Download Semana 4 - Radio Fe y Alegría

Document related concepts

Mínimo común múltiplo wikipedia , lookup

Divisibilidad wikipedia , lookup

Máximo común divisor wikipedia , lookup

División (matemática) wikipedia , lookup

Dominio de integridad wikipedia , lookup

Transcript
Semana 4
Semana 4
Divisibilidad
Divisibilidad
En este encuentro estudiaremos una herramienta sumamente importante para
nuestras vidas: la divisibilidad. Esta herramienta nos permite dar respuesta a muchas
interrogantes que a diario nos hacemos y que además usamos, sin ser conscientes de
ello. La divisibilidad está presente en todo. Por ejemplo, un albañil que desea terminar
una obra en un par de días puede pensar en buscar un compañero que le ayude, y así
dividir el trabajo entre los dos, logrando terminar su obra más rápido, aunque, obviamente, también se dividiría el pago.
En el semestre anterior, trabajaste con la división y la multiplicación en los números
naturales. Si no lo recuerdas, ubica la semana Nº 5 de la guía de autoaprendizaje del
7mo semestre y repasa ese contenido, pues será de vital importancia para que puedas
comprender las nociones que trabajaremos en esta sesión, donde aprenderás el concepto de divisibilidad y su utilidad para solucionar problemas cotidianos, haciendo
uso de algunos criterios de esta operación. Además, se espera que puedas encontrar
el máximo común divisor y el mínimo común múltiplo de un conjunto de números y
los uses para resolver problemas.
Razona y responde las siguientes interrogantes, para que luego, en el encuentro en
el CCA, las discutas con tus compañeros.
1. ¿Cuántas camisas puedo comprar con 100 Bs.F. si cada una cuesta 20 Bs.F.?
2. ¿Cuántas vueltas le he dado a una plaza en 1 hora, si tardé 15 minutos por cada vuelta?
3. ¿Cómo puedo acomodar 15 camisas en 3 gavetas, si cada gaveta debe tener el
mismo número de camisas?
4. El señor Eduardo ha recibido un bono de 750 Bs.F. por su buen rendimiento laboral.
Él desea repartir ese dinero entre sus 15 nietos, ¿cuánto debe darle a cada uno, si
quiere que éstos no piensen que tiene preferencia por alguno de ellos?
5. Un albañil debe colocarle cerámicas al piso de una habitación. El piso cubre un
área de 16 metros cuadrados. Cada caja de cerámica cubre un área de 1 metro
cuadrado. ¿Cuántas cajas necesita para cubrir el piso completo? Si cada caja
cubriera 2 metros, ¿cuántas se necesitarían?
158
Consideremos la siguiente interrogante: ¿cómo se pueden distribuir 24 libros en 4
compartimientos de un estante, si todos los compartimientos deben tener el mismo
número de libros?
Una forma de dar respuesta a esta pregunta consiste en hacer el proceso de colocar 1
Divisibilidad
Semana 4
libro en cada compartimiento, luego colocamos otro libro en cada compartimiento y
repetimos el proceso hasta que se terminen los libros. La siguiente figura nos ilustra
esta situación.
Sin embargo, este método podría ser poco práctico si aumentáramos el número de
libros, digamos 100 libros, por ejemplo. Sería un poco tedioso ir colocando cada libro
en cada compartimiento a la vez. No obstante, existe otra forma de dar respuesta a la
pregunta que nos hicimos originalmente y sería simplemente dividiendo el número
de libros (24) entre el número de compartimientos (4), esto es, 24 ÷ 4 = 6, este resultado indica que en cada compartimiento debemos colocar 6 libros.
Tratemos de responder la misma pregunta, pero, ahora considerando que se tienen
25 libros. Al hacer la división veríamos que no existe un número entero de libros, de
manera que puedan colocarse en cada compartimiento y que éstos queden con la
misma cantidad, pues deberíamos colocar seis libros y un pedazo de otro en cada
compartimiento, si quisiéramos que todos queden igualmente distribuidos.
En el ejemplo precedente se puede observar que el 4 es un divisor del 24, porque
existe el número 6 que cumple la condición de que 24 = 6 x 4. También podemos decir
que 24 es un múltiplo de 4.
Un número entero positivo (que representaremos con la letra
b) es un divisor de otro entero positivo (representado por la
letra a) si existe otro entero positivo (llamémoslo c) que cumple la condición de que a = b x c. También suele decirse que el
entero positivo a es múltiplo del entero positivo b.
159
Semana 4
Divisibilidad
Veamos otra forma de esta definición:
Si al efectuar la división del número a entre el número b se obtiene un residuo igual
a cero que dice que b es divisor de a, o también podemos decir que a es un múltiplo
de b. Esto es,
a b
0
c
Entonces decimos que b es divisor de a, o bien, a es múltiplo de b.
Veamos otros ejemplos que puedan aclarar estas explicaciones:
• 8 es divisor de 32, o bien 32 es múltiplo de 8.
• 7 es divisor de 35, o bien 35 es múltiplo de 7.
• 23 es divisor de 69, o bien 69 es múltiplo de 23.
• 12 es divisor de 48, o bien 48 es múltiplo de 12.
• 2 es divisor de 32, o bien 32 es múltiplo de 2.
• 8 es divisor de 64, o bien 64 es múltiplo de 8.
En los ejemplos anteriores hemos dicho que 8 es divisor de 32, esto es porque existe
el número 4 que hace que 8 x 4 = 32, o bien podemos decir que:
32 8
0 4
Trata de justificar el resto de los ejemplos que planteamos anteriormente, haciendo
uso de las herramientas que hasta ahora se han proporcionado, y luego discútelos con
tus compañeros en el CCA.
Una vez que tengamos claro lo que es un divisor y lo que es un múltiplo de un número dado, cabe la pregunta natural: ¿cuáles son los divisores y los múltiplos de un
determinado número entero positivo y cómo se pueden encontrar?
Para conocer los múltiplos positivos de un número entero positivo, simplemente se
multiplica dicho número por 1, 2, 3, 4, 5, 6,… Así, los primeros cinco múltiplos positivos del 5, vendrían dados por: 5 • 1 = 5; 5 • 2 = 10; 5 • 3 = 15; 5 • 4 = 20; 5 • 5 = 25.
Si queremos saber si un número a es múltiplo de otro número b, basta con dividir
este otro por el primero y si la división da exacta, es decir, el residuo es igual a cero,
entonces podemos decir que a es múltiplo de b.
160
Por otro lado, si deseamos saber los divisores de un número a, comenzamos a dividir
este número entre 1, 2, 3, 4,… hasta el mismo número a, y todos aquéllos con los cuales obtenga residuo cero serán los divisores de a. Por ejemplo, los divisores del 15 son
los números 1, 3, 5 y 15, porque son los únicos que dividen al quince en un número
exacto. Verifica esto como ejercicio.
Semana 4
Divisibilidad
Números primos y compuestos
Consideremos el caso en el que queramos repartir 8 libretas entre un número determinado de personas, dándoles a cada uno la misma cantidad de libretas. Entonces,
podríamos tener los siguientes casos:
• Las ocho libretas para una sola persona.
• Las ocho libretas repartidas entre dos personas, cuatro para cada una.
• Las ocho libretas repartidas entre cuatro personas, dos para cada una.
• Las ocho libretas repartidas entre ocho personas, una para cada una.
Ahora, consideremos que sólo hay 7 libretas, entonces, tendríamos estos casos:
• Las siete libretas para una sola persona.
• Las siete libretas repartidas entre siete personas, una para cada una.
Los números, como el 7, que sólo aceptan como divisores a él mismo y a la unidad,
se llaman números primos.
Cuando un número no es primo, como el ocho, que también
puede ser dividido por el 2 y por 4, recibe el nombre de número compuesto.
Definimos un número primo como cualquier entero mayor que
el 1 y que sea divisible exactamente por dos números diferentes, él y la unidad.
El primer número primo es el 2, luego el 3, el 5, 7, 11, 13...
Escribe en una lista todos los números primos menores que 100.
Descomposición de un número en factores primos
Veamos cómo descomponer un número dado en factores primos, esto significa, escribir el número como el producto de números primos. Para ello, consideremos el número 360. Procedemos de la siguiente manera:
Primero, dividimos 360 entre el menor número primo posible, en este caso, el 2, y
repetimos el proceso con este número mientras se pueda hacer, nos quedaría:
360
2
1802
90
2
45
161
Semana 4
Divisibilidad
Como el 45 no se puede dividir por el número 2, entonces, procedemos a dividir por
el siguiente número primo posible, en este caso, el 3:
45
3
15
3
5
Como el 5 no es divisible entre 3, entonces, ubicamos el siguiente número primo
posible, el 5. Luego,
55
1
Este proceso se repite hasta que se obtiene 1 en el cociente.
Una vez hecho esto, podemos escribir 360 como el producto de factores primos, es decir,
360 = 2.2.2.3.3.5 = 23 . 32 . 5
Mínimo común múltiplo
Analicemos la siguiente situación: María va a la biblioteca cada 4 días y Carlos va
cada 14 días, ambos a la misma hora. Si hoy se han encontrado los dos en la biblioteca,
¿cuándo van a coincidir nuevamente?
162
Sabemos que María a partir de hoy irá a
la biblioteca nuevamente dentro de:
Por otro lado, Carlos irá a la biblioteca
a partir de hoy dentro de:
4 días por 1era vez
14 días por 1era vez
8 días por 2da vez
28 días por 2da vez
12 días por 3era vez
42 días por 3era vez
16 días por 4ta vez
56 días por 4ta vez
24 días por 5ta vez
70 días por 5ta vez
28 días por 6ta vez
84 días por 6ta vez
32 días por 7ma vez
98 días por 7ma vez
36 días por 8va vez
112 días por 8va vez
40 días por 9na vez
126 días por 9na vez
44 días por 10ma vez
140 días por 10ma vez
48 días por 11va vez
154 días por 11va vez
52 días por 12va vez
168 días por 12va vez
56 días por 13va vez
182 días por 13va vez
Semana 4
Divisibilidad
Observa que el número de días que transcurren para que María vaya a la biblioteca
son los múltiplos de 4, así como el número de días que transcurren para que Carlos
vaya a la biblioteca son los múltiplos de 14.
Podemos ver entonces, que Carlos y María coincidirán de nuevo en la biblioteca
cuando María haya ido por sexta vez y Carlos por segunda vez a partir de hoy, esto
es, dentro de 28 días. Pero, además, volverán a coincidir cuando María haya ido por
décima tercera vez y Carlos por cuarta vez, esto es, dentro de 56 días. Si continuamos
llenando las columnas anteriores, podríamos determinar dentro de cuántos días volverían a coincidir María y Carlos.
Existen muchos números que son múltiplos comunes del 4 y del 14. Sin embargo, el
número 28 es el menor de esos múltiplos comunes; este número recibe el nombre de
mínimo común múltiplo, y lo escribimos así: m.c.m. (4, 14) = 28
Definimos el mínimo común múltiplo de dos o más números
como el menor múltiplo común entre ellos.
Veamos otro ejemplo, un poco más operativo:
Encuentra el mínimo común múltiplo de los números 5 y 16.
Para hallar el mínimo común múltiplo entre dos o más números, no es necesario
encontrar los múltiplos de cada uno de ellos hasta ver cuál coincide. Podemos hacerlo
aplicando un criterio que permite resolverlo directamente:
Si se desea encontrar el mínimo común múltiplo de dos o más números, se debe
descomponer cada uno de ellos en factores primos, y multiplicar los factores comunes
y los no comunes que tengan el mayor exponente.
Ahora bien, para encontrar el m.c.m. (5, 16) procedemos a escribir cada uno de estos
números como el producto de factores primos.
Por un lado, tenemos que el 5 es primo, por lo tanto no podemos descomponerlo.
Por otro lado,
16
2
8
2
4
2
2
2
1
Luego, 16 = 24
En este caso, no hay factores primos comunes, así que multiplicamos los factores no
comunes con su mayor exponente. Así, m.c.m. (5, 16) = 5.24 = 80
163
Semana 4
Divisibilidad
Para el caso de María y Carlos en la biblioteca, tendríamos lo siguiente:
4
2
2
14
2
2
7
1
4 = 22
7
1
14 = 2. 7
Como observamos, el único factor primo común es el 2, por tanto, lo tomamos donde el exponente sea mayor, es decir, 22. El único factor no común es el 7. Luego, tenemos que m.c.m. (4, 14) = 22 . 7 = 4 . 7 = 28.
Supongamos que Martha asiste a la misma biblioteca que Carlos y María, pero cada
15 días. ¿Cuándo coincidirán los tres, si hoy se encontraron en la biblioteca?
Para responder esta pregunta basta con encontrar m.c.m. (4, 14, 15). Ya sabemos que
4 = 22 y 14 = 2. 7, y al descomponer el 15 en factores primos tenemos que 15 = 3. 5.
Luego tenemos lo siguiente:
4 = 22 14 = 2. 7
15 = 3. 5
Para este caso, no existen factores primos comunes para los tres números. Los factores no comunes con su mayor exponente son 22, 7, 3 y 5. Luego, el m.c.m. (4, 14, 15)
= 22. 7. 3. 5 = 420. Por lo tanto, deberán transcurrir 420 días para que los tres vuelvan
a coincidir.
Máximo común divisor
Analicemos el siguiente problema: Eduardo tiene en un recipiente 16 kgs de leche
y en otro recipiente tiene 24 kgs de leche. Su mamá le pide que reparta la leche en
bolsas que tengan la misma capacidad. ¿Cómo podría Eduardo hacer el trabajo?
Si se desea repartir la leche en bolsas que tengan la misma capacidad, procedemos
a buscar primero cuáles son los divisores de 16 y de 24.
Los divisores de 16 son: 1, 2, 4, 8, 16
Los divisores de 24 son: 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24
Vemos pues que para repartir la leche en bolsas de igual cantidad, podemos usar bolsas de 1, 2, 4 y 8 kgs. Por ejemplo, no podemos usar bolsas de 3 kgs, porque a pesar de
que 24 kgs pueden distribuirse completamente en estas bolsas, se presentaría el problema de repartir los 16 kgs en estas bolsas, pero nos quedaría 1 kg de leche sin repartir.
164
Semana 4
Divisibilidad
Si la mamá de Eduardo desea que la leche quede distribuida en bolsas de igual capacidad, pero, además, desea que la capacidad sea la máxima, entonces, Eduardo deberá empacar la leche en bolsas de 8 kgs. Este número recibe el nombre de máximo
común divisor, y lo escribimos así: m.c.d. (16, 24) = 8
Definimos el máximo común divisor de dos o más números
como el mayor de sus divisores comunes.
Veamos el siguiente ejemplo:
Encuentra el máximo común divisor de los números 32 y 54.
Para encontrar el m.c.d. (32, 54) se aplica un procedimiento similar al que aplicamos
para encontrar el mínimo común múltiplo:
Para encontrar el máximo común divisor de dos o más números, se descomponen
cada uno de éstos en factores primos y el producto de los factores comunes elevados
al menor exponente será el m.c.d.
Encontremos el m.c.d. (32, 54).
Primero, descomponemos ambos números en factores primos:
32 2
16
54 2
8
2
4
2
2
2
27
2
1
32 = 25
3
9
3
3
3
1
54 = 2. 33
El factor común es 2, y se elije el de menor exponente.
Entonces, el m.c.d. (32, 54) = 2.
Para el caso de los 16 y 24 kgs de leche, tendríamos lo siguiente:
16 = 24 y 24 = 23. 3
El factor común es 2, y tomamos el que tenga el menor exponente, es decir, m.c.d.
(16, 24) = 23 = 8.
165
Semana 4
Divisibilidad
Saber más
Para que consolides tus conocimientos sobre Divisibilidad,
visita esta dirección web, donde se presentan algunos problemas y actividades interactivas; trata de analizarlos y,
si tienes dudas, acude a tu facilitador: http://thales.cica.
es/rd/Recursos/rd98/Matematicas/07/matematicas-07.html
1. Verifica si los siguientes números son primos o compuestos:
a) 6 b) 181c) 302d) 3147
e) 321f ) 97 g) 47h) 231
2. Realiza el procedimiento de descomposición de los siguientes números en
factores primos:
a) 240 b) 208
c) 133
d) 645
e) 345f ) 329g) 478h) 219
3. Encuentra el mínimo común múltiplo de las siguientes parejas de números:
a) 28 y 58 b) 22 y 24 c) 46 y 69
d) 12 y 50
e) 20 y 70
4. Encuentra el mínimo común múltiplo de las siguientes ternas de números:
a) 8, 92 y 110
b) 152, 184 y 200 c) 140, 210 y 220
d) 20, 38 y 52
e) 18, 24 y 40
f ) 10, 12 y 14
5. Encuentra el máximo común divisor de las siguientes parejas de números:
a) 76 y 82
b) 140 y 250 c) 11 y 23
d) 12 y 56
e) 21 y 70
6. Encuentra el máximo común divisor de las siguientes ternas de números:
166
a) 14, 16 y 28
b) 27, 74 y 130
c) 34, 72 y 64
d) 46, 86 y 98
e) 120, 210 y 220
f ) 42, 84 y 112
Divisibilidad
Semana 4
7. María y Alberto viajan a Aruba constantemente. María viaja cada 15 días y Alberto
viaja cada 24 días. Hoy se han encontrado los dos en Aruba ¿dentro de cuánto
tiempo volverán a estar juntos en Aruba?
8. Un bombillo se enciente cada 24 horas, otro se enciende cada 48 horas y otro
cada 72 horas. Si a las 12 del mediodía de ayer han coincidido los bombillos
prendidos, ¿cuándo volverán a coincidir?
9. Se desean repartir 180 libros, 240 juguetes y 360 chocolates entre un cierto
número de niños, de tal modo que cada uno reciba un número igual y exacto
de cada uno de esos elementos. ¿Cuál es el mayor número de niños que puede
beneficiarse así y qué cantidad recibe cada uno?
10. Cuatro buques parten para el mismo destino: el primero, cada 10 días; el segundo,
cada 8; el tercero, cada 9 y el cuarto cada 15 días. Suponiendo que hoy salen
todos juntos, ¿cuántos días transcurrirán para la próxima salida simultánea?
11. Dos letreros luminosos se encienden con intermitencias de 42 y 54 segundos. A
las 20 h 15 m se encienden simultáneamente, ¿a qué hora vuelven a encenderse
juntos?
12. Se desean organizar 1830 latas de aceite y 1170 latas de vinagre en un cierto
número de cajones, que contengan el mismo número de latas cada uno, sin que
sobre ninguna y sin mezclarlas. ¿Cuál será el mayor número posible de latas que
puedan ponerse en cada cajón?
En esta sesión hemos estudiado la divisibilidad como una herramienta de suma importancia en nuestras vidas. Vimos que un número divide a otro si el cociente entre este último
y el primero es un número exacto. También
estudiamos los números primos, que sólo admiten como divisores el mismo número y la
unidad.
Finalmente, se trabajó con el mínimo común múltiplo y el máximo común divisor de
dos o más números, y su importante aplicabilidad en la cotidianidad.
167