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ÁLGEBRA habilidades aritméticas para dividir 1.39 Para mucha gente álgebra parece extraño. Así que esto que acabamos de hacer es Casi siempre usa letras como a, b, c en álgebra. entre 3 y luego multiplicarlo por 12. lugar de números. Ahora veamos un problema que usa letras Lo que esta gente no se da cuenta es que en lugar de números. esas letras simplemente representan cantidades desconocidas. Esas cantidades desconocidas pueden ser edades de gente, cuanto tiempo se tarda alguien en terminar un trabajo, o cualquier otro numero. Álgebra no es Si b = 10 y es 7a 2 + 5b2 1) 2) 3) 4) 5) 100 250 500 1000 5000 Si eligió realmente tan extraño como parece. a = 0 evalúe cuanto 3 como la correcta, usted sustituyo correctamente en la Usted puede alegrarse de que el siguiente ecuación. Este problema es simplemente problema es un problema de álgebra: uno de sustituir; usted sustituye el numero por una letra y luego usa SI 3 PANES DE CANELA CUESTAN aritmética Q1.39, CUAL ES EL VALOR DE UNA respuesta. básica para encontrar la Si alguien le hubiera preguntado DOCENA? hace unos momentos si conoce álgebra lo 1) 4.17 mas seguro es que le habría contestado 2) 4.46 que no; 3) 5.26 correctamente en el problema anterior 4) 5.46 podemos decir que ya tiene una idea de lo 5) 5.56 que se trata. Si eligió 5 como la respuesta correcta usted probablemente utilizó sus pero si usted sustituyó Aquí tiene otro problema de álgebra que usa letras para representar una cantidad desconocida. Álgebra a (a + b) = a² + ab S equivale a la edad de Sergio. padre, Su (el de Sergio) tiene 7 años más Introducción No. 2 que la edad de Sergio multiplicada por 3. Cual de las siguientes expresiones representa la edad del padre de Sergio? 1) 3s No hay nada misterioso acerca del álgebra. Es simplemente otra forma de 2) 3s + 7 manejar las herramientas matemáticas. 3) 3 (s + 7) 4) S + 7 3 La belleza del álgebra es que le proveerá 5) 3S – 7 de una forma rápida y fácil de resolver problemas que lo dejaron mudo Se fijo que este problema ni siguiera le requiere sumar, restar, multiplicar o anteriormente. Le proveerá también de dividir? una nueva forma de ver los números. Todo lo que debe usar es la lógica. Eligió usted el número 2? Si usted lo hizo entonces comprende lo básico de las Hace 50 años estudiar álgebra no era tan expresiones algebraicas. importante como ahora, en estos tiempos Utilizando el sentido común, lógica y sus modernos el álgebra tiene aplicaciones nuevas habilidades de álgebra usted estará en capacidad de resolver problemas que diversas en la ingeniería, quizá nunca se imaginó. arquitectura, estadística, economía, exploración espacial y todas las ciencias físicas. Aunque el álgebra no es realmente difícil de aprender si requiere que usted tenga la voluntad de aprenderla. Nuevas palabras y métodos vienen a su léxico. Para mucha gente el álgebra parece extraña. Muy a menudo utiliza letras como a, s, b, y otras en lugar de Recuerde que álgebra utiliza letras para números. Lo que muchas veces no nos identificar cantidades que no conocemos. damos cuenta representan es que cantidades estas letras desconocidas. Ejemplo: Esas cantidades desconocidas pueden ser La suma de cinco veces un número y dos edades, distancias o cualquier cantidad veces el mismo número es igual a siete imaginable, el álgebra no es tan extraña veces ese mismo número. como parece. Todo eso se puede reducir a unas cuantas Usted ya ha trabajado ciertas técnicas simples letras. Representemos el número algebraicas en las lecciones anteriores si del que estamos hablando pero que no eso le pone mas tranquilo. sabemos exactamente su cantidad con la letra n. Para este ejemplo que viene primero En álgebra, un numero o letra al lado de realice la operación y después lea la otro sin ningún signo en medio de ellos explicación de la respuesta. significa que debe multiplicarse. Ejemplo: 5n + 2n = 7n Ve como cambia la situación? Si 3 panecillos de canela cuestan correctamente en la ecuación. Este es un Q1.39, cual es el costo de una simple problema de sustituir, docena de esos panecillos? sustituye las letras por los números y Respuestas: usted luego realiza una operación aritmética. 1) 4.17 2) 4.46 4) 5.46 5) 5.56 3) 5.26 Si alguien le hubiera preguntado ayer si Si usted escogió la respuesta (5) sabe álgebra seguramente hubiera dicho probablemente utilizó sus conocimientos “ni soñar”, pero si este problema pudo matemáticos para primero dividir 1.39 ser resuelto por usted de por hecho que entre 3 ya tiene la idea de lo que álgebra es. y descubrir el costo de cada panecillo, luego multiplicó esa cantidad por doce y así consiguió la respuesta He aquí otro ejemplo más antes de correcta. ingresar de lleno a las lecciones: S es la edad de Sergio. Su padre es 7 Veamos otro ejemplo usando la siguiente años más viejo que tres veces la edad de formula: a = 0. Sergio. trate de resolver expresiones representa la edad del padre b = 10 y Usando esa formula Cual esta suma: de Sergio? 7a² + 5b² = 1) 3S Respuestas: 4) (S + 7) 3 1) 100 2) 250 4) 1,000 5) 5,000 Si entonces 2) 3S + 7 siguientes 3) 3 (S + ) 5) 3S –7 3) 500 Ya se fijó que este problema no requiere usted escogió 3 como la respuesta correcta de las sustituyó que usted sume o reste? Todo lo que tiene que usar es la lógica. Si usted escogió 2) como la respuesta correcta entonces realmente LECCIÓN 43 va por el camino EXPRESIONES NUMÉRICAS adecuado del álgebra. Posiblemente Está usted ingresando ahora al usted ni pensó que el álgebra es así de fácil. Un estudio completo de álgebra tomaría mucho mas espacio que las pocas paginas de este libro, de todas formas mundo del álgebra. Lo pone nervioso? No lo este. Cualquiera que sabe álgebra aprendió esto paso a paso. también lo hará. Antes este texto le enseña lo suficiente como para aprender lo básico del álgebra que permitirá avanzar en su estudio ya sea en la universidad o en otro lado. Usted de usar álgebra para resolver problemas necesita aprender las reglas del juego. Esta lección trata acerca de esas reglas. Que es una expresión: Los números pueden ser combinados en muchas y diferentes formas. Se pueden escribir con signos positivos y negativos, paréntesis, signos de suma, resta, multiplicación, división y exponentes. En matemáticas estas combinaciones de números signos se numéricas. Definición: les llama y expresiones Un grupo de números combinados signo (+ , - ó ÷) puede dejarse fuera con signos de operación, (suma, resta, como multiplicación y división) con multiplicación puede ser reemplazado Una expresión numérica por el paréntesis. En esta expresión 2(3 exponentes. o este, solo puede contener también paréntesis. + 4) es lo mismo que Ejemplo: 2 X (3 + 4). el signo de Analice esta expresión: 5² - 2 (3 + 4) Orden de operaciones Hay muchas cosas acerca de esta Cuando usted tiene muchos números con expresión. signos de sumar y restar, El numero 5 ha sido elevado multiplicar, al cuadrado. El 3 se debe sumar al 4. dividir, paréntesis y exponentes debe Incluso hay otro número que debe haber cierto orden para hacer los restarse. cálculos. Ya localizó que el 2 está fuera pero al lado del paréntesis? método muy multiplicaciones peculiar que de de Este es un usted debe hacer mas de una operación. escribir Por eso debe hacer las operaciones en ahora adelante verá muy a menudo. en Usted puede usar los paréntesis y dejar fuera el signo de multiplicación En la mayoría de operaciones de álgebra Esto quiere decir que cuando vea un número escrito cierto orden. Cual operación hacer primero? Primer Paso: Realice las en paréntesis. al lado de un set de paréntesis debe Segundo Paso: multiplicar ese número por lo que sea que Realice esté en el paréntesis. exponentes. Ningún otro operaciones las operaciones con Cuando Tercer Paso: usted simplifica Multiplique y divida de izquierda expresión, usted encuentra el resultado a derecha de la misma forma después de hacer las operaciones. como lee la expresión. otras palabras, Sume y reste de izquierda a simplificar es efectuar hasta que no pueda hacerlo más. derecha. Para simplificar 5² - 2 (3 + 4) Hay unas letras que le ayudarán a Utilice la regla PEMDSR recordarse de lo que debe hacer: Primer Paso: Paréntesis Paréntesis: (3 + 4) Exponentes Piense 3 + 4 = 7 Multiplicar Escriba 5² - 2 (7) Dividir Sumar Segundo paso: Restar Exponentes: 5² PEMDSR Esto se llama acrónimo, tenga en cuenta acrónimo para operaciones matemáticas. resolver Piense: 5² = 25 Escriba: 25 - 2(7) las Tercer paso: Multiplique y divida Ejemplo: En las operaciones para hallar el resultado, Cuarto Paso: este una Piense: 2(7) = 14 Escriba: 25 – 14 Cuarto paso: Sume y reste -18 + 8 Piense: 25 – 14 = 11 Escriba: 11 Cuarto Paso: Sume. Resultado: - 10 Si no tomó estos pasos exactamente en orden debe repetir el ejercicio. Hágalo usted: Simplifique la expresión: 6(8 - 11) + 2³ Para el ejercicio siguiente utilice la regla Escriba cada operación paso a paso. No trate de ir más de un paso a la P E M D S R, escriba cada una de las operaciones. vez. Ejercicio 1 6 (8 - 11) + 2³ Primer paso: Paréntesis: 6(-3) + 2³ 1) (13 –7) + 2² 2) -5 + 17 Recuerde que si a 8 le quita 11 no 3) 6² - 7(3 – 4) se puede, por lo tanto el resultado 4) 3 + 14 - 5(6) + 7 es un número negativo. –3 5) 4° - 2(6 – 2) Si tiene dudas puede ir a la lección Respuestas: 26 1) Respuesta: 14 P Piense 13 – 7 = 6 Escriba (6) + 2² 2³ = 8 6 + 8 6 + 8 = 14 14 para revisar la lección de números positivos y negativos. Segundo paso: Exponentes: 6(-3) + 2³ 6(-3) + 8 Tercer Paso: Multiplique 6(-3) + 8 E M D S R 2) Respuesta: 12 Piense P E M D S R Para los siguientes ejercicios las Escriba respuestas no estarán tan explicadas como esta pero usted se irá acostumbrando y haciendo la mayoría de -5 + 17 = 12 12 3) Respuesta: 43 Piense 3 – 4 = -1 6² = 36 7 x –1 = -7 P E M D S R 36 – (-7) = 43 las operaciones de manera mental. EJERCICIO 1A Escriba 6² - 7(-1) 36 - 7(-1) 36 - -7 1) Simplifique la expresión: 8 + (5 –2)2 a) 9 43 4) Respuesta: -6 b) 17 c) 121 2) Cual de los siguientes NO es un paso para simplificar 72 – 4(18 – 6) + 9? P E M D S R a) 49 – 4(18 – 6) + 9 5 (6) = 30 b) 1 + 9 (3) 49 – 48 + 9 3 + 14 - 30 + 7 3 + 14 = 17 – 30 = -13 -13 + 7 = -6 c) 49 – 4(12) + 9 d) 45(12) + 9 5) Respuesta: -7 P E M D S R 6–2=4 4° = 1 2x4=8 1 – 8 = -7 Respuestas: 1) 2 2) 1 EJERCICIO 1B Leyes para simplificar expresiones 1) Cual es el valor de numéricas: 32 – 28 + 41 – 19 + 56? Hay tres leyes que hacen fácil el trabajo 1) 25 2) 47 4) 82 5) 106 3) 63 de simplificar expresiones. Si las conoce y las aplica adecuadamente no será muy difícil hacer su trabajo. 2) Cual es el valor de 93 – (48 + 23) + (47 – 25) 1) 23 2) 44 4) 90 5) 106 Ley Conmutativa: 3) 67 Otros la llaman la Ley del Orden, esta ley dice que usted puede cambiar el orden de los números en una suma o 3) Cual es el valor de multiplicación 62 - (25 – 23 ) + (16 ÷ 4)? misma respuesta. (1) 23 (2) 35 (4) 56 (5) 64 (3) 48 y todavía obtener la Ejemplo: 2+3=5 3+2=5 RESPUESTAS: 1) 4 [82] 2) 2 [44} 3) 1 [23] Ambas respuestas dan 5 no importa cual cidra va primero o después. Usted puede conmutar (cambiar) el orden de cualquier suma o multiplicación sin cambiar nunca el resultado pero no puede hacerlo jamás con restas o divisiones. 3 –5 no es lo mismo que 5 - 3 al igual que que Ley Asociativa: 3 ÷ 5 tampoco es lo mismo 5 ÷ 3. Pruebe a efectuar las Otros llaman a esta ley la ley de agrupamiento. Esta ley dice que si operaciones y vera que el resultado es usted está sumando tres o mas números o distinto. multiplicando tres o más números usted puede agrupar los números en diferentes Hágalo usted: formas y aun obtener la misma respuesta. Cual de estas tres cifras demuestra la Ejemplo: orden conmutativa? (4 + 5) + 3 1) 3 + 4 = 4 + 3 (5 + 3 ) + 4 2) 6 + 5 = 11 Si se fija bien verá que no importa de que 3) 0 (5) = 5 (0) manera se ordenen los números la Si eligió 1 y 3 está en lo correcto. respuesta siempre será la misma. Lo mismo pasa con la multiplicación. Ahora llene usted mismo los espacios en Ejemplo: blanco usando la ley conmutativa. (4 x 5) x 3 8+9 _________ + __________ Si realiza ambas operaciones verá que el (6 + 7) __(____________)5 resultado siempre es 12 y no importa 5 = (5 x 3) x 4 Si lleno 9 + 8 y (6 + 7)5 hizo lo como agrupe lo números, siempre será lo correcto, me alega porque va en el mismo. camino adecuado. El álgebra es hermosa Hágalo usted: cuando comenzamos a entenderla. Cual de las siguientes expresiones demuestra la ley de agrupación? 1) 7 + (5 +2) = 2) 8 x (6 x 3) (7 + 5) + 2 Si comprendió exactamente el significado = (3 x 6) de esta ley debió escoger únicamente la Si respondió afirmativamente a ambas expresiones vamos por el tercera opción. camino correcto. Ejercicio 1C Ley Distributiva: Si la afirmación es verdadera escriba V y Esta ley dice que si usted está si no lo es escriba F. multiplicando un número por la suma de dos o más números usted puede 1) 27(4 + 16) = 27(4) + 27(16) multiplicar el primer número por cada _________________________________ uno de los otros y luego sumar para 2) obtener la respuesta. ________________________________ Ejemplo: 3) 6 + (87 x (-2)) = (6 + 87) + (-2) 2(3 + 4) = 2 x 3 + 2 x 4 _________________________________ Hágalo usted: 4) Cual de las siguientes expresiones 4 ÷ 98 4(36) – 3(36) = 98 ÷ 4 = 3(36) – 4(36) _________________________________ demuestra la ley distributiva? 5) -17 + (4 x 5) = (4 x 5) + (-17) 1) 3 + 4 _________________________________ = 4+3 Respuestas: 2) 6 x (4 x 7) = (6 + 4) x 7 3) 9 (1 + 7) = 9(1) + 9( 7) 1. V 2. F 3. V 4. F 5. V Ejercicio 1D Una secretaria de medio tiempo trabaja 2 1) Cual de las siguientes expresiones es días una semana y 4 días la otra. Cada igual a: 89 * 3 + 89 * 7? día ella ganó Q50.00 (1) 3 + 89 x 7 expresión que muestre cuanto ganó en las (2) 89(3 + 7) Escriba una (3) 7 * (89 + 3) dos semanas. 2) Cual de las siguientes expresiones In la sección de aritmética de este equivale a: 3 + (4 + 9) programa usted trabajo con cientos de (1) (3 + 4) + 9 problemas de este tipo. Posiblemente ya (2) 3 (4) + 3 (9) calculó en su mente que la secretaria (3) 3 * (4 + 3 (9) ganó Q300.00. En esta sección de álgebra no se le está preguntando cuanto RSPUESTAS: ganó sino se le está pidiendo que escriba 1) 2 una expresión algebraica que muestre 2) 1 como encontrar la respuesta. Si se recuerda de la lección 1 verá que los pasos para resolver un problema son Escribiendo Expresiones Numéricas los siguientes: Algunas veces usted tiene que escribir 1) Leer cuidadosamente. expresiones numéricas para situaciones 2) Decidir que tiene que encontrar prácticas. 3) Decidir que operaciones usar 4) Escribir la operación Ejemplo: 5) Computar la respuesta 6) Chequear la respuesta 7) Analizar si la respuesta tiene sentido. sumado al costo de la novela rustica + 2.95. La expresión inicialmente En álgebra usted solo tiene que llegar quedaría así: 2 (2.29) + 2.95. hasta el paso 4. La secretaria trabajó 2 Para mostrar cuanto pagó Alicia debió + 4 días y ganó Q50.00 por cada día. La haber hecho lo siguiente: expresión que muestra cuanto ganó puede 2 (2.29) + 2.95. ser la siguiente: 2 50(2 + 4) Esto es el total de arriba dividido por el denominador. Hágalo Usted: Otra forma puede ser esta: Escriba una expresión matemática para 2 (2.29) + 2.95 ÷ 2 esta situación: En una tienda de descuentos Alicia y su hermana compraron 2 botellas de shampoo a Q2.29 cada una y una novela Ejercicio 2 rustica en Q2.95. Ellas se dividieron el Escriba costo de los dos artículos. Escriba una situación: expresión que muestre cuanto pagó Alicia una expresión par cada 1) El precio de un bote de dulces si en quetzales y centavos. tres de los mismos botes cuestan Si comenzó por mostrar el total del costo Q0.98 juntos. de los artículos, empezó bien. El costo 2) El costo de 3 fotocopiados de 15 de las dos botellas de shampoo puede ser páginas cada uno cuando cada mostrado así 2(2.29 ) copia individual cuesta Q0.10 Esto debe ser 3) El promedio mensual de gastos de energía eléctrica si la cantidad expresiones muestra la cantidad de dinero que ella gastó? (1) 3 (Q1.50) + Q0.20 anual de kilovatios hora es de 4, 632 y el costo es Q0.62 por (2) Q1.50 3 RESPUESTAS: kilovatio hora. 1) 3 Respuestas: 2) 1 1) 0.98 3 2) 0.10(3)(15) ó 0.10 (3 x 15) 3) 4, 632 x 0.062 12 EJERCICIO 2A 1) Cuatro estudiantes de la clase de álgebra obtuvieron como nota final punteos de 90, 85, 80 y 75. ¿Qué expresión puede demostrar su promedio total? (1) 4 . 90 + 85 + 80 + 75 (2) 4 (90 + 85 + 80 + 75) (3) 90 + 85 + 80 + 75 4 2) Jennifer compró 3 aguacates por Q0.50 cada uno y una manzana por Q0.20. ¿Cuál de las siguientes