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PENSAMIENTO CREATIVO Matemáticas Humberto Muñoz Monroy 3 CONTENIDO PERÍODO 1. Las matemáticas y el mundo de los animales Conjuntos....................................................................................................................... 12 Sistema de numeración decimal....................................................................................20 Relaciones de orden....................................................................................................... 25 La adición y sus propiedades.........................................................................................28 La sustracción y sus términos........................................................................................ 32 Los números romanos....................................................................................................36 Cómo solucionar problemas......................................................................................... 40 Evaluación......................................................................................................................42 Líneas, ángulos y pares de rectas................................................................................. 44 Unidades de longitud.................................................................................................... 48 El perímetro................................................................................................................... 52 Recolección de datos y el diagrama de barras...............................................................54 Solución de problemas..................................................................................................58 Evaluación..................................................................................................................... 60 Matemáticas para la vida...............................................................................................62 PERÍODO 2. Las matemáticas y la práctica deportiva La multiplicación................................................................................................................. 68 Algoritmo o proceso multiplicativo.................................................................................... 70 Multiplicación con reagrupaciones......................................................................................72 Multiplicación de dos y tres cifras....................................................................................... 76 Multiplicaciones abreviadas................................................................................................ 80 Propiedades de la multiplicación........................................................................................ 84 Cómo solucionar problemas............................................................................................... 88 Evaluación........................................................................................................................... 90 Polígonos............................................................................................................................. 92 Construcciones geométricas............................................................................................... 96 Superficies y áreas..............................................................................................................100 Pictogramas........................................................................................................................102 Solución de problemas.......................................................................................................104 Evaluación...........................................................................................................................106 Matemáticas para la vida....................................................................................................108 2 PERÍODO 3. Las matemáticas en el parque de diversiones La división..................................................................................................................... 114 División de tres o más cifras........................................................................................ 120 División con ceros en el cociente................................................................................. 124 Divisor de dos cifras..................................................................................................... 126 Múltiplos y divisores.................................................................................................... 130 Números primos y compuestos................................................................................... 134 Cómo solucionar problemas........................................................................................ 136 Evaluación.................................................................................................................... 138 Sólidos geométricos..................................................................................................... 140 Construcciones geométricas........................................................................................ 146 Volumen y capacidad.................................................................................................... 148 Probabilidad de un evento............................................................................................152 Solución de problemas................................................................................................ 154 Evaluación.................................................................................................................... 156 Matemáticas para la vida............................................................................................. 158 PERÍODO 4. Los alimentos y las matemáticas Fracción y partes de una unidad.........................................................................................164 Lectura y escritura de fracciones........................................................................................168 Clasificación de fracciones..................................................................................................170 Relación de orden en las fracciones.................................................................................... 174 Fracciones como operador..................................................................................................176 Adición y sustracción de fracciones....................................................................................178 Cómo solucionar problemas...............................................................................................182 Evaluación...........................................................................................................................184 El círculo y sus segmentos..................................................................................................186 Movimientos en el plano.....................................................................................................190 Masa y peso.........................................................................................................................194 Combinaciones....................................................................................................................196 Solución de problemas.......................................................................................................198 Evaluación.......................................................................................................................... 200 Matemáticas para la vida....................................................................................................202 3 PRESENTACIÓN DE LAS SECCIONES DEL LIBRO PLAN CURRICULAR Todo proceso debe tener un fin fundamental; así ocurre en el proceso educativo. Los estudiantes necesitan conocer de antemano la estructura temática que desarrollarán y los desempeños que se espera alcancen al terminar un período escolar. Los docentes, por su parte, no sólo necesitan este conocimiento sino además, los pensamientos matemáticos y estándares curriculares que trabajarán. Por ello se ha diseñado el plan curricular que cumple con este objetivo y permite un primer contacto entre estudiantes, docentes y familia. ENTRADA DE SECCIÓN Una de las preguntas más planteadas por los estudiantes a los docentes de matemáticas es: ¿para qué me sirve este concepto? Por ello se inicia cada uno de los cuatro períodos con una frase y una ilustración que motivarán al estudiante a pensar en las fascinantes aplicaciones del concepto matemático que se desarrollará. Además, aparece una pregunta para que al inicio de las clases el docente pueda orientar y motivar a niñas y niños en este aspecto, estimulando uno de los procesos matemáticos importantes como es la comunicación. Finalmente, se presenta una actividad que involucra a la familia en el proceso de aprendizaje, resaltando así, su importancia en la vida del estudiante. DESARROLLO DE LOS TEMAS Cada parte comienza con FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS, una sección dedicada a sentar las bases cognitivas de los temas a desarrollar. Los temas concretos que se presentan y las actividades que se proponen le dan al docente un diagnóstico del proceso educativo y una oportunidad para reforzar algún tema que pueda ocasionarle dificultad. Los temas se desarrollan de manera amplia, no sólo presentando el concepto, sino relacionándolo con una situación cotidiana del estudiante. Se presentan con una secuencia lógica, con ejemplos y dos ventanas informáticas (Nota informativa y Nota investigativa) que le permiten al estudiante seguir con la exploración. También encontraremos una referencia a los ejercicios que se pueden utilizar en el salón de clase o para practicar en casa cuando el tema no se puede desarrollar totalmente en una sesión. Al terminar el tema se encuentra la sección de ACTIVIDADES en donde aparecen ejercicios y situaciones que estimulan cada uno de los procesos matemáticos generales, a saber: formular y resolver problemas, modelar procesos y fenómenos de la realidad, comunicar, razonar y formular, comparar y ejercitar procedimientos y algoritmos. Y como la evaluación no se puede concentrar únicamente en el docente, se propone un recuadro en donde se podrá hacer la heteroevaluación, coevaluación y autoevaluación. SOLUCIÓN DE PROBLEMAS MATEMÁTICOS La habilidad de plantear y resolver problemas con una variedad de estrategias y recursos que debe alcanzar el estudiante, aparece no sólo como contenido procedimental, sino también como una de las bases de la serie con que han de trabajarse los contenidos de matemáticas. En esta sección se dan excelentes sugerencias para resolver un problema matemático, además de presentar diferentes tipos de situaciones a las que nos enfrentamos cuando deseamos hacer de las matemáticas una asignatura para la vida. PRESENTACIÓN DE LAS SECCIONES DEL LIBRO EVALUACIÓN La evaluación es más una reflexión y proceso que un instrumento de medición que etiqueta a los estudiantes; además, debe ser formativa, continua, sistemática y flexible. Por ello, la serie, consciente de esto y de que el desarrollo de una competencia se da de manera paulatina, ascendente y progresiva, le da la oportunidad al docente de recoger evidencias del desempeño durante el desarrollo de los temas. Además, presenta a la mitad de la parte y al final, una oportunidad de hacer un “pare” en el proceso y recolectar la información necesaria para la evaluación con ejercicios y situaciones que estimulan las pruebas tipo ICFES de selección de respuesta correcta, el principio matemático de hipótesis-tesis, la argumentación y las diferentes representaciones. MATEMÁTICAS PARA LA VIDA Aprender matemáticas desde su uso en la vida para la resolución de situaciones problema es la mejor oportunidad para que un estudiante pueda hacer mucho más significativo y eficaz el proceso de aprendizaje. Eso es precisamente a lo que apunta esta sección final de cada parte, en ella se encuentran diferentes situaciones del entorno del estudiante en donde se reflexionará en la amplitud de aplicaciones de esta área del conocimiento y en la relación con la sociedad, ya que se le plantean preguntas que estimulan el desarrollo de las COMPETENCIAS CIUDADANAS y las COMPETENCIAS LABORALES. PRESENTACIÓN DE LA SERIE En los inicios del nuevo milenio y en el contexto globalizante de la nueva sociedad de conocimiento, la educación se sigue reconociendo como la causa principal del progreso y de los avances que conocemos como desarrollo, y el conocimiento matemático con sus conceptos y estructuras, como una herramienta potente para el desarrollo de habilidades de pensamiento. Por ello, la nueva serie Pensamiento Creativo presenta esta área como una actividad social que tiene en cuenta los intereses y afectividad de los niños y niñas actuales; trata de ofrecer respuestas a una multiplicidad de opciones que permanentemente surgen y se entrecruzan en el mundo actual, potencializa sus habilidades cognitivas y les da las bases que les permiten aportar al desarrollo de su entorno familiar, comunitario y del país. Esta serie, desde primero a quinto grado, se ha esforzado por cumplir con las expectativas actuales en la educación matemática, no sólo en el proceso educativo sino en sus actuales elementos dinamizadores, como son: la evaluación, las competencias y los estándares curriculares. Busca lograr que los estudiantes mejoren su competencia para la resolución de situaciones problemáticas reales, que reconozcan que existe un núcleo de conocimientos matemáticos básicos que debe dominar y que comprenda y asuma los fenómenos de transposición didáctica. Además, busca presentar el aprendizaje de las matemáticas como algo agradable, que despierte la curiosidad y el deseo de ser, del saber y del saber hacer en su cotidianidad. Presenta imágenes de exploración y reflexión, preguntas que le dan la oportunidad de comunicarse e interactuar con sus docentes y compañeros, actividades y situaciones que le permiten modelar procesos y fenómenos de la realidad, razonar y formular, comparar y ejercitar procedimientos y algoritmos. Cada libro está estructurado en cuatro secciones generales y cada una de ellas desarrolla los niveles de desempeño desde el punto de vista de los estándares curriculares, con temas y actividades a partir de los pensamientos numérico, variacional, espacial, métrico y aleatorio, junto con secciones de práctica, reflexión y de evaluación continua, integral, participativa y formativa. Cada sección termina con dos actividades matemáticas que le permitirán potencializar en los estudiantes no sólo las competencias matemáticas, sino las laborales y ciudadanas tan importantes en nuestro país. Conscientes de la seria responsabilidad que tienen las instituciones educativas y en especial el docente de matemáticas, esta serie es una propuesta para que la clase se oriente desde una nueva visión de lo que significa poseer una cultura matemática: una matemática para todos. PLAN CURRICULAR – PERÍODO 1 Pensamiento matemático Estructura temática Indicador de desempeño Estándares curriculares Fundamentos matemáticos Numérico y variacional 1. Conjuntos Utiliza las nociones básicas de conjuntos y sus operaciones para la solución de problemas. 2. Sistema de numeración decimal Reconoce, lee, utiliza y descompone números de seis o más cifras. 3. Relaciones de orden Determina el orden de dos o más números y utiliza esta relación en la solución de problemas. 4. La adición y sus propiedades Hace uso de la adición y sus propiedades para resolver diferentes situaciones de su entorno. 5. La sustracción y sus términos Efectúa sustracciones correctamente y las utiliza para la solución de problemas. 6. Los números romanos Aplica las reglas para escribir correctamente números en símbolos romanos. Cómo solucionar problemas • Uso representaciones –principalmente concretas y pictóricas– para explicar el valor de posición en el sistema de numeración decimal. • Resuelvo y formulo problemas en situaciones aditivas de composición y de transformación. • Uso diversas estrategias de cálculo (especialmente cálculo mental) y de estimación para resolver problemas en situaciones aditivas. • Identifico, si a la luz de los datos de un problema, los resultados obtenidos son o no razonables. Evaluación Espacial Reconoce las características de los diferentes elementos básicos de la geometría. 8. Unidades de longitud Utiliza y aplica las diferentes medidas de longitud derivadas del metro. • Reconozco en los objetos propiedades o atributos que se puedan medir (longitud, área, volumen, capacidad, peso y masa) y, en los eventos, su duración. 9. El perímetro Halla el perímetro de una figura geométrica. • Reconozco el uso de las magnitudes y sus unidades de medida en situaciones aditivas y multiplicativas. 10.Recolección de datos y el diagrama de barras Utiliza el diagrama de barras para la representación de un cuadro de registro. • Represento datos relativos a mi entorno usando objetos concretos, pictogramas y diagramas de barras. Métrico Aleatorio Solución de problemas Evaluación Matemáticas para la vida 8 • Reconozco nociones de horizontalidad, verticalidad, paralelismo y perpendicularidad en distintos contextos y su condición relativa con respecto a diferentes sistemas de referencia. 7. Líneas, ángulos y pares de rectas • Reconozco significados del número en diferentes contextos (medición, conteo, comparación, codificación, localización, entre otros). Las matemáticas y el mundo de los animales La mayor pluviselva tropical del planeta se encuentra en la Amazonía. Ciertamente es un mundo de ensueño. Imagínese una selva inmensa. Introduzca en ella más de cuatro mil especies arbóreas. Ornaméntela con las flores de más de sesenta mil especies de plantas. Coloréela con las brillantes tonalidades de 1.000 especies de aves. Enriquézcala con 300 especies de mamíferos. Inúndela con los zumbidos de quizás dos millones de especies insectiles. Para comentar en clase: ¿Cuál es la importancia de las matemáticas en el control de las especies en una reserva natural? Para realizar en casa: Organiza junto con tu familia una visita al zoológico más cercano y, en tu cuaderno, escribe todos los datos numéricos que allí encuentres junto con una narración de tu experiencia. 9 FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS El mundo que nos rodea es completamente fascinante. Por eso no es raro encontrarnos con personas que dedican su vida entera a la exploración de muchas de las especies que encontramos en la naturaleza. ¡Qué bueno es saber que las matemáticas nos permiten que esa exploración sea más práctica y útil! Pero antes de hacer una exploración recordemos algunos conceptos matemáticos que necesitaremos. Conjuntos Los conjuntos se pueden representar de diferentes formas: mencionando la característica común de sus elementos, con ayuda de un diagrama, o simplemente haciendo un listado de todos sus elementos. 0 1 2 3 4 D 9 8 7 65 El conjunto de números dígitos D= {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} Los números de cinco cifras y las operaciones Un número de cinco cifras tiene unidades (u), decenas (d), centenas (c), unidades de mil (um) y decenas de mil (dm). dm um c d u dm um 3 1 c d u 6 2 0 31.620 Treinta y un mil seiscientos veinte Los números se utilizan en casi todas las actividades de la vida diaria, por ejemplo, en las llamadas telefónicas, en el dinero y hasta para hacer referencia a un importante suceso de la historia. 10 Por otra parte es importante recordar que las cuatro operaciones básicas de matemáticas son: Adición Sustracción Multiplicación División Elementos básicos de geometría El punto y la línea son dos de los elementos básicos y fundamentales de la geometría. El punto Línea curva cerrada Línea curva abierta Línea recta ACTIVIDAD 1. Realiza la descomposición de cada uno de los números siguiendo el ejemplo. • 831 = 800 + 30 + 1 8 centenas, 3 decenas y 1 unidad • 6.270 = + • 94 = + + + 2. Escribe el nombre de los términos de cada operación que hacen falta. 5+3=8 Sumandos 8–3=5 Sustraendo 2x3=6 Producto 6÷3=2 Dividendo 11 Tema 1 (Primera parte) CONJUNTOS Pensamientos numérico y variacional Uno de los lugares en donde observas muchos animales y también algunas aplicaciones de la matemática es en un zoológico. En un zoológico normalmente los animales se encuentran separados por especies y esto nos ayuda a ver que los elementos de un conjunto cumplen características comunes. De esta manera, cuando nombramos un conjunto haciendo alusión a esa característica se dice que el conjunto está nombrado por comprensión, pero si se hace un listado de todos los elementos del conjunto, se ha nombrado por extensión. A = {animales que son aves} Comprensión Extensión A = {gallina, pavo, colibrí, canario} Si se nombra la característica propia del conjunto, este conjunto está determinado por comprensión. Si escribimos el nombre de cada uno de los elementos, el conjunto está determinado por extensión. Otro ejemplo: R = {animales que son reptiles} Comprensión R = {cocodrilo, camaleón, lagartija} Extensión PERTENECE Y NO PERTENECE Cuando un elemento hace parte de un conjunto, o cumple con la característica que lo determina decimos que este elemento pertenece ∈ a ese conjunto determinado; si no, decimos que no pertenece ∉ a ese conjunto. 12 Con los conjuntos anteriores tenemos que: Gallina ∈ A Cocodrilo ∉ A Ejemplo. Escribamos ∈ o ∉ en cada recuadro, tomando en cuenta el conjunto D, el conjunto de los números dígitos. a D 1 D 10 D 0 D Solución. Recordemos que el conjunto de los números dígitos es: D = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} Al observar los elementos de este conjunto, nos damos cuenta que no encontramos ninguna letra, así como números mayores o iguales a 10, por lo tanto tenemos que: a ∉ D 1 ∈ D 10 ∉ D 0 ∈ D Diagramas de Venn Los animales que hemos mencionado en los conjuntos A y R se encuentran en el zoológico. Observemos la forma de representarlos en el siguiente diagrama: Z gallina canario pavo A colibrí cocodrilo R lagartija camaleón A diagramas como el anterior, en donde se muestra gráficamente la relación entre dos o más conjuntos, se les llama diagrama de Venn. 13 Indicador de desempeño: utiliza las nociones básicas de conjuntos para la solución de problemas. ACTIVIDAD 1 (Primera parte) Razonar y formular 1. Observa y escribe, en tu cuaderno, cada conjunto por extensión y por comprensión. M A O H Modelar 2. Encierra, en un círculo, el objeto que no pertenezca a cada conjunto. A B C Z G D Comparar y ejercitar 3. Escribe ∈ o ∉ en cada recuadro, tomando en cuenta el conjunto A = {1, a, 3, e, 5, o, 7}. 14 a A b A 10 A e A 1 A 4 A o A 7 A Comparar y ejercitar 4. Observa el siguiente diagrama de Venn y determina los elementos de cada conjunto. 5 7 2 R 9 4 N 3 8 0 M T 6 1 M={ , , , , , N={ , , , , } T={ , } , , , , } R={ } Razonar y formular 5. Escribe si la relación de pertenencia planteada es correcta o 4 5 E 7 3 6 8 2 1 F G U si no. 4 ∈ U 6 ∈ G 8 ∈ F 2 ∈ E 1 ∈ G 1 ∈ F 6 ∈ E 4 ∈ F 5 ∈ G 2 ∈ U 2 ∈ F 1 ∈ E Comunicar 6. Describe con tus palabras y, junto a otros compañeros, las características de cada región azul en los siguientes diagramas de Venn. A B U A B U Comentario evaluativo personal, de la familia o el docente: 15 Tema 1 (Segunda parte) CONJUNTOS Pensamientos numérico y variacional Si decimos que el conjunto Z es el conjunto de todos los animales del zoológico y el conjunto A es el conjunto de los animales salvajes que allí se encuentran, se puede decir que el conjunto A está contenido en el conjunto Z o, lo que es lo mismo, que el conjunto Z contiene el conjunto A. Un conjunto está contenido en otro cuando todos sus elementos forman parte de éste. Si un conjunto está contenido en otro decimos que es subconjunto de él. El símbolo que indica la relación de contenencia es y la de no contenencia es . Con el caso mencionado anteriormente, se puede formar el siguiente diagrama de Venn y la relación de contenencia entre los conjuntos Z y A. Z A El conjunto A está contenido en el conjunto Z. A Z En este caso decimos, además, que A es subconjunto de Z. Operaciones entre conjuntos: unión e intersección En el zoológico se tenían inicialmente, en una jaula los colibríes, en otra los canarios y en otras las golondrinas, pero como llegaron otras especies de aves fue necesario unirlos. La unión es una operación entre conjuntos. 16 La unión de dos o más conjuntos ocurre cuando se reúnen o agrupan todos los elementos de los conjuntos en un solo conjunto. Se representa por U. Por otra parte, en el reino animal se encuentran animales que pueden pertenecer a dos grupos así: Águila Pato A Gallina B Garza Pez Garza Colibrí A = {animales que son aves} Pato Sapo B = {animales que encontramos en un lago} Como se puede observar, la garza y el pato pertenecen a los dos grupos, pues además de ser aves, se encuentran en un lago. Estos animales pertenecen a la intersección entre A y B. La intersección de dos conjuntos ocurre cuando existen elementos que pertenecen a ambos conjuntos. Se representa por A Águila Gallina Colibrí A an o se llam en m ó c a tien Consult que no s o t n ju los con común. n e s o t n eleme Pez Garza Pato B Sapo B: A intersección B unca se n o t n ju n En un co lemento. ne repite u 17 Indicador de desempeño: utiliza las operaciones básicas entre conjuntos para la solución de problemas. ACTIVIDAD 1 (Segunda parte) Modelar 1. Observa el ejemplo y realiza los ejercicios. A= {a, b, c, d, e} A U B = {a, b, c, d, e, f, g} B = {d, e, f, g} M= {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} MUN={ , N= {2, 3, 5, 7, 11, 13} F , , G , , , , , } , , , } FUG T ={números pares menores que 10} TUR={ , R={números impares menores que 10} , , , , Razonar y formular 2. Observa el diagrama de Venn y escribe los elementos de cada conjunto. A B 1 2 5 C 9 7 8 A={ , , , , B = { , , , } , , } C= { } BUC={ , 6 A , , } C={ } Comparar y ejercitar 3. Con los conjuntos anteriores coloca 18 o según el caso. A B A C B A C A B C C B Razonar y formular 4. Completa el diagrama de venn con base en la información de los conjuntos. U M N U= {a, b, c, d, e, f, g, h} M= {a, c, d, e, f} N= {a, b, e, g} N= {a, e} M M U N= {a, b, c, d, e, f, g} Comparar y ejercitar 5. Tomando en cuenta los conjuntos, halla las intersecciones. P = {1, 2, 3, 4, 5} P Q={ , } Q = {2, 4, 6, 8, 10} P D={ , , , D = {los números dígitos} , } Q D={ , o según el caso. , , } Comparar y ejercitar 6. Teniendo en cuenta los conjuntos, coloca D= {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} P D P = {2, 4, 6, 8} I P I = {1, 3, 5, 7, 9} C D C= {0} M D M= {5, 10, 15, 20, 25, 30} I D Comentario evaluativo personal, de la familia o el docente: 19 Tema 2 SISTEMA DE NUMERACIÓN DECIMAL Pensamientos numérico y variacional “¡La Amazonía es fantástica! En el parque donde me encuentro hay unos 25.000 tigres, unos 500.000 monos, 850.000 reptiles, 1’200.000 aves, y millones de insectos”. En la noticia aparecen números de cinco, seis y siete cifras que necesitamos conocer, no solo para leerlos correctamente sino para comprender esa cantidad. Primero se debe tener en cuenta que, como cada unidad en nuestro sistema de numeración contiene 10 unidades del orden inmediatamente anterior se dice que nuestro sistema de numeración es decimal. En el caso de los números de seis cifras, el valor posicional del primer número de izquierda a derecha, corresponde a la centena de mil (cm) y su valor es exactamente 10 decenas de mil (dm). Al descomponer un número de seis cifras obtenemos centenas de mil (cm), decenas de mil (dm), unidades de mil (um), centenas (c), decenas (d) y unidades (u). cm dm um c d u 5 0 0 0 0 0 500.000: “quinientos mil” El punto se coloca entre las unidades de mil (um) y las centenas (c) 20 Para leer un número de seis cifras, primero leemos el número de tres cifras que se encuentra a la izquierda del punto, se agrega la palabra “mil” y finalmente se lee el número de tres cifras que se encuentra a la derecha del punto. Por lo tanto, en la noticia sobre el Amazonas se manejaban los siguientes números: 25.000: “veinticinco mil” 500.000: “quinientos mil” 850.000: “ochocientos cincuenta mil” Los millones Cuando un número tiene siete cifras o más hablamos de millones. Observa: Centenas de millón Decenas de millón Unidades de millón Coma de millón cM dM Millones uM cm dm um c d u 1 2 0 0 0 0 0 1’200.000 Miles Para leer estos números, tomamos en cuenta la coma de millón y el punto de mil. Primero leemos el número que está a la izquierda de la coma de millones, agregamos la palabra “millón” o “millones” y luego leemos el número de seis cifras. Por ejemplo: 46’791. 200 Cuarenta y seis millones setecientos noventa y un mil, doscientos Tomando esto en cuenta y regresando a la noticia del reportero en el Amazonas, él está afirmando que en el parque hay un millón, doscientos mil aves (1’200.000). Es importante tener cuidado al leer los números de siete o más cifras que contienen varios ceros en las unidades inferiores a los millones. Por ejemplo: 3’008.003: “tres millones, ocho mil, tres” 52’000.093: “cincuenta y dos millones, noventa y tres” 21 Indicador de desempeño: reconoce, lee, utiliza y descompone números de seis o más cifras. ACTIVIDAD 2 Modelar 1. Escribe en letras cada uno de los números mencionados en las siguien- tes noticias. AL DÍA su periódico AL DÍA su periódico “Se ha puesto nombre a alrededor de 1’500.000 especies, pero quedan muchas más por identificar; la cifra total es probablemente de 5’000.000 a 15’000.000”. Todos los años se capturan y devuelven al océano entre 20’000.000 y 30’800.000 toneladas de criaturas marinas, generalmente heridas o muertas. John Harte Número Escritura del número Comunicar 2. Encuentra, en el cuadro numérico, los números y enciérralos en un óvalo. 5 3 2 6 0 8 1 7 2 4 3 2 8 2 9 6 1 9 6 7 0 2 3 7 6 4 3 9 1 4 6 2 5 1 1 Quinientos treinta y dos mil seiscientos ocho Seiscientos diecinueve mil seiscientos setenta Ochenta y ocho mil setecientos treinta y uno Noventa y seis mil ciento noventa y seis Sesenta y dos mil quinientos once Doscientos treinta y siete mil seiscientos cuarenta y tres 22 Comparar y ejercitar 3. Reúnete con uno de tus compañeros o compañeras y elaboren en cartulina las siguientes fichas. 1 3 7 1 3 7 1 4 8 1 4 8 2 5 9 2 5 9 2 6 0 2 6 0 2 6 0 Novecientos setenta y tres mil doscientos veintiocho Ciento cuarenta y un mil seiscientos cincuenta Setecientos doce mil ciento noventa y ocho Quinientos noventa mil doscientos ochenta y tres Cuatrocientos un mil setecientos sesenta y nueve Doscientos once mil quinientos cuarenta y tres Ciento noventa mil setenta y ocho • Jueguen de acuerdo con las siguientes instrucciones. 1.Repartan las cartas de los números de tal forma que ambos ten- gan las mismas. 2.Oculten en una bolsa las fichas con los números escritos. 3.Pidan a otro compañero o compañera que saque una ficha de los números escritos y lo lea en voz alta. 4.Luego, cada uno armará el número nombrado en el menor tiempo posible. 5.Se anotará un punto el primero que lo forme correctamente. 6.El juego termina cuando no queden más fichas en la bolsa. Modelar 4. Sigue el ejemplo para descomponer cada número, en tu cuaderno. 653.251 = 600.000 + 50.000 + 3.000 + 200 + 50 + 1 6 cm + 5 dm + 3um + 2 c + 5 d + 1 u 579.388 8’932.581 22’048.763 192’435.776 598.670 23 Modelar 5. Escribe el número que corresponda a cada descomposición. 600.000 + 20.000 + 8.000 + 300 + 20 + 9 = 9’000.000 + 300.000 + 10.000 + 3.000 + 200 + 80 + 1 = 100.000 + 50.000 + 200 + 30 + 3 = 70’000.000 + 900.000 + 40.000 + 4.000 + 40 + 5 = Formular y resolver 6. Completa los cheques de las donaciones que se han hecho al Zooló- gico Nuestros Animales. 18’593.639 Zoológico Nuestros Animales ales ros Anim tos t s e u N o Zoológic millones novecien inticinco c. Ciento ve pesos m/ e c in u q s quiniento ocho mil Razonar y formular 7. Colorea el cuadro donde aparece la respuesta correcta. ¿Cuál es el número que tiene un 8 en las decenas de millón (dM)? 53’388.821 82’672.496 801’555.832 ¿Qué posición ocupa el 9 en 51’692.000? Decenas de millón Decenas de mil Comentario evaluativo personal, de la familia o el docente: 24 Centenas Centenas de mil Tema 3 RELACIÓN DE ORDEN Pensamientos numérico y variacional Así como en el Amazonas, hay en el mundo muchas especies resguardadas en “Parques Nacionales” y “Reservas Naturales”. En estos lugares se cuidan los animales y otros recursos naturales. En una reserva natural hay 1’493.821 cebras y en otra 1’428.542. ¿En cuál de estas dos reservas hay más cebras? Para contestar esta pregunta es necesario comparar estos dos números y determinar cuál de estos es el mayor. Para comparar dos números es importante tener en cuenta el valor posicional de cada cifra. El símbolo > significa “mayor que” y el símbolo < “menor que”. uM cm dm um c d u Aunque las unidades de millón y las centenas de mil son iguales en ambos números, en uno de ellos aparece 9 en las decenas de mil y en el otro 2; con esto determinamos que: 1’ 4 2 8 5 4 2 1´493.821 > 1’428.542 uM cm dm um c d u 1’ 4 9 3 8 2 1 = = 9>2 Recuerda que estas dos expresiones son equivalentes: 1’493.821 > 1’428.542 o tienen n s o r e úm e Si dos n ntidad d a c a m el la mis ayor es m l e , s as. cifra más cifr a g n e t que 1’428.542 < 1’493.821 25 Indicador de desempeño: determina el orden de dos o más números y utiliza esta relación en la solución de problemas. ACTIVIDAD 3 Comparar y ejercitar 1. Completa la secuencia colocando el número anterior y el siguiente. 4’598.742 4’598.743 832.935 832.937 23’932.501 1’000.001 Modelar 2. Coloca < o >, según el caso. 832.621 23’542.630 299.398 1’562.381 235’426.300 993.428 973.542 1’000.000 Razonar y formular 3. Escribe el número que falta para hacer verdadera la expresión. 593.218 > 593.2 8 ’729.321 < 10’729.321 4’391. 43 < 4’391.643 432.6 7 > 432.6 7 Formular y resolver 4. Observa el conteo de algunos animales y determina si aumentó o disminuyó. 26 Animal Primer conteo Segundo conteo Búfalos 55.000 9.700 Antílopes 2.720 2.751 Cebras 905.400 99.500 Hipopótamos 1.770 260 Aumentó o disminuyó Razonar y formular 5. Teniendo en cuenta los números que aparecen en las fichas, completa la información pedida. 6 2 2 3 9 1 5 7 • Cuatro números distintos de ocho cifras son: • Haciendo uso de todas las fichas, el número más grande que se puede formar es: • Haciendo uso de todas las fichas, el número más pequeño que pode- mos formar es: • Un número mayor que 2’000.000 y menor que 5’000.000 es • El número de siete cifras más grande que podemos formar es Razonar y formular Es mayor que 153.625 Pista 3 Termina en 6 El número es: Pista 3 Es menor que 353.625 Pista 2 Está entre 2´490.000 y 2´500.010 Pista 2 Termina en 53.625 Pista 1 Está entre 2´500.000 y 2´600.000 Pista 1 6. Sigue las pistas y descubre el número. El número es: Comunicar 7. Inventa un cuento en tu cuaderno, en donde utilices el orden de los números con uno de los siguientes temas: Cantidad de caballos mágicos Monstruos de las profundidades marinas Estatura de gigantes Antiguos pobladores Comentario evaluativo personal, de la familia o el docente: 27 Tema 4 LA ADICIÓN Y SUS PROPIEDADES Pensamientos numérico y variacional En un departamento de Colombia hay dos reservas naturales y la entidad encargada del control de la vida animal tiene el dato específico de cuántos osos hay. Veamos: Reserva 1 Reserva 2 Cantidad de osos: 1’508. 700 Cantidad de osos: 930.551 En ese departamento de Colombia, ¿cuántos osos hay en total? Para contestar esta pregunta se requiere de la operación aritmética de la adición. Recuerda que los números que sumamos o adicionamos se llaman sumandos y la respuesta recibe el nombre de suma o resultado. Es necesario reagrupar 12 centenas en 1 unidad de mil 2 centenas. 1 1 uM cm dm um c d u 1 5 9 4 0 3 3 8 0 9. 7 5 2 0 5 5 0 1 1 + 2’ Aquí fue necesario reagrupar 14 centenas de mil en 1 unidad de millón y 4 centenas de mil. Por lo tanto, en el departamento hay un total de 2’439.251 osos. 28 Cuando adicionamos, se debe conservar el valor posicional y, en ocasiones, es necesario hacer reagrupaciones. Propiedades de la adición ¿Cuántos animales hay en total? Gacelas 45.250 Antílopes Forma 1: Forma 2: 4 5. 2 5 0 + 3 0. 1 0 0 7 5. 3 5 0 3 0. 1 0 0 + 4 5. 2 5 0 7 5. 3 5 0 30.100 Cuando se adiciona dos números se puede realizar de dos formas distintas, el orden no altera el resultado. Esta propiedad recibe un nombre especial. La adición cumple la propiedad conmutativa en donde podemos cambiar el orden de los sumandos y la suma no cambia. Otra propiedad interesante de la adición involucra el número cero. Veamos: Todo número adicionado con cero, da como resultado el mismo número. Esta propiedad se conoce como modulativa. 6.250 + 0 = 6.250 0 + 6.250 = 6.250 0 + 750 = 750 750 + 0 = 750 Para simplificar la solución de ejercicios y problemas podemos aplicar estas propiedades. permite e u q o r l n úm e la Como e n cump a ió ic d a lativ que la d modu a d ie p o e le la pr a este s , o r e c l es e aditivo. lo u d ó llama m 29 Indicador de desempeño: hace uso de la adición y sus propiedades para resolver diferentes situaciones de su entorno. ACTIVIDAD 4 Comparar y ejercitar 1. Realiza las siguientes adiciones. 5’ 1 0 0. 4 5 0 + 5 0 5. 0 3 2 6 5 7. 7 8 9 + 2 0. 1 0 1 9 3 4. 4 5 8 + 1 2 5. 2 5 0 1’ 4 7 7. 7 7 7 + 8 2 0. 0 3 3 2 4 9. 3 6 5 + 7 5 2. 8 0 6 3. 7 8 9 + 9. 2 3 1 3 5 5. 3 2 3 + 4. 7 4 1 9 6. 4 3 3 + 5 0 3. 2 4 7 Comparar y ejercitar 2. Halla la suma, relaciona las columnas y descubre el ave de la que Colombia ostenta la mayor cantidad a nivel mundial. 25.632 + 12.135 L 70.204 14.638 + 2.151 R 16.868 12.326 0 4.542 + 1’452.328 37.767 970.000 I 962.962 625.701 + 18.193 E 1’531.777 45.623 + 24.581 C 16.789 931.555 + 600.222 B 2’422.328 I 643.894 S 11’689.070 2.431 2’631.192 + L + + 960.531 9’057.878 Modelar 3. Tomando en cuenta las propiedades de la adición, completa los cuadros. Propiedad Modulativa 30 Ejemplo Propiedad 54 + 193 = 193 + 54 Modulativa 193 + 0 = 193 Conmutativa Ejemplo 6.299 + 8 = 8 + 6.299 Razonar y formular 4. Sin realizar la operación, relaciona las columnas, de tal forma que la suma sea la misma. 53.618 + 719.132 53.618 + 99.270 5.610 + 729.132 1’200.000 + 32 99.270 + 53.618 719.132 + 53.618 32 + 1’200.000 32 + 6.444 6.444 + 32 729.132 + 5.610 Modelar 5. Aplicando las propiedades, escribe el número que falta para que se cumpla la igualdad y la propiedad correspondiente. 4.510 + 603 = 635 + = + 4.510 635 + 459 = + 632 Razonar y formular 6. Observa y contesta. $ 225.400 $ 85.000 $ 939.999 ¿Cuánto pagaremos si compramos la lámpara y la bicicleta? ¿Cuánto pagaremos por la nevera y la bicicleta? ¿Cuánto valen los tres objetos en total? $ $ $ Comentario evaluativo personal, de la familia o el docente: 31 Tema 5 LA SUSTRACCIÓN Y SUS TÉRMINOS Pensamientos numérico y variacional La Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza y los Recursos Naturales es una organización que evalúa el estado en que se hallan muchas especies en peligro de extinción. Una de estas que se ha mencionado recientemente es la tortuga. En el censo que se realizó hace un año en un parque natural, se observaron un total de 3.429 tortugas. Actualmente se han registrado 1.145. ¿Cuánto se ha reducido la población de tortugas en el parque natural durante el último año? La operación aritmética que nos da la respuesta a la pregunta es la sustracción. 3 12 3 12 3. 4 2 9 – 1. 1 4 5 4 3. 4 2 9 – 1. 1 4 5 ?4 3. 4 2 9 – 1. 1 4 5 84 3. 4 2 9 – 1. 1 4 5 2. 2 8 4 Paso 1: Sustraemos 5 unidades de 9. Paso 2: Para sustraer las decenas es necesario desagrupar las 4 centenas. Paso 3: Sustraemos 4 decenas de 12. Paso 4: Sustraemos 1 centena de 3 y 1 unidad de mil de 3. La sustracción o resta es una operación en donde se debe tomar en cuenta el valor posicional. En ocasiones es necesario realizar desagrupaciones. Términos y prueba de la sustracción Para comprobar que una sustracción se ha realizado correctamente se hace uso de la adición. Veamos: Minuendo Sustraendo Diferencia 3. 4 2 9 – 1. 1 4 5 2. 2 8 4 2. 2 8 4 + 1. 1 4 5 3. 4 2 9 Prueba 32 En la prueba, la suma de la diferencia y el sustraendo debe ser el minuendo. Indicador de desempeño: efectúa sustracciones correctamente y las utiliza para la solución de problemas. ACTIVIDAD 5 Comparar y ejercitar 1. Halla la diferencia en cada caso. 9 9. 9 9 8 – 6 7. 9 8 7 1 0 8. 0 0 0 – 7. 0 0 0 2’ 1 9 7. 3 4 0 – 1 0 7. 2 4 0 6 9 5. 0 2 3 – 6 9 5. 0 1 9 Formular y resolver 2. Escoge la pregunta que hace uso de la sustracción y respóndela. • En el último año la cantidad de tigres pasó de 25.600 a 22.400. ¿Cuántos tigres en total hay en el último año? ¿En cuánto se redujo la población de tigres en el último año? • César desea refrescarse comprando un helado Copo de nieve Alaska $ 7.800 $ 6.200 ¿Cuánto más vale el Copo de nieve que el Alaska? ¿Cuánto valen en total los dos helados? Razonar y formular 3. Coloca el número que corresponde en cada caso. 6 5 4. 2 3 0 – 1 2. 3 5 2 2. 1 0 0 2. 7 – 1 2. 6 3 0 2 0. 3 4 1 6 8. 7 2 – 5. 0 6 3. 1 1 0 33 Comparar y ejercitar 4. Realiza las operaciones y llena el crucinúmero. 5’ 5 9 9. 9 9 9 – 2’ 3 4 3. 5 7 1 3 6. 9 9 0 + 6 1. 5 2 3 1 1. 2 9 3 – 516 2 7’ 9 5 8. 7 6 1 + 3 6 8. 1 6 0 3 3 4 5. 3 9 3 – 2 8 9. 3 6 2 4 3 7. 6 9 2 – 3 5. 6 8 4 5 3 6 6 8 1 2 4 9 7 10 5 11 12 13 14 15 1 1’ 2 8 6. 6 8 0 – 3’ 2 5 4. 2 1 3 7’ 2 6 8. 1 1 9 + 6 9 5. 4 2 3 7 6 0 6. 8 1 9 – 5 9 8. 3 6 1 3 6’ 2 3 5. 3 3 9 + 2’ 4 5 6. 3 8 9 9 4 2. 9 1 8 – 4 1 4. 8 1 5 10 1 0 3. 2 5 6 – 9 4. 8 6 2 5 7 9. 5 9 4 – 5 4 6. 8 4 5 11 4 4. 7 7 0 – 4 3. 2 3 4 13 9 8 12 4 7. 2 8 8 – 4 6. 5 2 3 14 15 Razonar y formular 5. Escribe en tu cuaderno, cinco situaciones en donde se haga uso de la adición y cinco en donde se use la sustracción. 34 Razonar y formular 6. Escoge la pareja de números que cumplen cada condición. 6.740 300.000 18.260 10.000 La suma sea 16.740 La diferencia sea 290.000 La suma sea 318.260 La diferencia sea 8.260 La suma sea 25.000 La diferencia sea 10.000 8.260 Formular y resolver 7. Para resolver los siguientes problemas, realiza las sustracciones de forma horizontal. Al comenzar el juego había en el estadio 62.580 espectadores. Si en la mitad de tiempo salen 31.430, ¿cuántos quedaron para la segunda parte del juego? 62.580 – 31.430 = Respuesta: De los 31.430 espectadores que salieron, 20.950 tenían camiseta de color blanco. ¿Cuántos no tenían camiseta de color blanco? 31.430 – 20.950 = Respuesta: Comentario evaluativo personal, de la familia o el docente: 35 Tema 6 LOS NÚMEROS ROMANOS Pensamientos numérico y variacional Como mencionamos antes, nuestro sistema de numeración recibe el nombre de sistema de numeración decimal. Sin embargo a través del desarrollo de las civilizaciones se fueron implementando otras sistemas de numeración como los que vemos a continuación: Uno de los sistemas de numeración más conocidos y utilizados actualmente es el que observas en el reloj anterior. Era utilizado por los romanos, un sistema de numeración antiguo basado en letras. Los símbolos principales son: I = 1X = 10C = 100M = 1.000 Los símbolos secundarios son: V = 5L = 50D = 500 Si se observa el reloj y se hace la correspondencia respectiva, se puede aprender la forma de escribir, en romano, los doce primeros números. I = 1 II = 2 III = 3 IV = 4 V = 5 VI = 6 VII = 7 VIII = 8 IX = 9 X = 10 XI = 11 XII = 12 Este sistema de numeración es aditivo, es decir, el valor total del número es la suma del valor de cada uno de los símbolos que aparecen. Por ejemplo: VI = 6 XII = 12 36 V=5yI=1 entonces VI = 5 + 1 = 6 X = 10 y I = 1 entonces XII = 10 + 1 + 1 = 12 ¿Por qué el número 4 no se escribe IIII o el 10, VV? Esta pregunta es muy adecuada y nos permite conocer las reglas que utilizaban los romanos para la escritura de los números, pues cada número tiene una única forma de escritura. Veamos las tres reglas principales. Regla 1 Regla 2 Cuando aparece un símbolo menor a la derecha o ambos símbolos son de igual valor, se suman entre sí para obtener su valor total. Los símbolos principales se pueden repetir hasta tres veces, y los símbolos secundarios no se pueden repetir. El número 4 no se puede escribir IIII porque el símbolo principal I se puede repetir hasta un máximo de tres veces, y el número 10 no se puede escribir VV ya que el símbolo secundario V no se puede repetir. ¿Cómo se escribiría el número 15? Utilizamos el símbolo principal X y el secundario V. XV = 10 + 5 = 15 Se suman estos dos valores porque V está a la derecha de X y es de menor valor. Ahora veamos una regla más: Regla 3 Si un número está a la izquierda de otro mayor, éste se resta. Pero hay que tener en cuenta que solo se puede colocar: I antes de V o X, X antes de L o C y C antes de D o M. Con esta regla se puede entender por qué IV representa el número 4. IV = 5 – 1 = 4 Por otra parte, si se desea escribir el número 49 no se puede utilizar el símbolo IL. Aunque 50 – 1 es 49, no se puede colocar I antes de L. Por eso el 49 se escribe así: XLIX = 49 XL = 40 y IX = 9 entonces XLIX = 40 + 9 = 49 37 Indicador de desempeño: aplica las reglas para escribir correctamente números en símbolos romanos. ACTIVIDAD 6 Modelar 1. Utiliza la regla 1 y completa los espacios de acuerdo con el ejemplo. VII = 5 + 1 + 1 = 7 LX = CXX = 100 + 10 + 10 = LXV = XXX = = LXVIII= LII= = CLX = Comparar y ejercitar 2. Utiliza las reglas 2 y 3 para colorear los números romanos que están escritos correctamente. XX CCX LDCL DD VVL VIII XC CCCCI IC XL CM VC XCV DM MMC Razonar y formular 3. Con ayuda de la adición escribe correctamente los siguientes números en símbolos romanos. 35 = 30 + 5 = XXX V XXXV 28 = 20 + 8 = 115 = 100 + 10 + 5 = 63 = 50 + 10 + 3 = Comparar y ejercitar 4. Une con una línea el número natural con su representación romana. 38 21 110 34 86 92 56 20 LXXXVI XX LVI XCII XXXIV CX XXI 200 112 58 45 176 450 320 LVIII XLV CC CXII CCCXX CDL CLXXVI Razonar y formular 5. Ayúdale a encontrar el camino al niño romano para llegar al palacio, teniendo en cuenta la secuencia en símbolos romanos. L Secuencia XC LXV 15 10 13 45 50 190 180 95 151 103 65 1900 108 90 1111 91 58 53 110 MCXI CDI 130 105 500 CIII 105 100 CVIII 1091 401 53 999 Comparar y ejercitar 6. ¿Qué hora marca cada reloj? Formular y resolver 7. Inventa tus propios símbolos, dos reglas y un sistema de numeración. Luego escribe los números en tu propio sistema. Símbolos Regla 1 Regla 2 Número Sistema de numeración propio 1 6 10 32 Comentario evaluativo personal, de la familia o el docente: 39 CÓMO SOLUCIONAR PROBLEMAS Para solucionar un problema es necesario entenderlo muy bien. Algo que te puede ayudar es aislar los datos que te dan y la pregunta que debes contestar, para luego planear el procedimiento a seguir. Procesos matemáticos Adicionalmente a leer varias veces el problema, separémoslo en: Es necesario leer varias veces el problema. 1.Datos que conocemos. 2.Pregunta que debo contestar. 3.Procedimiento. 4.Respuesta. Problema. En una región de la Amazonía se ha estado tomando nota de la cantidad de guacamayas en los últimos años. Determina en qué año se presentó la menor cantidad. Año Guacamayas 2011 480.950 2012 502.150 2013 500.000 Solución 1.Datos que conozco: la cantidad de guacamayas que hubo en el 2011, en el 2012 y en el 2013. 2.Pregunta que debo contestar: ¿en qué año hubo menor cantidad? 40 3.Procedimiento: comparando los tres números y tomando en cuenta el valor posicional tenemos: 480.950 502.150 480.950 < 500.000 < 502.150 500.000 4.Respuesta: el año en que hubo menor cantidad de guacamayas fue en el 2011, con 480.950. • Ahora resuelve los siguientes problemas, siguiendo los pasos indicados. Problema 1. En un periódico de ecología aparecieron las siguientes noticias: En 2.002, unas cuarenta y cinco mil cebras migraron a través de los prados y las selvas. Sin embargo, para 2.012 sólo unas siete mil completaron el mismo viaje. Para sostener uno de los zoológicos de la zona se requiere de unos ciento veinticinco millones, ochocientos mil pesos mensuales pero solo llegan cincuenta millones de pesos. • En tu cuaderno, escribe los números en la tabla de valor posicional. Luego resuelve: 1.¿Cuántas cebras menos lograron completar la migración en el año 2.012 que en el 2.002? 2.¿Cuál es el déficit económico en el sostenimiento del zoológico? Problema 2. La siguiente tabla muestra la cantidad de animales de una reserva natural en los últimos cinco años. Determina el año en que se mantuvo mayor cantidad de animales y el año en que se mantuvo la menor cantidad. Año 2009 2010 2011 2012 2013 Cantidad de animales 3´545.000 3´500.000 3´700.000 3´548.000 3´000.000 41 EVALUACIÓN Selección Múltiple • Rellena en la sección de respuestas la opción que nos determine la respuesta correcta en cada ejercicio. 1.Si A = {1, 2, 3, 4, 5} y B = {1, 3, 5, 7}, entonces la intersección de A y B es: A A B = {1, 2, 3, 4, 5, 7} C A B = {3, 5} B A U B = {1, 2, 3, 4, 5, 7} D A B = {1, 3, 5} 2.El valor de 4 en el número 543.281 es: A 4.000 B 40.000 C 4 D 400.000 3.El número que aparece en la casilla de las centenas de mil en 2’813.056 es: A 2 B 8 C 1 D 3 4.El número más grande de cinco cifras que se puede formar con 1, 2, 6, 7 y 9 es: A 12.679 B 96.712 C 69.721 D 97.621 C 953.313 D 133.371 5.La suma de 568.327 y 495.096 es: A 73.231 B 1’063.423 6.La diferencia de 568.327 y 495.096 es: A 73.231 SECCIÓN DE RESPUESTAS 42 B 1’063.423 C 953.313 D 133.371 1. A B C D 4. A B C D 2. A B C D 5. A B C D 3. A B C D 6. A B C D Representación • Relaciona cada concepto matemático con la situación en donde se aplica. Adición Sustracción Relaciones de orden Números romanos Argumentación • Explica el error que se ha cometido en cada operación y luego resuél- vela correctamente. Corrección: 1’ 2 9 5. 7 7 7 + 5 2 1. 6 4 3 1’ 7 1 6. 3 1 0 + Error: Corrección: 5’ 6 9 3. 7 0 9 – 2 5. 8 3 6 31101 – Error: 43 Tema 7 LÍNEAS, ÁNGULOS Y PARES DE RECTAS Pensamiento espacial Al observar los animales encontramos una riqueza geométrica que sobrepasa los límites de la imaginación. Todos los conceptos geométricos son extractados de la naturaleza, y en nuestra mente, los utilizamos y estudiamos con ayuda de símbolos. Normalmente a nivel gráfico se observa el objeto geométrico y luego se nombra con ayuda de letras y símbolos. Gráfica del objeto geométrico El Punto A La recta l C D Forma de nombrarlo Descripción El punto A Se usa letras mayúsculas. Para dos puntos distintos debe nombrarse con letras distintas. La línea recta l Se usa las letras minúsculas. CD La línea recta que pasa por los puntos C y D. MN La semirrecta de origen en el punto M y que pasa por el punto N. TP El segmento que comienza en el punto T y termina en el punto P. La semirrecta M N El segmento T P 44 Ángulos y su clasificación La región del plano comprendida entre dos semirrectas de un mismo origen se le conoce con el nombre de ángulo. El punto en común de las semirrectas es el vértice del ángulo y las semirrectas son los lados del ángulo. Para nombrar un ángulo se utiliza el símbolo el vértice y dos puntos de los lados así: S , RVS: ángulo de vértice V V R Dependiendo de la abertura de las dos semirrectas, los ángulos los podemos clasificar en rectos, agudos, obtusos y llanos. Ángulo recto Ángulo agudo Ángulo obtuso Ángulo llano Observa que la abertura del ángulo agudo es más pequeña que la abertura del ángulo recto, mientras que la abertura del ángulo obtuso es mayor que este, pero menor que la abertura del ángulo llano. Pares de rectas Cuando tenemos dos rectas en el plano las podemos clasificar tomando en cuenta si se cruzan entre sí o no. Veamos: Rectas paralelas ( ) Rectas secantes ( ) Rectas perpendiculares ( ) Como se observa en la ilustración, las rectas que nunca se cortan o cruzan se les llama rectas paralelas y su notación es . Si se cortan son secantes. Además, si forman un ángulo recto entre sí, se les conoce como rectas perpendiculares y su notación es 45 Indicador de desempeño: reconoce las características de los diferentes elementos básicos de la geometría. ACTIVIDAD 7 Modelar 1. Une con una línea, el concepto con la ilustración. Línea curva cerrada Línea recta Segmento Semirrecta Línea curva abierta Segmento Línea curva cerrada Ángulo Comparar y ejercitar 2. Bajo cada objeto geométrico, escribe el símbolo adecuado. T A B 46 U D H O Y C Comparar y ejercitar 3. En tu cuaderno, clasifica y ordena de mayor a menor la abertura de los siguientes ángulos. A B C D Comunicar 4. Observa la ilustración y explica en tus palabras la definición de los ángulos recto, agudo y obtuso con ayuda de la escuadra. Ángulo recto Ángulo agudo Ángulo obtuso Modelar 5. Sigue el ejemplo para dibujar, en tu cuaderno, dos rectas perpendi- culares con ayuda de la escuadra. Paso 3 Paso 1 Paso 2 6. Con ayuda de la siguiente cuadrícula dibuja las rectas indicadas. Rectas paralelas Rectas secantes Rectas perpendiculares Comentario evaluativo personal, de la familia o el docente: 47 Tema 8 UNIDADES DE LONGITUD Pensamiento espacial Los animales poseen ciertas características físicas que les permiten desempeñarse muy bien en diferentes actividades; en atletismo, por ejemplo son los campeones. Avestruz Guepardo Lugar donde vive: África Lugar donde vive: África Récord en dos patas: Corre 65 kilómetros en una sola hora. Récord en cuatro patas: Corre 114 kilómetros en una sola hora. Sus largas y fuertes patas le permiten dar pasos de hasta 2 metros de largo. Al correr extiende completamente sus alas como un avión. Es el único felino que tiene uñas fijas (no las esconden) y le funcionan como los spikes que usan los atletas, los cuales les permiten agarrarse bien al suelo. En esta información se utilizan términos como metros y kilómetros conocidos como unidades de longitud; es decir, unidades de medida que nos permiten conocer el largo o ancho de un objeto o la distancia entre dos puntos. El metro es la unidad fundamental para medir longitudes. Como existen mediciones muy pequeñas se utilizan submúltiplos o unidades menores que el metro. decímetro: dm centímetro: cm milímetro: mm Además, como algunas distancias son muy grandes, también existen múltiplos o unidades mayores que el metro para indicar su longitud. kilómetro: km 48 hectómetro: hm decámetro: dam Entre las unidades de longitud encontramos equivalencias. kilómetro hectómetro decámetro km hm dam metro m decímetro centímetro dm 1 km = 10 hm =100 dam = 1.000 m milímetro cm mm 1 m = 10 dm = 100 cm = 1.000 mm Ejemplo. Hallemos la equivalencia en metros de 2 kilómetros y 6 decámetros Solución. Utilicemos la tabla de equivalencias y ubiquemos allí las longitudes indicadas: km 2 hm dam m dm cm mm 6 Como queremos hallar la equivalencia entre las unidades de longitud, completamos con un cero en cada casilla a la derecha de las cifras hasta llegar a la unidad deseada, en este caso: metro. km 2 hm 0 dam 0 6 m 0 0 dm cm mm Por lo tanto, podemos afirmar que 2 kilómetros equivalen a 2.000 metros y 6 decámetros a 60 metros. Con esta regla podemos encontrar muchas equivalencias. km hm dam m 3 dm cm mm 0 0 3 m = 300 cm km hm dam m 7 0 0 0 dm cm mm 0 0 7 km = 700.000 cm ades de id n u s a la Consult ara medir las p longitud en el universo. s distancia km hm dam m 9 dm cm mm 0 0 0 9 m = 9.000 mm km hm dam m 2 5 0 0 dm cm mm 25 hm = 2.500 m illa a y la m d r a y la da, gitud. La pulga nidades de lon su n? son otra se utiliza ís a p é ¿En qu 49 Indicador de desempeño: utiliza y aplica las diferentes medidas de longitud derivadas del metro. ACTIVIDAD 8 Comunicar 1. Une con una línea la unidad de medida que debes emplear y el objeto a medir. Largo de la cancha del colegio Milímetro Largo de la hoja de papel Centímetro Longitud del río Amazonas Metro Espesor de un vidrio Kilómetro Modelar 2. Sigue el ejemplo y determina la longitud exacta. 1 cm = mm 3m= cm 4 km = m 5 cm = mm 8m= cm 9 km = m 25 cm = mm 57 m = cm 52 km = m Modelar 3. Sigue el ejemplo y determina la longitud exacta. 0cm 1 2 3 4 0cm 1 2 3 4 0cm 1 4cm + 5 mm Comparar y ejercitar 4. Mide con una regla y expresa la longitud exacta. 50 2 3 4 Razonar y formular 5. Traza un segmento que tenga la longitud indicada. 5 cm 8 cm + 4 mm 1 dm + 1 cm + 2 mm Comparar y ejercitar 6. Halla la equivalencia entre las unidades de longitud. km hm dam m dm cm mm 3 9 7 9 km = m 7 dm = mm 1 hm = 1 4 8 5 cm 5 dam= 5 3 3 m = 2 8 1 m cm 42 cm= mm 388 m= cm 51 m = mm Modelar 7. Siguiendo el ejemplo, escribe la altura de cada monte en kilómetros y metros. Monte Altura (en metros) km + m Everest Aconcagua Kilimanjaro Mont Blanc 8 848 m 6 959 m 5 895 m 4 810 m 8 km + 848 m Modelar 8. Expresa en centímetros cada dato deportivo. Circuito Longitud (en metros) Laguna Seca (USA) Cheste (España) Assen (Holanda) Montmeló (España) km + m 3 km + 602 m 4 km + 5 m 6 km + 27 m 4 km + 127 m Comentario evaluativo personal, de la familia o el docente: 51 Tema 9 PERÍMETRO Pensamiento métrico 18 m m 15 En un zoológico han llegado dos llamas del Perú y se ha escogido esta región para su exposición. Como Luisa es la ingeniera encargada de adaptar los lugares, 20 m tomó la longitud de cada uno de los lados de la región y así determinó la cantidad de metros de cerca que necesitaría. 5m La cerca se ubicará en todo el borde de la región. Para determinar su longitud, es necesario adicionar las longitudes de los lados que la conforman. Esto nos lleva a un concepto importante y muy útil en las matemáticas: el perímetro de una figura geométrica. 22 m El perímetro de una región o figura geométrica es la longitud total de su borde, es decir, la suma de las longitudes de los lados que conforman la región o figura. En el caso particular de la región que se adaptará para las llamas, el perímetro es: Perímetro = 20 m + 15 m + 5 m + 22 m + 18 m = 80 m La ingeniera Luisa deberá comprar y ubicar un total de 80 metros de cerca. Veamos otros dos ejemplos: Como la figura geométrica es un cuadrado, la longitud de todos los lados es la misma. Por lo tanto: Perímetro = 2 cm + 2 cm + 2 cm + 2 cm = 8 cm 2 cm 3 cm 5 cm 40 mm 52 Para hallar el perímetro en este caso es importante, antes de sumar, que todas las longitudes estén en la misma unidad de medida; por eso expresamos 40 mm en cm, así: Perímetro = 3 cm + 5 cm + 40 mm = 3 cm + 5 cm + 4 cm = 12 cm Indicador de desempeño: halla el perímetro de una figura geométrica. ACTIVIDAD 9 Comparar y ejercitar 1. Encuentra el perímetro de cada figura o construcción. 40 m 2 cm 2 cm 3 dam 3 dam 25 mm 20 mm 50 m 8m 60 m 16 m Razonar y formular 2. Descubre las longitudes que faltan. 15 cm 8 cm ? Perímetro: 25 cm ? 10 cm ? Perímetro: 44 cm 15 cm Formular y resolver 3. Resuelve, en tu cuaderno el siguiente problema. Don Juan mandó a encerrar su finca con alambre de púas. Si su finca tiene forma rectangular y mide 20 metros de ancho y 45 metros de largo, ¿cuántos metros de alambre tuvo que comprar si la cerca tiene tres líneas de púas? Comentario evaluativo personal, de la familia o el docente: 53 Tema 10 RECOLECCIÓN DE DATOS Y EL DIAGRAMA DE BARRAS Pensamiento aleatorio Como todos sabemos, existen muchas especies en peligro de extinción. Un ejemplo de esto, ocurre en una región natural de África. Allí la cantidad de animales ha disminuido en los últimos años y se estima que algunos desaparecerán para el año 2020. Veamos el cuadro que han diseñado: Cantidad de animales Animales Año 1980 Año 2000 Año 2020 (Estimación) Cebras 4.000 2.000 1.000 Búfalos 10.000 3.000 0 Hipopótamos 2.000 1.000 500 Antílopes 8.000 3.000 1.000 El comportamiento de decrecimiento en la cantidad de animales se puede observar más claramente si utilizamos un diagrama estadístico que visualice la situación. Los diagramas de barras son diagramas estadísticos que nos ayudan a representar los datos y a visualizar una situación en particular. Construcción de un diagrama de barras Cómo deseamos mostrar la disminución en la cantidad de animales a través de los años, primero ubicamos los años horizontalmente en el diagrama de barras. Después, ubicamos verticalmente la cantidad tomando una escala de acuerdo con la información. En este caso como la cantidad está dada en unidades de mil, cada graduación en la línea indica que hay 1.000 animales más. Finalmente, realizamos las barras que tendrán una altura o serán coloreadas tomando como base la tabla de datos recolectados. cantidad 10.000 5.000 1.000 1980 54 2000 2020 años rentes izan dife il t u e s mos ística isualice v e u En estad q a as para Consult diagram recolectados. s s iagrama d s ro t o los dato s eriódico en los p s. ico estadíst En el caso particular de la región africana mencionada al principio, podemos representar los datos de la tabla de la siguiente forma: Cebras Búfalos 10.000 10.000 5.000 5.000 1.000 1.000 1980 2000 2020 1980 Hipopótamos 10.000 5.000 5.000 1.000 1.000 2000 2020 Antílopes 10.000 1980 2000 1980 2020 2000 2020 Observa que en el caso de la cantidad de hipopótamos en el año 2 020 se estima que sea únicamente de 500, por eso el recuadro solo se ha coloreado hasta la mitad. Además, en todos los diagramas se observa claramente que la cantidad de animales ha ido disminuyendo con el paso de los años. Otros dos aspectos a tomar en cuenta en la elaboración de los diagramas de barras son los siguientes: Todas las barras en este diagrama pueden tener la misma altura, pero solo se coloreará hasta donde lo indique la tabla de datos o sencillamente la atura de la barra estará determinada por la tabla de datos así: 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 Los diagramas de barras también se pueden elaborar de forma horizontal. En ese caso la presentación resultará de la siguiente forma: 1 2 3 4 5 cantidad 55 Indicador de desempeño: utiliza el diagrama de barras para la representación de un cuadro de registro. ACTIVIDAD 10 Modelar 1. Construye los diagramas de barras a partir del siguiente cuadro de registro: Cantidad de animales en el zoológico en los últimos cuatro años 2011 2012 2013 2014 Tigres 4 5 5 7 Osos 2 2 3 5 Armadillos 8 5 3 2 Chimpancés 10 7 8 10 Tigres Osos 10 10 5 5 1 1 2011 2012 2013 2014 2011 Armadillos 10 5 5 1 1 2012 2013 2013 2014 Chimpancés 10 2011 2012 2014 2011 2012 2013 2014 Comunicar 2. Con base en los diagramas anteriores colorea la palabra correspon- diente que indique lo que ha ocurrido con la cantidad de animales en los últimos cuatro años. Luego comenta los resultados con tus compañeros y compañeras. Tigres Aumentó Disminuyó Osos Varió Aumentó Armadillos Aumentó 56 Disminuyó Disminuyó Varió Chimpancés Varió Aumentó Disminuyó Varió Comparar y ejercitar 3. Completa el cuadro de registro con base en el diagrama de barras. Halcones Cocodrilos 10 10 5 5 1 1 2011 2012 2013 2014 2011 2012 2013 2014 Cantidad de animales en el zoológico en los últimos cuatro años 2011 2012 2013 2014 Cocodrilos Halcones Formular y resolver 4. Completa el cuadro de registro con la información que recolectes en tu colegio y luego construye el diagrama de barras vertical. ¿Cuántos niños y niñas tienen mascotas en su hogar? 1° Grado primero 2° Grado segundo 3° Grado tercero Comunicar 5. Recorta dos diagramas de barras que encuentres en una revista o periódico y comenta con tus compañeros el significado de cada uno de ellos. Comentario evaluativo personal, de la familia o el docente: 57 SOLUCIÓN DE PROBLEMAS Para solucionar un problema es importante conocerlo con claridad y analizarlo para decidir cuál es el procedimiento y la operación correcta para hallar la solución. Hay términos que nos dicen qué operación hacer. Términos que indican adición. Términos que indican sustracción. Suma Más En total Agregar Diferencia Menos Cuánto falta Cuánto más • Resuelve los siguientes problemas. Problema 1. 6 cm 3 cm 6 cm 1.Datos que se conocen: 2.Pregunta que debo contestar: 3.Procedimiento: 4.Respuesta: 58 Si se desea bordear con un hilo dorado este paño, ¿cuántos centímetros de hilo necesitamos? Problema 2. Observa la tabla en donde aparece el registro de la cantidad de llamadas telefónicas que hicieron en el zoológico “Vida Animal”. Mes Número de llamadas Enero 893.152 Febrero 689.971 Marzo 732.991 Abril 942.639 • Ahora, con base en la información contesta las siguientes preguntas: 1.¿Cuántas llamadas telefónicas se hicieron en enero y en febrero? 2.¿Cuál es el total de llamadas de enero y febrero? 3.¿Cuántas llamadas telefónicas se hicieron en marzo y en abril? 4.¿Cuántas llamadas más se hicieron en abril que en marzo? 5.¿Cuántas llamadas faltaron en abril para completar el millón? 6.¿En qué mes se hizo la mayor cantidad de llamadas? 7.¿En qué mes se hizo el menor número de llamadas? 8.¿Cuántas llamadas faltaron en febrero para igualar a abril? 9.¿La cantidad de llamadas del mes de enero estuvo más cerca de 800.000 o de 900.000? 10. ¿Cuál de los siguientes diagramas de barras se adapta más a la situación? 1’000.000 1’000.000 1’000.000 800.000 800.000 800.000 600.000 600.000 600.000 400.000 400.000 400.000 200.000 200.000 200.000 0 Enero Febrero Marzo Abril 0 Enero Febrero Marzo Abril 0 Enero Febrero Marzo Abril 59 EVALUACIÓN Selección Múltiple • Rellena en la sección de respuestas la opción que nos determine la res- puesta correcta en cada ejercicio tomando en cuenta el siguiente dibujo. 150 cm 150 cm 1m 1m 1.Los segmentos verdes y el segmento rojo forman un ángulo A Agudo B Recto C Obtuso D Llano 2.El alto de la ventana rectangular es de A 150 m B 150 dm C 150 cm D 150 mm 3.La base de la ventana triangular y el segmento rojo son A Perpendiculares C Paralelos B Secantes D Rectos 4.¿Cuál es el perímetro de la ventana rectangular? A 151 cm B 5 cm C 250 cm D 5m 5.La longitud de la base de la ventana triangular es de A 100 mm B 1 dm C 1 dam D 1.000 mm 6.¿Cuál es el perímetro de la ventana triangular? A 4 cm SECCIÓN DE RESPUESTAS 60 B 4 dm C 4 m D 4 km 1. A B C D 4. A B C D 2. A B C D 5. A B C D 3. A B C D 6. A B C D Causa - Efecto • Relaciona las dos columnas de tal manera que se forme la frase correcta. Si dos rectas no se cortan entonces las rectas son... …obtuso. Si dos rectas se cortan formando un ángulo recto entonces las rectas son… … perpendiculares. Si la abertura de un ángulo es más pequeña que la abertura del ángulo recto, entonces el ángulo es…. …agudo. Si la abertura de un ángulo es mayor que un ángulo recto, pero menor que la abertura del ángulo llano, entonces el ángulo es… … paralelas. Argumentación • Toma en cuenta el tamaño real de un campo de baloncesto y deter- mina la unidad de medida que está mal; luego corrígela. 2 dm 4 km Profundización • Mira el dibujo y con base en él, inventa un problema en tu cuaderno. Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes 3.581 16.402 5.038 12.092 8.497 61 matemáticas para la vida Normalmente las empresas de servicios públicos nos envían todos los meses un recibo de cobro que incluye los datos de la cantidad que hemos consumido. • Contesta cada una de las preguntas con base en el recibo de energía que aparece a la izquierda. • ¿En alguno de los meses se superó el consumo de los 200 kWh? • ¿Cuál fue el mayor consumo? • ¿El consumo de energía ha crecido en los últimos meses o ha disminuido? • ¿Esto es bueno o malo? • Completa el siguiente diagrama de barras con base en los consumos de los últimos cinco meses según se observa en la parte inferior. COMPETENCIAS LABORALES Interpersonal (Trabajo en equipo) 1.¿Por qué todos deberíamos ahorrar energía? 2.¿Cómo puedes colaborar en tu casa para el ahorro de energía? 62 • Las calles de este plano forman ángulos de diferentes clases y muestran Carrera Colombia la relación entre pares de rectas. Con base en este, escoge la opción más adecuada. ag Di o l na Al i tam ra Calle Buenos Aires Calle Las Flores 1.La Diagonal Altamira y la Calle Buenos Aires forman un par de rectas A Paralelas B Perpendiculares C Secantes 2.La avenida paralela a la Calle Las Flores es A Calle Buenos Aires B Carrera Colombia C Diagonal Altamira 3.La avenida que no es perpendicular a la Carrera Colombia es A Calle Buenos Aires B Calle Las Flores C Diagonal Altamira 4.El ángulo que forma la Calle Buenos Aires con la Carrera Colombia es A Agudo B Recto C Obtuso COMPETENCIAS CIUDADANAS Participación y responsabilidad democrática. 1.¿Por qué es importante conocer el barrio en donde vivimos? 2.¿Cómo podemos participar en la comunidad para el progreso de todos? 63