viendo lo recién representado en el entero obtenemos:
Ejemplos:
Fracciones a decimales
Para transformar una fracción a la forma decimal, se divide el númerador por el denominador.
Decimales a fracción
Para transformar un decimal a fracción, sólo vamos a considerar los casos que corresponden a
la PAAM
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.
11
Decimal Periódico: 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 - 7) / 9 = 20/9
_
12,3 = (123 - 12) / 9 = 111/9
Adición
Para sumar decimales los sumandos deben ubicarse, de tal forma, que coincidan las columnas
de posición de la parte entera y los de la parte decimal.
Si un sumando no tiene parte decimal, debe ubicarse de acuerdo a las columnas de la parte
entera.
Ejemplos:
1. 0,037 + 0,94
0, 0 3 7
+ 0, 9 4
0, 9 7 7
2. 21,7 + 0,071
2 1, 7
+ 0, 0 7 1
2 1, 7 7 1
3. 23 + 1,096
23
+ 1, 0 9 6
2 4, 0 9 6
12
Sustracción
Es importante recordar que siempre el minuendo debe ser mayor que el sustraendo.
Ejemplos:
1. 0,42 - 0,003
0, 4 2 0
- 0, 0 0 3
0, 4 1 7
2. 15 - 0,271
1 5, 0 0 0
- 0, 2 7 1
1 4, 7 2 9
Ahora contamos la cantidad de cifras decimales de los factores 0,07365 y 0,053, siendo de 5 y 3,
respectivamente, o sea en total 8 cifras decimales.
Al aplicar la cantidad de cifras obtenidas al resultado 390.345, obtenemos como resultado final
0,00390345.
Se debe tener especial cuidado al multiplicar cantidades que terminan en cero ya que no nos
debemos olvidar de agregar, al resultado final, los ceros que contiene la cifra.
13
División de decimales
Esto es lo mismo que decir , fracción que podemos amplificar por 10 (basados en que 0,5 tiene
un solo decimal).
Resulta, entonces,
Efectuamos esta sencilla división 360 : 5 . Luego el resultado final de 36 : 0,5 es 72.
Si queremos comprobar que nuestro resultado está bién, debemos multiplicar 72 · 0,5 y obtener
36.
Otro ejemplo:
3764 : 0,04
En este caso debemos amplificar por 100, ya que 0,04 tiene dos decimales.
Para amplificar debemos observar cuál de las dos cantidades tiene mayor cantidad de
decimales. En este caso es el 0,512 y él es el que determina que se debe amplificar por 1.000. (3
decimales, 3 ceros)
Las divisiones con decimales tiene mucha aplicación en la vida cotidiana, como en lo siguiente:
Se tiene una barra de fierro de 1,5 metros de largo y de ella se quieren obtener pernos de 0,075
metros de largo. ¿Cuántos pernos salen? (Resp. 20)
Cuando tenemos multiplicaciones o divisiones de decimales por 10, 100, 1.000..., es decir, por
potencias de 10, sólo necesitamos correr la coma de acuerdo a los ceros de esa potencia.
14
NÚMEROS IRRACIONALES Y REGULARIDADES NUMÉRICAS
Estimaciones y aproximaciones
Redondear un número decimal significa buscar otro número mayor o menor que se aproxime a
él, pero que tenga menos cifras decimales.
Si la cifra es menor que 5 no se considera y si es mayor o igual que 5, aumenta en una unidad la
cifra anterior.
Truncar un número decimal es eliminarle cifras, sin redondearlo. Esto tiene el objetivo de poder
trabajar con operaciones más simplificadas.
Ejemplo: El número decimal 31,639 lo podemos truncar a 31,63 o a 31,6 o a 31, según las cifras
que se desean truncar.
Números Irracionales
Los números irracionales fueron descubiertos en la escuela que tenía el matemático griego
a
Pitágoras. Son inconmensurables (no medibles) y no pueden expresarse de la forma .
b
El problema se les presento a los pitagóricos, cuando trataron de medir la hipotenusa de un
triángulo isósceles que se formaba en un cuadrado al dividirlo en dos partes por una de sus
diagonales.
1
Los geómetras no conocían un número que elevado al cuadrado fuera 2. Actualmente podemos
obtener su valor con una calculadora.
2 = 1, 41421356237...
15
¿Cómo ubicar 2 en la recta numérica?
luego con un compás se hace centro en 0 y con la medida de la hipotenusa se traza una curva
que intercepte al eje x, quedando ubicada la raíz de 2 como se puede apreciar en la figura.
Si queremos ubicar otra raíz, por ejemplo, la raíz de 13 el triángulo debe tener catetos de
medidas 3 y 2 respectivamente y seguir el mismo procedimiento anterior.
CUADRADOS MÁGICOS
Un cuadrado mágico consiste en una distribución de números en filas y columnas, formando un
cuadrado, de forma que los números de cada fila, columna y diagonal suman lo mismo. A esta
suma se le denomina constante mágica y se simboliza por K.
Los cuadrados mágicos se clasifican de acuerdo con el número de celdas que tiene
cada fila o columna. Así, uno con 5 celdas se dice que es de quinto orden o también se utiliza la
notación 5x5. En general nxn.
No existen cuadrados mágicos de orden 2 (2x2)
Ejemplo: En el siguiente cuadrado mágico la suma en forma horizontal, vertical y diagonal es
192.
100 16 76
40 64 88
52 112 28
En el siguiente la suma es 15
8 1 6
3 5 7
4 9 2
n(n2 +1)
K=
2
16
POTENCIAS DE BASE POSITIVA Y EXPONENTE ENTERO.
Luisa te pide que le calcules cuántos bisabuelos y tatarabuelos ha tenido. Para calcularlo
dibujaremos su árbol genealógico:
Operación Resultado
Padres 2 = 21 2
Abuelos 2·2 = 22 4
Bisabuelos 2·2·2 = 23 8
Tatarabuelos 2·2·2·2 = 24 16
En muchas situaciones hay que multiplicar un número por sí mismo varias veces. Para abreviar,
en lugar de escribir 2*2*2*2 escribimos 24 y lo llamaremos potencia.
Una potencia es el resultado de multiplicar un número por sí mismo varias veces. El número que
multiplicamos se llama base, el número de veces que multiplicamos la base se llama exponente.
17
Algunas potencias especiales.
Cuadrados perfectos
Número Cuadrado
1 1
2 4
3 9
4 16
5 25
6 36
7 49
8 64
9 81
10 100
11 121
12 144
13 169
14 196
15 225
a-n = 1 / an
(a/b)-n = (b/a)n
3-5 = 1 / 35 = 1/243
5-3 = 1 / 53 = 1 / 125
18
Potencias de base 10 y exponente negativo
Las potencias de base 10 y exponente negativo son fáciles de calcular. Así por ejemplo,
En general:
El producto de dos potencias de la misma base es otra potencia de la misma base cuyo
exponente es la suma de los exponentes de los factores
am · an = am+n
La regla anterior es cierta cualquiera que sea la base y los exponentes m y n, tanto si son
positivos como negativos.
De manera similar al producto, se puede deducir la siguiente regla general que es válida tanto
para exponentes positivos como negativos:
El cociente de dos potencias de la misma base es otra potencia de la misma base cuyo
exponente es la diferencia entre el exponente del dividendo y el del divisor.
am : an = am-n
Por ejemplo,
45 : 43 = (4 · 4 · 4 · 4 · 4) : (4 · 4 · 4) = 42 = 45-3
19
20