LOS NÚMEROS REALES
El conjunto de los números reales pertenece en matemáticas a la recta numérica que comprende a los números racionales y a los números irracionales. Esto quiere decir que incluyen a todos los números positivos y negativos, el símbolo cero, y a los números que no pueden ser expresados mediante fracciones de dos enteros que tengan como denominador a números no nulos (excluye al denominador cero).
El conjunto de los números naturales está formado por:
N = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ...}
Con los números naturales podemos:
1 Contar los elementos de un conjunto (número cardinal).
8 es el número de planetas del Sistema Solar.
Con los números naturales no era posible realizar diferencias donde el minuendo era menor que el que el sustraendo, pero en la vida nos encontramos con operaciones de este tipo donde a un número menor hay que restarle uno mayor.
Ejemplo:
La necesidad de representar el dinero adeudado, la temperatura bajo cero, profundidades con respecto al nivel del mar, etc.
Las anteriores situaciones nos obligan a ampliar el concepto de números naturales, introduciendo un nuevo conjunto numérico llamado números enteros.
El conjunto de los números enteros está formado por los números naturales, sus opuestos (negativos) y el cero.
Un número racional es todo número que puede representarse como el cociente de dos enteros, con denominador distinto de cero. Se representa por .
Un número es irracional si posee infinitas cifras decimales no periódicas, por tanto no se pueden expresar en forma de fracción.
El número irracional más conocido es π, que se define como la relación entre la longitud de la circunferencia y su diámetro.
= 3.141592653589...
DESIGUALDADES
En matemáticas, una desigualdad es una relación de orden que se da entre dos valores cuando éstos son distintos (en caso de ser iguales, lo que se tiene es una igualdad).
Si los valores en cuestión son elementos de un conjunto ordenado, como los enteros o los reales, entonces pueden ser comparados.
estas relaciones se conocen como 'desigualdades estrictas, puesto que a no puede ser igual a b; también puede leerse como "estrictamente menor que" o "estrictamente mayor que".
PROPIEDADES DE LAS DESIGUALDADES | |
Si sumamos o restamos un mismo número a los dos miembros de una desigualdad, resulta otra del mismo sentido. |
Ejemplos
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Si multiplicamos o dividimos los dos miembros de una desigualdad por un mismo número positivo, resulta otra del mismo sentido. |
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Si multiplicamos o dividimos los dos miembros de una desigualdad por un mismo número negativo, resulta otra de sentido contrario. |
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INTERVALOS
Se llama intervalo al conjunto de números reales comprendidos entre otros dos dados:
a y b que se llaman extremos del intervalo.
CLASES DE INTERVALOS
Intervalo abierto, (a, b), es el conjunto de todos los números reales mayores quea y menores
que b.
DESIGUALDADES LINEALES
También conocida como ecuación lineal, es un planteamiento de igualdad, involucrando una o más variables a la primera potencia, que no contiene productos entre las variables, o mejor dicho,es una ecuación que involucra solamente sumas y restas de una variable a la primera potencia . ax + b es un binomio del primer grado.
Las desigualdades o inecuaciones son expresiones matemáticas que nos indican
que una cantidad es mayor o menor que otra. < >
Los signos de desigualdades son:
“<” menor que “>” mayor que
“≤” menor o igual
que “≥” mayor o igual que
Se llama primer miembro de la ecuación a la expresión que esta a la izquierda,
y segundo miembro a la que esta a la derecha del símbolo de desigualdad.
Las desigualdades se utilizan en el campo de la ingeniería, finanzas y en la
medicina principalmente.
FUNCIONES
Dados dos conjuntos A y B, llamamos función a la correspondencia de A en B en la cual todos los elementos de A tienen a lo sumo una imagen en B, es decir una imagen o ninguna.
Función real de variable real es toda correspondencia f que asocia a cada elemento de un determinado subconjunto de números reales, llamado dominio, otro número real.
f : D
x f(x) = y
El subconjunto en el que se define la función se llama dominio o campo existencia de la función. Se designa por D.
El número x perteneciente al dominio de la función recibe el nombre de variable independiente.
Al número, y, asociado por f al valor x, se le llama variable dependiente. La imagen de x se designa por f(x). Luego
y= f(x)
Se denomina recorrido de una función al conjunto de los valores reales que toma la variable y o f(x).
x
Conjunto inicial Conjunto final
Dominio Conjunto imagen o recorrido
El dominio es el conjunto de elementos que tienen imagen.
El subconjunto de los números reales en el que se define la función se llama dominio o campo existencia de la función. Se designa por D.
El número x perteneciente al dominio de la función recibe el nombre de variable independiente.
Conjunto inicial Conjunto final
Dominio Conjunto imagen o recorrido
El dominio es R, cualquier número real tiene imagen.
f(x)= x2 - 5x + 6 D=R
Si f es una función real, a cada par (x, y) = (x, f(x)) determinado por la función f le corresponde en el plano cartesiano un único punto P(x, y) = P(x, f(x)). El valor de x debe pertenecer al dominio de definición de la función.
Como el conjunto de puntos pertenecientes a la función es ilimitado, se disponen en una tabla de valores algunos de los pares correspondientes a puntos de la función. Estos valores, llevados sobre el plano cartesiano, determinan puntos de la gráfica. Uniendo estos puntos con línea continua se obtiene la representación gráfica de la función.
x | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
---|---|---|---|---|---|
f(x) | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
Grafo de una función es el conjunto de pares formados por los valores de la variable y sus imágenes correspondientes.
G(f) = {x, f(x) /x ∈ D(f)}
Un sistema de coordenadas cartesianas es un par de rectas graduadas, perpendiculares, que se cortan en un punto O(0,0), llamado origen de coordenadas. A la recta horizontal se llama eje de abscisas, y a su perpendicular por O,eje de ordenadas.
Se puede representar una función en el plano haciendo corresponder a cada par del grafo un punto determinado, marcando en el eje de abscisas el valor de su variable y en el de ordenadas, su correspondiente imagen.
1- Concepto de función
Una función es una relación entre dos magnitudes, x y f(x), de manera que a cada valor de la primera magnitud le corresponde un único valor de la segunda, que se llama imagen.
Por ejemplo: Indica si las siguientes relaciones definen una función o no.
a. A cada persona le corresponde su edad en años:
Respuesta: Si es una función, ya que a cada persona le corresponde una edad, es decir una sola imágen.
b. A cada persona le corresponde los idiomas que habla:
Respuesta: No es función, ya que a una persona le corresponden varios idiomas, es decir la imágen no es única.
c. Sabores de helado preferidos por los integrantes de un grupo de amigos:
Respuesta: No es función, ya que a cada integrante le corresponde más de un sabor de helado, es decir la imágen no es única.
Veamos algunos casos gráficos:
A las magnitudes que intervienen en una función se las llama variables:
→ Variable independiente. Es la que se fija primero. Se le suele asignar la letra x.
→ Variable dependiente. Es la que se deduce de la variable independiente. Se suele designar con la letra y, o como f(x) : Se lee " f de x".
Decir que " y " es función de " x " equivale a decir que " y " depende de " x ".
Por ejemplo: Determina la variable dependiente e independiente
a. La cantidad de kilogramos de pan y el precio total
Respuesta: El precio que pagamos por el pan depende del número de kilogramos que compremos.
Por lo tanto:
- la variable dependiente (y) sería el precio, ya que depende de la cantidad de kilogramos que compramos.
- La variable independiente (x) será los kilogramos de pan.
b. El tiempo de juego y el dinero gastado
Respuesta: El dinero gastado depende del tiempo, por lo que:
- El dinero es la variable dependiente (y)
- y el tiempo es la variable independiente (x)
3- Dominio y recorrido
4- Representación gráfica de una función
Para representar una función en un gráfico, los valores de la variable independiente ( x) se representan sobre el eje horizontal o de las abscisas, y los valores de la variable dependiente ( y ) se representan sobre el eje vertical o de las ordenadas.
x | y |
0 | y = 0 + 6 → 6 |
1 | y = 1 + 6 → 7 |
Los puntos a graficar serían : ( 0, 6) (1, 7)
Resumen:
FUNCION LINEA Y AFIN
La fórmula de la función lineal es: y = m x donde m es la pendiente de la recta (grado de inclinación). Estas rectas pasan siempre por el origen de coordenadas punto (0, 0). La ordenada en el origen n es 0.
La pendiente de la recta es 2 ( valor de m, coeficiente que hay delante de x ), cuando m es positiva la recta es creciente. Pasa por el punto (0, 0)
Tabla de valores de la función | |||
---|---|---|---|
x | 1 | 0 | -1 |
y | 2 | 0 | -2 |
Gráfica de la función
La fórmula de la función afin es: y = m x + n donde m es la pendiente de la recta (grado de inclinación). Si m es positiva le recta es creciente. Si m es negativa la recta es decreciente.
La ordenada en el origen es n, punto donde la recta corta al eje de ordenadas. Las coordenadas de este punto son: (0, n)
La pendiente de la recta es 2 , por ser positiva la recta es creciente. La ordenada en el origen n = 3, el punto de corte con el eje de ordenadas será el (0, 3)
Tabla de valores de la función | |||
---|---|---|---|
x | 1 | 0 | -1 |
y | 5 | 3 | 1 |
Gráfica
FUNCIÓN CUADRÁTICA
Son funciones polinómicas es de segundo grado, siendo su gráfica una parábola.
f(x) = ax² + bx + c
donde a , b y c (llamados términos ) son números reales cualesquiera y a es distinto de cero (puede ser mayor o menor que cero, pero no igual que cero). El valor de b y de c sí puede ser cero .
En la ecuación cuadrática cada uno de sus términos tiene un nombre.
Así,
ax 2 es el término cuadrático
bx es el término lineal
c es el término independiente
Cuando estudiamos la ecuación de segundo grado o cuadrática vimos que si la ecuación tiene todos los términos se dice que es un ecuación completa , si a la ecuación le falta el término lineal o el independiente se dice que la ecuación es incompleta .
Si pudiésemos representar en una gráfica "todos" los puntos [x,f(x)] de una función cuadrática , obtendríamos siempre una curva llamada parábola .
Parábola del puente, una función cuadrática. |
Como contrapartida, diremos que una parábola es la representación gráfica de una función cuadrática .
Dicha parábola tendrá algunas características o elementos bien definidos dependiendo de los valores de la ecuación que la generan.
Estas características o elementos son:
Orientación o concavidad (ramas o brazos)
Puntos de corte con el eje de abscisas (raíces)
Punto de corte con el eje de ordenadas
Eje de simetría
Vértice
Orientación o concavidad
Una primera característica es la orientación o concavidad de la parábola. Hablamos de parábola cóncava si sus ramas o brazos se orientan hacia arriba y hablamos de parábola convexa si sus ramas o brazos se orientan hacia abajo.
Esta distinta orientación está definida por el valor (el signo) que tenga el término cuadrático
(la ax 2 ) :
Si a > 0 (positivo) la parábola es cóncava o con puntas hacia arriba, como en f(x) = 2x 2 − 3x − 5
Si a < 0 (negativo) la parábola es convexa o con puntas hacia abajo, como
en
f(x) = −3x 2 + 2x + 3
Podemos construir una parábola a partir de estos puntos:
Por el vértice pasa el eje de simetría de la parábola.
La ecuación del eje de simetría es:
En el eje de abscisas la segunda coordenada es cero, por lo que tendremos:
ax² + bx + c = 0
Resolviendo la ecuación podemos obtener:
Dos puntos de corte: (x1, 0) y (x2, 0) si b² − 4ac > 0
Un punto de corte: (x1, 0) si b² − 4ac = 0
Ningún punto de corte si b² − 4ac < 0
En el eje de ordenadas la primera coordenada es cero, por lo que tendremos:
f(0) = a · 0² + b · 0 + c = c (0,c)
Representar la función f(x) = x² − 4x + 3.
xv = − (−4) / 2 = 2 yv= 2² − 4· 2 + 3 = −1
V(2, −1)
x² − 4x + 3 = 0
(3, 0) (1, 0)
(0, 3)