jueves, 10 de noviembre de 2011

Potenciación. Números Enteros

 

                                                                                  exponente
                                                  24= 16        potencia
                                                                  
                                                                 base                    

En la potencia  de enteros el exponente siempre debe ser un entero positivo (natural), aunque su base puede ser cualquier entero; el signo de la potencia varia según el exponente sea par o impar. Si el exponente es par la potencia es positiva; si es impar mantiene el signo de la base.
Ejemplos:
 (-5)2= 25     como el exponente es par, potencia positiva

(-5)3= -125     como el exponente es impar, potencia de igual signo que la base.
Se cumple en la potencia de enteros las mismas propiedades que en la potencia de números naturales.
Producto de potencia de igual base: (-3)2. (-3)4=
Cociente de potencia de igual base: (-7)12: (-7)10=
Potencia de potencia de igual base: [(-9)2]3=
Distributiva de la potencia respecto a la multiplicación:              =(-3)5.25
Distributiva de la potencia respecto a la división:[(-3):7]4=


Para aplicar:



  1.  
    Unir con el signo correspondiente de la potencia
    1. (-18)24
    2. (-27)3
    3. (987)15                                                                            
    4. (-756)64
    5. (-98)51                                                                                             
    6. [(-2)7]5


  1. Verificar con ejemplos si se cumple la ley de cierre para la potenciación.

  1. Resolver:


    1. (-3)3: (-3)2+(-3)0=
    2. (53)2 : (51)6+36: 32=
    3. 3.(-3)4 + [2.(-2)4]=


  1. Completar para que sea una igualdad

a.    a.
b.    b.

Multiplicación y división. Números enteros

Regla de los signos


Para explicar la regla de los signos, que es necesaria  para la multiplicación y la división de enteros, se transcribirá parte del libro “ matemática estas ahí?”.

Supongamos que está manejando su auto a 40 kilómetros por hora. Si le preguntara dónde va a estar dentro de 3 horas, usted contestará: “Voy a estar a 120 kilómetros de acá”. Éste sería un ejemplo de que “más por más, es más”. O sea, aunque uno no escriba los símbolos (+) adelante, es como si estuviera diciendo: (+40) · (+3) = (+120)
Uno representa los 40 kilómetros por hora, con (+40) y lo que “va a pasar” dentro de 3 horas, con (+3). Multiplica y tiene (+120), o sea, uno estará 120 kilómetros más adelante de donde está ahora.
En una figura se ve así:
           
Si ahora, en lugar de ir a 40 kilómetros por hora hacia adelante, empezara a manejar su auto marcha atrás a la misma velocidad (o sea, a 40 kilómetros por hora pero hacia atrás), podría preguntarle: ¿dónde va a estar dentro de 3 horas?
(–40) · (+3) = (–120)
Otra vez, si uno quiere representar en símbolos que está yendo marcha atrás, lo que hace es escribir (–40)
Por otro lado, como uno quiere saber, otra vez, “qué va a pasar dentro de 3 horas”, usa el número (+3) para representarlo.
En una figura se ve así:
Es decir, si uno maneja el auto hacia atrás a 40 kilómetros por hora, dentro de 3 horas va a estar 120 kilómetros atrás del lugar del que partió. Esto corresponde –espero que se entienda con el ejemplo – a que menos por más es menos.
Ahora bien, lleguemos entonces a la última pregunta (que le pido que lea con cuidado y, sobre todo, que piense sola/o la respuesta). “Si usted viene como recién, manejando su auto a 40 kilómetros marcha atrás y yo, en lugar de preguntarle dónde va a estar dentro de 3 horas, le preguntara, ¿dónde estaba hace 3 horas? Usted, ¿qué contestaría? (Por favor, más allá de responder, trate de convencerse de que me entendió la pregunta). Ahora sigo yo: la respuesta es que uno estaba ¡más adelante! Más aún: estaba 120 kilómetros más adelante de donde está ahora.
Si sigo usando los símbolos de más arriba, tengo que escribir: (–40) · (–3) = 120
Es decir, escribo (–40) porque estoy yendo marcha atrás, y escribo (–3) porque pregunto qué pasó hace 3 horas. Y como se advierte, uno, hace 3 horas estaba 120 kilómetros más adelante del punto donde está ahora. Y eso explica –en este caso – por qué menos por menos es más.
En el dibujo es:



Propiedad
Generalización
ejemplo
En palabras
Conmutativa
a . b = b . a
3 . 2= 2 . 3
El orden de los factores no altera el producto
Asociativa
a.(b. c)=(a. b).c
3. (2 .4)=(3. 2).4
No importa como los agrupes, el producto es el mismo
Neutro
a . 1 = a
1 . 5 = 5
Cualquier número multiplicado por 1 es igual a si mismo
Elem. absorbente
a . 0 = 0
3 . 0 = 0
Cualquier número multiplicado por 0 es iguala 0.

Se verifica que la multiplicación de enteros siempre es otro entero. A esta propiedad se la llama Ley de cierre para la multiplicación de enteros.




Para practicar:
1.    Como expresarías las siguientes oraciones en números, resuélvelas y grafícalas:
a.      Manejo un auto a 50 Km. por hora, marcha atrás durante 4 horas.
b.      El lugar donde estaba si manejé a 60km por hora durante 3 horas.
c.      El lugar donde estaba si manejé a 60km/ hora en marcha atrás  durante 3 hs.
  
  1. Completa la siguiente tabla:
a
b
c
-a+b.(-c)
(a+b).(-c)
a.(-c)+b
2
-3
4



-1

-2

-6

-9
3

3


-4

-1


-3

-2
-2

12
-10


Recuerda que:
 



Y la regla de los signos se aplica también a la división de enteros.



Para aplicar:
  1. Verificar que no se cumple la propiedad conmutativa con dos contraejemplos.
  2. Verificar si se cumple la propiedad asociativa para la división con los siguientes números: -200,10 y -5.
  3. ¿Siempre se puede dividir dos números enteros? Entonces:  se cumple la ley de cierre para la división de enteros.
  4. Enuncie la propiedad de neutro para la división de enteros. Si los naturales son enteros positivos ¿el neutro será el mismo?
  5. Sabiendo que para los naturales la propiedad distributiva de la división con respecto a la adición se cumple a derecha, demuestra para los enteros con ejemplos.
  6. Con otros ejemplos observa si la propiedad distributiva de la división con respecto a la sustracción se cumple a derecha y a izquierda.

En la división se cumple la propiedada la derecha pero no a izquierda; tampoco cumple las propiedades asociativa y conmutativa.

  1. Resolver:
    1. -3+(-8).(-1)=
    2. -4.(-4)+8:(-2)=
    3. (-150-45):15 - 5.(-3+10)=
    4. (-5). 2 +3.(-5) - (-8).(-1)=

Sustracción. Números enteros

Juan caminó cuatro cuadras a la izquierda y luego debía caminar dos cuadras más a la izquierda para llegar a la librería pero se equivoco y cambió el sentido en que caminaba. ¿Dónde se encuentra ahora?
Y esto se escribe en números así: -4-(-2)

 

Se ve en el grafico que si tienen dirección a la izquierda y debe seguir así, pero se equivoca y cambia, toma dirección hacia la derecha, con lo cual queda transformada en: caminó cuatro cuadras a la izquierda y luego dos a la derecha como se ve en el gráfico.
Y se escribe así: -4 +2, queda como una suma de enteros. Y el resultado es -2.
Es decir que se encuentra a dos cuadras a la izquierda de la casa de Juan. -4+2=-2

¿Dónde estaría Juan si no se equivoca? Se señala en el grafico de la siguiente forma:
Caminó 4 cuadras a la izquierda y luego 2 más para el mismo lado, camino 6 cuadras hacia la izquierda. Caminó a la izquierda 4 y 2 cuadras; caminó a la izquierda seis cuadras   Se escribe: -4-2=-6

Otro día Juan se encontraba en la casa de Mario y quería caminar a la izquierda dos cuadras para ir a casa de Pedro, pero nuevamente se equivocó y cambió de sentido. Se escribe así: 4-(-2), o sea que está en la casa de Mario y camino dos cuadras hacia la derecha hasta la casa de Tomás; que se puede escribir así: 4+2. Entonces esto significa que  4 - (-2) = 4+2, que es la suma de dos números naturales.

Notá que la sustracción de enteros siempre es otro entero. A esta propiedad se la llama Ley de cierre para la sustracción de enteros.

Para practicar
  1. Ejemplifique, con tres casos distintos que en la sustracción de enteros sigue siendo el cero el elemento neutro.
  2. Decir si es verdadero o falso y de que propiedades se trata:
a.    -3 - (7- 5)= (-3-7)-5
b.    3 – 7= 7- 3

Adición. Númerosenteros

Si Juan caminó una cuadra a la izquierda llegó a la heladería; su hermano siguió caminando hasta el mercado.¿Cuántas cuadras caminaron entre los dos? Juan una cuadra y Diego dos.

Gráficamente como son dos vectores (tramos) distintos que tienen el mismo sentido; el inicio del segundo coincide con el final del primero y el resultado, el tramo total, es el vector que tiene como inicio el inicio del primer vector y como punta la punta del segundo; se define así la suma de vectores sobre la misma dirección (calle).
Cuando queremos escribirlo en números enteros quedaría: -1 + -2 , pero dos signos no deben ir juntos, para separarlos se utiliza paréntesis.
 Entonces: -1 + (-2) =-3
El significado del signo más delante del paréntesis es que Diego no cambió el sentido, camina en el mismo sentido que Juan.


Para practicar
1.    Escribe en números enteros:

2.    Escribe en números enteros y resuelve
 
3.    Grafica la siguiente adición y resuelve.
-3+ (-1)=

           

Si Juan camino hasta el kiosco y luego tres cuadras a la izquierda ¿Dónde está?

 

Se puede ver que el inicio del segundo vector coincide con el final del primero; y el tramo total es el inicio del primero y la punta del segundo.


Juan está a dos cuadras a la izquierda de su casa, aunque empezó caminando a la derecha, porque caminó más cuadras hacia la izquierda que hacia la derecha.
Quiere decir que Juan en el kiosco giró y retrocedió lo ya caminado, volvió para atrás, avanzó hacia la izquierda; como ese vector tiene distinto sentido y cuando se lo pone al inicio del segundo con la punta del primero, el resultado es un vector de sentido que coincide con el sentido del vector mayor.
Para saber si Juan está a la derecha o izquierda de su casa se observa el sentido del vector mayor. Para saber a cuantas cuadras de su casa está se realiza la resta de las cuadras que caminó, siendo el sustraendo el número menor entre ellas.
Se considerará que si se
Juan está a la izquierda 3-1 cuadras.
A la izquierda porque el vector mayor tiene ese sentido y 3-1 porque es la diferencia entre el mayor y el menor. Es:

 – (3-1)= - 2

             Sentido del              cantidad de
              vector mayor           cuadras

Para hallar esta suma de vectores (u+v) se debe colocar el inicio del segundo vector en la punta del primero.

     
Y queda el tramo final formado por el inicio del primero y la punta del segundo. El sentido es el sentido del vector mayor (u) y el número es la diferencia entre el mayor y el menor
 (5-3)
      

El grafico coincide con una resta de números naturales, pues al tener el segundo vector sentido hacia la izquierda, representa un número negativo. Entonces  5+ (-3) queda convertido en 5-3
Para practicar

1.    Escribe en números enteros y halla el resultado

a.     

b.     

c.     
2.    graficar la siguiente suma y hallar el resultado
a.    3+(-4)=
b.    -4+(-2)=
c.    -2+4=



Existen propiedades en la suma de vectores y sus representados los números enteros, que comprobaran fácilmente a continuación
¿Camina la misma cantidad de cuadras, llega al mismo lugar, si Juan camino primero tres cuadras desde su casa y luego dos, que si camino primero dos y luego tres siempre sobre la misma calle y en el mismo sentido?  Hazlo en ambos sentidos (derecha e izquierda).
Grafícalo


¿Camina la misma cantidad de cuadras, llega al mismo lugar, si Juan camino primero tres cuadras desde su casa en un sentido  y luego dos en el sentido opuesto, que si camino primero las dos y luego las tres siempre sobre la misma calle. Hazlo en ambos sentidos (derecha e izquierda) .Grafícalo

Cuando se quiere sumar dos vectores (u y v), se puede demostrar que no importa el orden en que los sume, la suma es la misma.
u+v=v+u                               esta propiedad se llama conmutativa y también se cumple en los números  enteros.

Si hay tres vectores y se los quiere sumar se puede demostrar que:     (u+v)+w=u+ (v+w)
Esta propiedad se llama propiedad asociativa. Grafica un ejemplo con vectores y escríbelo con números enteros.


Para la suma de vectores ¿existirá un neutro?, o sea cualquier vector que se tome que sumado a otro de siempre el primero. ¿Qué vector sería? ¿Con qué número se lo representa?



Esta propiedad se llama existencia de neutro y también se cumple para los números enteros
    
Y las propiedades se escriben de la siguiente forma.

propiedad
generalización
ejemplo
En palabras
conmutativa
a+b=b+a
-2+5=
El orden de los sumandos no altera la suma
asociativa
a+(b+c)=(a+b)+c
3+(-2+1)=
No importa como lo agrupes, la suma es la misma
neutro
a+0=0+a
-1+0=
La suma de cualquier número con el cero da como resultado el mismo número

Notá que la adición de enteros siempre es otro entero. A esta propiedad se la llama Ley de cierre para la adición.
Los números a, b y c son números enteros, pueden ser naturales a los que se llama positivos o pueden ser sus opuestos los enteros negativos.


Para practicar:

1.    Escribe el número entero 10 como la suma de tres números dos enteros positivos y un entero negativo. Hazlo de tres formas diferentes.
2.    Realiza el ejercicio 1 como suma de vectores.
3.    Haz un ejemplo de las propiedades dadas con los siguientes números: -3; 4; -9.
4.    Realiza el ejercicio 3 para graficando con vectores
5.    El saldo de la cuenta corriente de María es de $200 y entregó un cheque de $425. En su cuenta tiene el dinero para pagarlo. De no tenerlo ¿cuánto le faltaría?
6.    Completa el siguiente cuadro
número
siguiente
anterior
opuesto
7




5




-3




12
-5




0




0




-3



4