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SISTEMAS NUMÉRICOS1 HISTORIA DE LOS NÚMEROS Por Martín A. Cagliani La noción de número y de contar, así como los nombres de los números más pequeños y más comúnmente empleados, se remonta a épocas prehistóricas. Con la invención de la escritura, se tuvo que dar el paso siguiente, que fue el de escribir los números. Los primeros números escritos, eran simplemente signos iguales que se limitaban a contar hasta llegar al número deseado. Por ejemplo uno era ', dos '', cinco ''''', ocho '''''''', y así sucesivamente hasta llegar al numero deseado. Como se hace difícil leer muchos signos de este estilo, por ejemplo 27 seria muy moleste tener que leer ''''''''''''''''''''''''''', así que se los empezó a separar en grupos, preferentemente de a diez (es el que se utilizo mas en la antigüedad). Luego se invento un símbolo para los diez grupos de diez, o sea cien, y así sucesivamente. Este sistema lo utilizaban los babilonios, pero con un sistema cuneiforme, que eran formas de cuya marcadas en arcilla. En las primeras etapas de su desarrollo, los griegos usaron un sistema semejante al de los babilonios, pero en épocas posteriores se generalizó un método alternativo. Recurrieron al empleo de otro sistema ordenado: el de las letras del alfabeto. Los griegos serian los que inventarían los números irracionales, más precisamente Pitágoras. El cero lo inventaron los hindúes por el año 500, los hindúes denominaron a este símbolo sunya, que quiere decir "vacío". Este fue un gran avance porque ya no se confundirían los números como el 507 con el 57, esta era la forma utilizada anteriormente, dejando un espacio. Este símbolo de la nada fue recogido por los árabes hacia el s. VIII, quienes lo denominaron céfer, que en su idioma quería decir "vacío". Esta palabra dio origen a las palabras castellanas cero y cifra. Con mucha lentitud llegaron los números arábigos a occidente y reemplazaron a los números romanos, que estos habían esparcido por todo su imperio. Fue un matemático italiano, Leonardo Fibonacci (1170-1240), el primero en escribir sobre los números arábigos en occidente. Tuvo la ocasión de viajar ampliamente por el norte de África. Allí aprendió la numeración árabe y la notación posicional (el cero). Fibonacci escribió un libro sobre el tema en 1202, Liber Abaci (o libro del ábaco), que sirvió para introducir los números arábigos en Europa, pero los romanos aún se mantuvieron en vigor durante tres siglos más. 1 Realizado por el profesor Juan Guillermo Paniagua El matemático italiano Geronimo Cardano (1501-1575), fue el que demostró, en 1545, que las deudas y los fenómenos similares se podían tratar con números negativos. Hasta ese momento, los matemáticos habían creído que todos los números tenían que ser mayores que cero. En la antigüedad no se contaba mas de varios miles, si así era se limitaban a exagerar diciendo cientos de miles o mas que las estrellas. El numero millón y la palabra, (que viene del latín que significa "gran millar"), que son mil millares, data de la alta Edad Media, época en que el comercio había revivido, hasta alcanzar un punto de necesitar una palabra especial. Los billones y los trillones vinieron mas tarde. En 1614 John Napie, llamado Neper o Neperius, invento los logaritmos, del griego logos, razón, y arithmos, número. Un logaritmo es un número que indica la potencia a la que hay que elevar otro dado para que resulte un tercero también conocido. El matemático ingles John Wallis (1616-1703) fue el que consiguió dar sentido a los números imaginarios (numero que se inventa y se le asigna un símbolo como i) en 1685, así como los números complejos. En 1744 el matemático suizo Leonhard Euler (1707-1783) descubrió los números trascendentales, que son los que jamás constituirán una solución a cualquier ecuación algebraica que pueda escribirse. En 1845 el matemático irlandés William Rowan Hamilton (1815-1865) comenzó a trabajar con números hipercomplejos, o como el los llamo cuaternios. CONJUNTOS NUMERICOS 1. NÚMEROS NATURALES ( N ) El conjunto de los números naturales surgió de la necesidad que tenía el hombre de contar. Se describe así: N = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,.......} Este conjunto se caracteriza porque: Tiene un número infinito de elementos Cada elemento tiene un sucesor y todos, excepto el 1, un antecesor. El sucesor de un número natural se obtiene sumando uno (+1); el antecesor se obtiene restando uno (-1). 2. NÚMEROS ENTEROS ( Z ) El Conjunto de los Números Enteros surge de la necesidad de dar solución general a la sustracción, pues cuando el sustraendo es mayor que el minuendo, esta sustracción no tiene solución en los números naturales. Z = { ..... –3, -2, -1, 0, 1, 2, 3,...} Al conjunto de los enteros también pertenece el 0. 3. NÚMEROS PARES E IMPARES Un número entero x es par si se puede escribir de la forma x = 2k, donde k Z. 20 y - 12 son números pares ya que, 20 = (2). (10) y -12 = (2). (-6). Números pares = {x/x = 2k, k Z} Un número entero x es impar si se puede escribir de la forma x = 2k 1, donde k Z. 9 es impar ya que, 9 = 2. (4) + 1, 4 Z Números impares = {x/x = 2k 1, k Z} 4. NÚMEROS RACIONALES (Q) Surgen como necesidad de solucionar la ecuación de la forma ax = b, donde a, b Z. a Es el conjunto formado por los números que se pueden expresar de la forma , es decir: b a Q = {x/x = , a, b Z, b 0} b Son números racionales: Los números enteros Los decimales finitos Los decimales infinitos periódicos (puros y mixtos) 5. NÚMEROS IRRACIONALES (Q´) El conjunto de los números irracionales está formado por los números que no pueden expresarse como el cociente de dos números enteros. Son números irracionales: Los decimales infinitos no periódicos Las raíces de cualquier índice que después de ser simplificadas originen una nueva raíz 6. NÚMEROS REALES (Re) El conjunto de los números reales está formado por la unión de los números racionales con los números irracionales, es decir, Re = Q Q´. 7. NÚMEROS COMPLEJOS (C) El conjunto de los números complejos se forman debido a la búsqueda de solución a la ecuación de la forma x2 + 1 = 0, que no tiene solución en Re. El conjunto de los números complejos está formado por todos los números de la forma a + bi, donde a, b Re, b 0, e i es la unidad imaginaria, es decir: C = {x/x = a + bi, a, b Re, b 0, i = 1} El siguiente diagrama, muestra una síntesis de lo anteriormente mencionado. EJERCICIO Completar la tabla siguiente con los símbolos o según que el número que aparece en la columna izquierda pertenezca o no al conjunto dado en la parte superior. N -12 4 7 5.3244… 5 64 5 32 4 16 2+ 4- 3 8 2 Z Q Q´ Re C PROPIEDADES DE LOS NÚMEROS REALES