Conjuntos matemáticos

Agrupación de objetos bajo unas condiciones. Diagrama de Venn. Propiedades de la suma. Multiplicación. Diferencia. Cociente. Potenciación. Descomposición de números. Factores primos. Logaritmo. Fracciones. Números racionales, complejos, imaginarios

  • Enviado por: Rock Sta RZ
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 17 páginas

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CONJUNTOS

La palabra CONJUNTO nos remite, intuitivamente a una agrupación o colección de objetos. Sin embargo para que una colección de objetos sea un conjunto, deberá cumplir algunas condiciones:

  • UN CONJUNTO QUEDA DETERMINADO POR SUS ELEMENTOS QUE PERTENECEN A ÉL..

  • En símbolos lo escribimos así

    'Conjuntos matemáticos'

    Le ponemos como nombre una letra imprenta mayúscula y lo leemos: A es el conjunto formado por m, t y h

    2) PARA QUE UN CONJUNTO EXISTA ES NECESARIO QUE SUS ELEMENTOS

  • EXISTE EL CONJUNTO VACIO

  • Hemos dicho que para que un conjunto queda determinado si sus elementos están unívocamente definidos. Suponga que se le pide formar el conjunto de las ranas que maúlla. Ud. responderá "ninguna rana maúlla". El conjunto es VACÍO no hay ranas que cumplan esa condición, los elementos están bien definidos pero no hay ninguno.

    El conjunto vacío es único y se representa simbólicamente:

    ð

  • UN CONJUNTO ESTÁ EXPRESADO POR EXTENSIÓN CUANDO SE NOMBRAN TODOS SUS ELEMENTOS.

  • 5) LOS CONJUNTOS SE REPRESENTAN GRAFICAMENTE MEDIANTE DIAGRAMAS DE VENN

    Se trata de curvas cerradas . Dentro de la región interior se colocan los elementos, representamos el conjunto A2 del ejercicio anterior

    A2

    En matemática

    • a las oraciones incompletas se las llama expresiones proposicionales

    • en lugar de puntos suspensivos se utilizan otras letras que se llaman variables ( x,y,z )

    CONJUNTO DE NUMEROS NATURALES

    El conjunto de NUMEROS NATURALES:

    • Es un conjunto ordenado según la relación de menor, y tiene primer elemento

    • Es un conjunto infinito

    • No es denso, porque entre dos elementos cualesquiera existe un número finito de números naturales.

    Podemos representar el conjunto de números Naturales en una recta numérica:

    La flecha indica el orden creciente,

    El orden de los números naturales se representa en la recta numérica.

    OPERACIONES EN EL CONJUNTO DE NÚMEROS NATURALES

    1.-SUMA

    =14

    Los términos que intervienen en la operación suma se llaman sumandos. La palabra suma se utiliza para referirse a la operación o al resultado

    Propiedades de la suma:

    1.- La suma es una ley de composición interna, es decir , siempre tiene resultado 2.- La suma es asociativa, es decir , que el resultado no varía si se realizan sumas parciales.

    3.- La suma es conmutativa, es decir el orden de los sumandos no altera la suma

    4.- El cero es un elemento neutro para la suma

    Asociatividad

    Conmutatividad

    Elemento Neutro

    a

    b

    c

    (a+b)+c = a+(b+c)

    a + b = b+a

    a + 0 = a

    2

    3

    5

    6

    1

    8

    9

    7

    4

    2.- MULTIPLICACIÓN

    La multiplicación se construye a partir de la suma, es una suma particular donde todos los sumandos son iguales

    3 + 3 + 3 + 3 = 4.3 = (4)(3)

    a+a+a=3a

    Los términos de una multiplicación se llaman FACTORES, el resultado de la multiplicación se llama PRODUCTO.

    Indique cuáles son los factores y cuál el producto en:

    6.5.7.2=

    Propiedades del producto

    Complete el cuadro

    Asociatividad

    Conmutatividad

    Elemento Neutro

    a

    b

    c

    (ab)c = a(bc)

    ab = ba

    a.1 = a

    2

    3

    5

    6

    1

    8

    9

    7

    4

    3.-LA DIFERENCIA

    MINUENDO - SUSTRAENDO = DIFERENCIA O RESTA

    PROPIEDADES DE LA DIFERENCIA

    NO es conmutativa PORQUE

  • no es igual a 2-3

  • PROPIEDAD DISTRIBUTIVA DE LA MULTIPLICACIÓN RESPECTO A LA DIFERENCIA

    3( 6 - 2) = 3.6 - 3.2

    3.4 = 18 - 6

    12 = 12

    4.- EL COCIENTE

    DIVIDENDO

    COCIENTE

    RESTO

    En la división se verifica que:

    DIVIDENDO = DIVISOR . COCIENTE + RESTO

    IGUALDADES. ECUACIONES . DESIGUALDADES. INECUACIONES

    1.- Toda ecuación está compuesta por dos miembros separados por el signo igual

    Los miembros de una igualdad pueden conmutarse

    PRIMER MIEMBRO = SEGUNDO MIEMBRO

    EJEMPLO

    3 + 7 = 10 o bien

    10 = 3+7

    2.- Se llama IDENTIDAD a toda igualdad en la que figuran incógnitas y que es verdadera para cualquier valor de las variables

    EJEMPLO:

    a + b = b + c

    3.- Se llama ECUACIÓN a toda igualdad en la que figuran variables y que es verdadera para ciertos valores de la variable

    EJEMPLO:

    3x = 15

    x = 5

    RESOLVER una ecuación significa hallar los valores de la variable que la hacen verdadera

    DESPEJAR la variable significa trasponer las constantes a uno de los miembros de modo que la variable quede aislada en el otro. La transposición de términos se realiza utilizando la propiedad de los elementos neutros de cada operación y respetando el orden de las operaciones.

    EJEMPLOS

    2x + 4 = 24

    2x + 4 - 4 = 24 - 4

    2x = 24 - 4

    (2x) /2 = 20/2

    x = 20/2

    x = 10

    2(x + 4) = 24

    2(x + 4)]/2 = 24/2

    x = 24/2

    x + 4 = 12

    x + 4 - 4 = 12 - 4

    x = 12 - 4

    x= 8

    En el cuadro anterior se ha remarcado los pasos fundamentales. Los pasos intermedios pueden hacerse mentalmente

  • POTENCIACION

  • BASE Exponente = POTENCIA

    43=4.4.4=64

    41=4

    La potenciación es un caso particular de producto: todos los factores son iguales

    En general: an = a. a....a

    n veces

    La base es el número que se multiplica

    El exponente indica las veces que se multiplica la base

    an se lee a elevado a la ene

    PROPIEDADES DE LA POTENCIACIÓN

    • NO ES CONMUTATIVA PORQUE 34 NO ES IGUAL A 43

    • Es distributiva respecto a la producto y al cociente

    Ejemplo: (3.2)3=33.32

    • NO ES DISTRIBUTIVA respecto a la suma y a la diferencia

    (3+2)3=53=125 que es distinto a 33+23=9+8=17

    PRODUCTO DE POTENCIAS DE IGUAL BASE:

    El producto de potencias de igual base es otra potencia de la misma base cuyo exponente es igual a la suma de los exponentes de las potencias dadas

    En símbolos:

    an.am= am+n

    EJEMPLO:

    23.24=23+4=27

    COCIENTE DE POTENCIAS DE IGUAL BASE

    El cociente de potencias de igual base es otra potencia de la misma base cuyo exponente es igual a la diferencia entre los exponentes de las potencias dadas

    En símbolos:

    an:am= am-n

    EJEMPLO:

    25:23=25-3=22

    EXPONENTE CERO

    El exponente cero aparece cuando dividimos dos potencias iguales:

    EJEMPLO:

    24:24=24-4=20

    Pero, en este caso estamos dividiendo un número por sí mismo

    24:24 Luego: 20=1

    CONVENCIÓN: Todo número elevado a la cero da por resultado 1

    POTENCIA DE POTENCIA

    La potencia de otra potencia es una potencia de la misma base cuyo exponente es igual al producto de los exponentes dados

    (an)m= am.n

    (24)3= (2)12

    DESCOMPOSICIÓN DE UN NÚMERO EN FACTORES PRIMOS

    Llamaremos número primo a aquel número que es divisible por sí mismo y por la unidad.

    Los números que no son primos se llaman compuestos

    Todo número natural puede escribirse como producto de factores primos, diremos que se ha factoreado.

    Ejemplo:

    divisores

    180

    2

    90

    2

    45

    3

    15

    3

    5

    5

    1

    Luego :

    180 = 22325

    MULTIPLO COMÚN MINIMO (m.c.m): Dados dos o más números factoreados se llama múltiplo común mínimo al producto de los factores comunes y no comunes con su mayor exponente

    DIVISOR COMÚN MÁXIMO (d.cm): Dados dos o más números factoreados se llama divisor común máximo al producto de los factores comunes con su menor exponente.

    Ejemplo:

    Sea hallar el m.c.m y d.c.m de 180, 150 y 60

    Descomponiendo esos números en sus factores primos resulta:

    180 = 22325

    300 = 22.3.52

    120 = 23.3.5

    Luego:

    mcm (180,150,60 )= 23.32.52 = 600

    dcm (180,150,120) = 22.3.5 = 60

  • RADICACIÓN

  • La radicación es una operación inversa a la potenciación

    En general:

    PROPIEDADES DE LA RADICACIÓN

    • No es conmutativa

    • Es distributiva respecto al producto y al cociente

    • NO es distributiva ni asociativa respecto de la suma y de la resta

    LOGARITMOS

    Si pretendemos resolver la ecuación

    'Conjuntos matemáticos'

    nos encontramos conque no existe ninguna operación, de las que conocemos, que nos permita despejar la incógnita. Ello hace necesario la definición de una nueva operación, la LOGARITMACIÓN

    Introducción a la definición

    En el ejemplo anterior, el valor de equis es 4. Es decir, que la nueva operación determina exponentes

    El logaritmo de 81 en base 3 es el exponente 4, es decir, 4 es el número al que hay que elevar la base 3 para obtener 81

    Escribimos:

    Conjunto de Números enteros

    1.- Necesidad de su creación

    Ecuaciones del tipo x+5=3 no tienen solución en el conjunto de Números Naturales

    Esto generó la necesidad de crear un conjunto de números que diera solución a la operaciones similares al 3-5.

    El conjunto Z de números enteros está formado por los números positivos, los negativos y el cero.

    -3

    -2

    -1

    0

    +1

    +2

    +3

    +4

    Llamaremos

    2.- Módulo de un entero (valor absoluto)

    El módulo de un número es la distancia al cero .

    La distancia es un número positivo

    3.- NUMEROS OPUESTOS

    Dos enteros distintos son opuestos si tienen el mismo módulo

    La expresión

    -x se lee el opuesto de un número

    Sabemos que: el opuesto de +2 es -2; el opuesto de -6 es +6, aplicando la expresión que define el opuesto en lenguaje simbólico resulta:

    4.- ORDEN EN EL CONJUNTO DE NUMEROS ENTEROS

    En la recta numérica, (ver página anterior) la flecha indica el orden creciente.

    Ese orden debe mantenerse al agregar los números negativos

    Diremos que:

    • Dados dos números positivos, es mayor el de mayor valor positivo

    • Dados dos números negativos es mayor el de menor valor absoluto

    • Todo número positivo es mayor que cero

    • Todo número negativo es menor que cero

    5.-OPERACIONES EN EL CONJUNTO DE NÚMEROS ENTEROS

    Dada la correspondencia entre los números naturales y los números positivos al definir las operaciones no pueden contradecirse las definiciones ni las propiedades de ellas sino que deben ampliarse

    A.- SUMA ALGEBRAICA:

    1.1.-Para definir la suma debemos tener en cuenta que se debe verificar la igualdad

    De esta expresión los matemáticos acuerdan una convención

    1.2.- Resta o diferencia

    Recordemos que:

    B.- PRODUCTO DE NUMEROS ENTEROS

    Por la correspondencia entre los números naturales y los positivos sabemos que

    Multiplicar dos por cinco significa sumar dos veces el cinco.

    Teniendo en cuenta esta definición de producto y que la multiplicación es conmutativa podemos calcular

    Pero nos falta encontrar un significado para el producto de dos números negativos:

    Sobre la base de estas deducciones concluímos:

    C.- COCIENTE DE NÚMEROS ENTEROS

    La división es la operación inversa a la multiplicación. Ud. sabe que, por ejemplo, 14 dividido 7 es 2 porque 2 por 7 es igual a catorce. Entonces está en condiciones de realizar las siguientes divisiones

    APLICACIONES

    1) FACTOR COMÚN

    El cálculo del factor común es la inversa de la propiedad distributiva de la multiplicación con respecto al producto.

    Dada una suma para calcular el factor común se procede así:

    • Se determina el d.c.m , llamado factor común, de los sumandos

    • Se divide cada sumando por el factor común, obteniéndose los nuevos sumandos

    • El resultado es el producto del factor común por la suma de los nuevos sumandos obtenidos en el paso anterior.

    PROPIEDAD DEL PRODUCTO IGUAL A CERO

    Si el producto de varios números es igual a cero entonces alguno de los factores es igual a cero. En símbolos:

    PRODUCTO DE LA SUMA DE DOS NÚMEROS POR SU DIFERENCIA

    El producto de dos números por su diferencia es igual al a la diferencia entre los cuadrados de dichos números

  • POTENCIACION EN EL CONJUNTO DE NÚMEROS ENTEROS

  • La definción de potencia es la misma que en los números naturales, veamos:

    E.- RADICACIÓNLa radicación es la operación inversa a la potenciación:

    Conjunto de Números Racionales

    FRACCIONES - NUMEROS RACIONALES

    La ecuación: 2x=5

    no tiene solución en el conjunto de números enteros. Aplicando las reglas de resolución de ecuaciones resulta:

    El resultado obtenido es una fracción: el cociente indicado de dos números enteros.

    Llamamos:

    REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS NÚMEROS RACIONALES

    CLASIFICACIÓN DE FRACCIONES

    1.- Son FRACCIONES EQUIVALENTES las que representan el mismo punto en la recta numérica. EJEMPLO:

    2.- Son fracciones irreductibles aquellas cuyo numerador y denominador son números coprimos, es decir no tienen divisores comunes. EJEMPLO:

    3.- Son fracciones aparentes aquellas cuyo numerador es múltiplo del denominador. Son números enteros

    OPERACIONES CON NÚMEROS RACIONALES

    1.- SUMA DE FRACCIONES

    Para sumar fracciones es necesario que tengan el mismo denominador.

    Para reducir fracciones a común denominador se procede así:

    • Se determina el m.c.m. de los denominadores de las fracciones. Sumandos

    • Se calculan las fracciones equivalentes con ese denominador de cada sumando

    EJEMPLOS:

    2.- PRODUCTO DE FRACCIONES

    El producto de dos o más fracciones es otra fracción cuyo numerador es el producto de los numeradores de los factores, y cuyo denominador es el producto de los denominadores de los factores

    EJEMPLO

    3.- INVERSO MULTIPLICATIVO

    El inverso multiplicativo de una fracción es otra fracción tal que multiplicada por la primera da por resultado 1

    El inverso multiplicativo de

    4.- COCIENTE ENTRE DOS FRACCIONES

    El cociente entre dos fracciones es igual al producto entre el dividendo y el inverso multiplicativo del divisor.

    5.- POTENCIACION Y RADICACIÓN DE FRACCIONES

    EJEMPLO:

    POTENCIAS DE EXPONENTE NEGATIVO

    Sabemos que al dividir dos potencias de igual base se obtiene otra potencia de la misma base, cuyo exponente es igual a la diferencia entre las potencias dadas.

    Veamos este caso donde, de la aplicación de la regla resulta un exponente negativo

    Analicemos el significado de esta expresión tratando de resolver el ejercicio:

    Resulta entonces que:

    NÚMEROS COMPLEJOS

    1. LA UNIDAD IMAGINARIA

    Ecuaciones del tipo

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