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Los números reales Números naturales, números enteros y números racionales Conjunto de los números naturales: N = {0, 1, 2, 3, 4, ........} Al considerar para cada a N un nuevo número, – a, al que llamamos opuesto de a, ampliamos N a Z. Esto equivale a exigir que la ecuación x + a = b, con a, b N tenga siempre solución. Conjunto de los números enteros: Z = {..., –3, –2, –1, 0, 1, 2, 3, 4, ........} Al exigir que la ecuación q . x = s, con q, s Z tenga siempre solución, ampliamos el conjunto de los números enteros a los números racionales. Conjunto de los números racionales: Q = {a/b : a, b Z, b 0} Números decimales y expresión decimal • La expresión decimal de un número racional o es finita o es periódica • Cualquier número cuya expresión decimal sea finita o periódica es una número racional Un número decimal periódico: Parte entera Anteperíodo q = 2‚ 4 78 78 78 78 ……. Período: primer bloque. Período: cuarto bloque. Expresión fraccionaria de los números decimales Para convertir el número q = 2‚ 4787878……. en fraccionario Pasos: • Primero. 1000q = 2478,787878…. • Segundo. 10q = 24,78787878.… • Tercero. • Cuarto. 990q = 2478 – 24 2478 - 24 2454 409 q= = = 990 990 165 Densidad de los números racionales Entre dos números racionales existen infinitos números racionales (qo + q2)/2 (qo + q1)/2 = = qo (qo + q3)/2 q3 q1 q2 = q4 Aunque qo y q1 estén muy próximos este procedimiento se puede seguir indefinidamente. Por ello se dice que los números racionales son densos Los números decimales que no son racionales se llaman irracionales: son números decimales que no se pueden expresar en forma de fracción El número 2 no es racional a 2= b a fracción irreducible b a2 2= 2 b 2b2 = a2 2 divide a a Imposible a = 2k 2b2 = 4k2 2 divide a b b2 =2k2 a fracción reducible b Los números irracionales • Los números irracionales tienen una expresión decimal no periódica e infinita • Los números irracionales junto a los racionales forman los números reales: se escribe R = Q I Ejemplos • El número p con 1000 cifras decimales 3,14159265358979323846264338327950288419716939937510582097494459230781640628620899 8628034825342117067982148086513282306647093844609550582231725359408128481117450 2841027019385211055596446229489549303819644288109756659334461284756482337867831 6527120190914564856692346034861045432664821339360726024914127372458700660631558 8174881520920962829254091715364367892590360011330530548820466521384146951941511 6094330572703657595919530921861173819326117931051185480744623799627495673518857 5272489122793818301194912983367336244065664308602139494639522473719070217986094 3702770539217176293176752384674818467669405132000568127145263560827785771342757 7896091736371787214684409012249534301465495853710507922796892589235420199561121 2902196086403441815981362977477130996051870721134999999837297804995105973173281 6096318595024459455346908302642522308253344685035261931188171010003137838752886 5875332083814206171776691473035982534904287554687311595628638823537875937519577 8185778053217122680661300192787661119590921642. • Un número decimal de expresión no periódica. 2,020020002000020000020000002000000020000000020000000002…... Representación de números reales: enteros 1 u. 1 u. –3 1 u. 1 u. 1 u. 1 u. 0 1 1 u. 1 u. 4 Representación de números reales: racionales 1 l. O 1/5 2/5 3/5 4/5 15/5 u. Representación de números reales 1 u. 1 u. 3 2 2 1 u. O 2 3 Fijados un origen y una unidad de medida sobre la recta, dar un número real equivale a señalar un punto en la recta Sucesivas ampliaciones de los números R R –2 –1 0 1/2 1 2 2 –1 0 1/2 1 2 –1 0 1 2 0 1 2 Q Q –2 Z Z –2 N N Intervalos abiertos y cerrados • Intervalo abierto: (a, b) = {r R / a < x < b} a b Los extremos no pertenecen al conjunto • Intervalo cerrado: [a, b] = {r R / a x b} a Los extremos sí pertenecen al conjunto b Intervalos semiabiertos (o semicerrados) • Intervalo abierto por la derecha: [a, b) = {r R / a x < b} a b El extremo izquierdo pertenece al conjunto; el derecho no. • Intervalo abierto por la izquierda: (a, b] = {r R / a < x b} a b El extremo izquierdo no pertenece al conjunto: el derecho sí. Valor absoluto |a| = a si a 0 -a si a < 0 Propiedades del valor absoluto •|a|0 •|a|=|–a| • | a .b | = | a | . | b | •|a+b| |a|+|b| Significado geométrico del valor absoluto de la diferencia de dos números O A B a b Longitud del segmento AB =distancia entre los puntos A y B = |b – a| = |a – b| Potencias de exponente natural. Raíces Dado un entero n > 0, se llama a elevado a la n-ésima potencia al producto de a consigo mismo n veces. potencia o exponente an = a . a . ..... . a n factores base n a es un número b, que elevado a la n-ésima potencia da a b= n a bn = a radical radicando Número de raíces Si b = n a a > 0: dos raíces par a < 0: sin raíces n: índice del radicando impar cualquiera que sea a, hay exactamente una raíz Exponentes enteros y fraccionarios 1 Potencias de exponente negativo: a = n. a Potencias de exponente cero: a0 = 1, cualquiera que sea a -n Se mantienen las propiedades de las potencias Producto de potencias de la misma base am . an = am+n Cociente de potencias de la misma base am / an = am-n Potencia de potencia (am)n = am.n Producto de potencias del mismo exponente am . bm = (a.b)m Cociente de potencias del mismo exponente am / bm = (a / b)m Potencias de exponente fraccionario m n m n m m/n Dado un número real a 0 y un número racional se define: a =( a) = a n Las propiedades de las raíces son un caso particular de las propiedades de las potencias I. Raíz de un producto II. Raíz de un cociente III. Raíz de una raíz n Como raíces Como potencias n (ab) 1/n = a1/n . b1/n a.b = a . n b n n a a = b n b m n a 1/n a1/n = 1/n b b mn a = a (a1/n)1/m = a (1/n) . (1/m) = a1/(mn) Redondeo Cuando se toma la aproximación más cercana a un número irracional, con un número decimal, se dice que se ha redondeado Para redondear 2 + p a tres cifras decimales 1. Se escriben la parte entera y las dos primeras cifras decimales 2 + p = 5,14...... 2. Antes de escribir la tercera cifra decimal del redondea, se mira la cuarta cifra decimal 2 + p = 5,1415... 3. Si la cuarta cifra decimal es menor o igual que 4, se toma como tercera cifra decimal la actual Si la cuarta cifra decimal es mayor o igual que 5, se toma como tercera cifra decimal la actual más uno 2 + p = 5,142 con tres cifras decimales Aproximaciones y errores. Notación científica • Se llama error absoluto al valor absoluto de la diferencia entre el valor real x de ^ Se designa por D = | x - x^ | un número y su valor estimado x. • Casi nunca se conoce exactamente el error: sólo se debe aspirar a acotarlo Se escribe x = ^x D De aquí se puede deducir que el error absoluto de una suma o diferencia es menor o igual que la suma de los errores absolutos de los términos • El error relativo es d = D / | x | • No se puede conocer su valor: como antes sólo se debe aspirar a acotarlo • Se suele expresar en % Notación científica Todo número decimal se puede expresar en la forma a . 10 k, donde –10 < a < 10 y k Z. • k es el orden de magnitud del número • Las cifras de a se llaman cifras significativas • El número de cifras significativas con que se expresa un número indican el grado de precisión con que se conoce, es decir, el error absoluto que se puede cometer