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Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Tema (s): RAZONAMIENTO MATEMÁTICO Subtemas: SUCESIONES NUMÉRICAS SERIES ESPACIALES Un matemático, es como un pintor o poeta, es un fabricante de patrones. —G. H. Hardy, A mathematician’sApology, 1940 A. Sucesiones numéricas Una de las tareas más importantes de las matemáticas es descubrir y caracterizar patrones regulares, tales como los relacionados con los procesos que se repiten. La principal estructura matemática que se utiliza en el estudio de los procesos que se repiten es la sucesión y la principal herramienta matemática que se usa para comprobar suposiciones acerca de las sucesiones es la inducción matemática. Imagina que una persona te pregunta por tus antepasados. Tú tienes dos padres, cuatro abuelos, ocho bisabuelos y así sucesivamente, estos números se pueden escribir en un renglón como: 2, 4, 8,... El símbolo “...” se llama puntos suspensivos. Es la abreviatura de “y así sucesivamente”. Para expresar el patrón de los números, suponga que cada uno está etiquetado por un entero que indica su posición en el renglón. Generación Padres Abuelos Bisabuelos Tatarabuelos … Posición 1 2 3 4 … n Número 2 4 8 16 … Si te preguntan ¿Cuántos tatarabuelos tienes? Y te dan las siguientes opciones: A. 8 B. 12 C. 16 D. 20 La opción que debes señalar es la C. pues en general las personas tenemos 16 tatarabuelos. Por otra parte es común que se presenten sucesiones numéricas y se necesite obtener el patrón que éstas obedecen. En este caso específico el patrón que se obedece es 𝑎𝑛 = 2 𝑛, pues si sustituimos el valor de la posición n, obtendremos el número de padres, abuelos, bisabuelos, etcétera que tenemos. 𝑎1 = 2 1 = 2El número de padres, 𝑎2 = 2 2 = 4 Abuelos, 𝑎3 = 2 3 = 8Bisabuelos, etcétera. Es importante que te des cuenta que los números presentados obedecen a una sucesión particular y de ser posible obtengas el modelo general o patrón del mismo. También es común que debas encontrar los términos siguientes de una sucesión que se te proporciona, para ello hay varias técnicas, por ejemplo: Encontrar el siguiente término de la sucesión: 3, 10, 17, 24, 31, ____ Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas En este caso podemos darnos cuenta de que entre dos términos consecutivos hay siete unidades, es decir, dado un término de la sucesión, para obtener su sucesor es necesario sumar siete unidades a éste: De este modo el término siguiente es 38. Hay casos en los cuales en lugar de sumar hay que restar, multiplicar, dividir o realizar alguna mezcla de operaciones, puede que los incrementos no sean constantes, observa el siguiente ejemplo: Encontrar los siguientes dos términos de la sucesión: 1, 3, 7, 15, 31, ____, _____ Aquí vemos que entre dos términos consecutivos hay un incremento, pero este incremento no es constante sino que también se va incrementando a cada paso, es decir, observando algunos pasos podemos encontrar una regularidad y vemos que los incrementos son 2, 4, 8, 16, de esta manera los dos incrementos siguientes serán 32 y 64 respectivamente: Los patrones que podemos encontrar en las sucesiones puede que no sean únicos y que haya alguna manera diferente de resolverlos, en el caso anterior se puede resolver de la siguiente forma: Si tenemos una sucesión como la siguiente: 1, 3, 6, 10, 15, 21,… y deseamos obtener (más concretamente identificar) el patrón que obedece entre una lista de opciones tales como: A. 𝑏𝑛 = 𝑛(𝑛+1) 2 B. 𝑏𝑛 = 𝑛(𝑛−1) 2 C. 𝑏𝑛 = 𝑛2 2 D. 𝑏𝑛 = (𝑛−1)(𝑛+1) 2 Lo que debemos hacer es identificar cada término de la sucesión con el lugar o posición que ocupa y sustituirlo en las expresiones que se nos muestran como candidatas a ser término general. N 1 2 3 4 5 6 𝒃𝒏 = 𝒏(𝒏 + 𝟏) 𝟐 1 3 6 10 15 21 𝒃𝒏 = 𝒏(𝒏 − 𝟏) 𝟐 0 1 3 6 10 16 𝒃𝒏 = 𝒏𝟐 𝟐 ½ 2 9/2 8 25/2 18 𝒃𝒏 = (𝒏 − 𝟏)(𝒏 + 𝟏) 𝟐 0 3/2 4 15/2 12 35/2 De aquí podemos observar que la opción A es la correcta. Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Si la pregunta por el contrario fuera: “Dada la siguiente sucesión 1, 3, 6, 10, 16, 21,…, ¿Cuál será el décimo término?” en este caso primero debemos identificar el término general 𝒃𝒏 = 𝒏(𝒏+𝟏) 𝟐 como ya se vio, al sustituir=10: 𝑏10 = 10(10 + 1) 2 = 10(11) 2 = 110 2 = 55 Otro caso bastante frecuente es cuando se tienen dos sucesiones que están intercaladas formando una nueva sucesión, en este caso decimos que cada una de las dos primeras son subsucesiones de la última. Veamos esto con un ejemplo, indicar cuales son los dos términos siguientes en la sucesión: Está compuesta por dos subsucesiones intercaladas, cada término de una subsucesión está alternado con un término de la otra, así las dos sucesiones componentes son: Y podemos darnos cuenta que los términos generales de cada una de ellas son 2𝑛 y −3𝑛 respectivamente, y también podremos notar que los términos de la sucesión original alternan su signo, dónde las posiciones pares son negativas. Entonces los términos siguientes de la sucesión son 32 y -15. Ahora ha llegado el momento de que pongas en práctica tus razonamientos resolviendo los ejercicios siguientes. B. Series espaciales De la misma manera que se busca encontrar un patrón de comportamiento en sucesiones numéricas, se pueden presentar series espaciales en las cuales nos piden identificar cuáles son los siguientes movimientos o estados de la sucesión, por ejemplo: ¿Qué imagen sigue en la siguiente serie? A. B. C. D. Podremos darnos cuenta de que la opción correcta es el inciso B. En otras ocasiones vamos a encontrar problemas que no nos piden el estado inmediato sino cierta característica de éste o de un estado mucho más adelante: ¿Cuántos cuadros se requieren para construir una pirámide de 10 niveles? A. 50 B. 45 C. 66 D. 55 Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Aquí debes notar que cada nivel agrega tantos cuadros como el mismo nivel nos indica, así para el primer nivel tenemos 1 cuadro, para construir una pirámide de dos niveles necesitamos 1+2 cuadros, para una de tres 1+2+3 cuadros, de esta forma una de diez niveles requerirá 1+2+3+…+8+9+10=55 cuadros. BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS Epp, Susana, (2012), Matemáticas Discretas Con Aplicaciones, CENGAGE LEARNING, México. Stewart, James (2012): "Precálculo, matemáticas para el cálculo". 6ª edición. Cengage Learning Editores. Larson, Ron. (2012) Precálculo. 8ª edición. Cengage Learning Editores. https://es.slideshare.net/augustocabrerabecerril/habilidad-matemtica-series-espaciales http://roa.uveg.edu.mx/repositorio/bachillerato2015/171/Seriesespacialesynumricas.pdf https://www.youtube.com/watch?v=Vlmgmlt7t9U http://profe-alexz.blogspot.mx/2012/10/series-numericas-razonamiento.html Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Tema (s): RAZONAMIENTO MATEMÁTICO Subtemas: IMAGINACIÓN ESPACIAL Imaginación espacial Capacidad del individuo de analizar y visualizar objetos en su mente Rotación de imágenes Construcción de figuras Descubrir semejanzas Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas METODOLOGIA PARA UNA MEJOR COMPRENCIÓN DE PROBLEMAS DE RAZONAMIENTO Para resolver problemas de razonamiento, debemos tener una organización al momento de comprender, analizar, clasificar y entender el resultado, puesto que si nos guiamos por conjeturas, podemos llegar a un resultado erróneo,por lo anterior se han dado a conocer estrategias o procesos para resolver problemas de razonamiento matemático. Con base al método de cuatro pasos de George Polya: Paso 1. Comprenda el problema. Entender que piden calcular (el objetivo). Analizar y leer cuidadosamente el problema. Finalmente preguntar ¿Qué debo calcula? Paso 2. Elabore un plan. Primero identificar los datos que nos proporciona el problema, clasificar los datos, elaborar un Plan o estrategia utilizando (diagramas, esquemas, operación matemática, sentido común). Paso 3. Aplique un Plan. Una vez que ha clasificado el problema, ponga en práctica la estrategia. Paso 4. Revise y Verifique. Revisar la respuesta para ver si es razonable. Preguntar: ¿Satisface las condiciones del problema?, ¿Se han contestado todas las preguntas del problema?, ¿Es posible resolver de otra manera y llegar al mismo resultado? Ejemplo 1 1.- Observando la figura: ¿Cuál de las siguientes figuras corresponde a la anterior después de haberla girado 90 ˚a la IZQUIERDA? a) b) c) d) Resolución: Primero observa detenidamente la figura: Toma un solo punto de referencia en este caso tomaremos el 2, ahora imagina en qué posición debe de quedar al girarlo 90°, como lo pide el ejercicio: Valida que en las opciones aparezca la forma de la referencia que tomamos Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Una vez que validaste que la referencia si corresponde con una de las opciones debes validar que las demás referencias coincidan: Una vez encontrada la respuesta regresamos al problema: 1.- Observando la figura: ¿Cuál de las siguientes figuras corresponde a la anterior después de haberla girado 90 ˚a la derecha? a) b) c) d) Ejemplo 2 ¿Qué opción contiene los números de la siguiente figura? a) 9, 36 b) 11,44 c) 10, 40 d) 12,48 Primero observa detenidamente las figuras. En este caso se debe tomar en cuenta que el tipo de problema es de sucesiones numéricas, por lo tanto se analizará buscando patrones de diferencias entre cada cifra: Por lo tanto la respuesta correcta debe de ser “C” 2 5 8 8 32 20 Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Notarás que en el caso de la sucesión de arriba existe una diferencia de 3 y en la sucesión de abajo existe una diferencia de 12, por lo tanto siguiendo esa lógica la siguiente sucesión deberá quedar como: Una vez encontrada la respuesta regresamos al problema: ¿Qué opción contiene los números de la siguiente figura? a) 9, 36 b) 11,44 c) 10, 40 d) 12,48 BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS https://books.google.com.mx/books?id=0F_pWjrT1CYC&pg=PA63&lpg=PA63&dq=razonamiento+a ritmetico&source=bl&ots=vYzMXi9xbY&sig=1Ip4liJ7SKNIh9xIS4mmqXcehNs&hl=es- 419&sa=X&ved=0ahUKEwjytIDwuqHXAhUe0IMKHVtECU0Q6AEIVzAJ#v=onepage&q=razonamie nto%20aritmetico&f=false https://www.tropaymarineria.es/test/Tropa%20y%20Mariner%C3%ADa%20- %20Ejemplo%20Test%20Razonamiento%20Espacial.pdf 2 5 8 8 32 20 Por lo tanto la respuesta correcta debe de ser “b” Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Tema (s): NÚMEROS NATURALES Y ENTEROS Subtemas: NÚMEROS NATURALES Y ENTEROS, OPERACIONES BASICAS Cuando pensamos en números, lo que escribimos es 101, 8.5, 1 2⁄ , 0, ¿y qué hay de los números negativos −7 o de √4 o el número ? Todos ellos pertenecen a un conjunto de números llamados los Números Reales. A continuación se muestra la clasificación y a qué conjunto pertenecen estos números. Ahora, con ayuda de los números Naturales, N={1, 2, 3, … , +∞}, podemos identificar los números COMPUESTOS y los número PRIMOS. Números Compuestos 4=2x2 10=5x2 111=11x11 Números Naturales Números Primos 2,3,5,7,11 ,13,17,… Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Calcula el mínimo común múltiplo de los siguientes números: Ej. 1. m.c.m (8,10)= 40 8 10 2 4 5 2 2 5 2 1 5 5 1 Ej. 2. m.c.m (9, 15)= 9 15 3 3 5 3 1 5 5 1 Ej. 3. ¿Cuál es la menor capacidad de un estanque que se pueda llenar en un número exacto de segundos por cualquiera de tres llaves que vierten: la 1ra, 2 litros por segundos; la 2da, 30 litros en 2 segundos y la tercera 48 litros en 3 segundos? 2 30 48 2 1 15 24 2 15 12 2 15 6 2 15 3 3 5 1 5 1 Para operar números con signos, se requiere de la aplicación de la Ley de los Signos: ➢ Multiplicación: Ej. 1. (32)(−2) = −64 Ej. 2. −1(−3) = 3 Ej. 3. 103.5(2) = 207 Ej. 4. (−3)(3)(−1)(−7)(−5) = 315 ➢ División: Ej. 1. (−32) ÷ (4) = −8 Ej. 2. −22 11 = −2 Ej. 3. −144 −2 × 16 −8 = −144 Ej. 4. −2(3)÷ 2 −5(−3)÷ −5 = 1 2(2)(2)(5) = 40 2(2)(2)(2)(3)(5)=240 litros 3(3)(5) = 45 Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas ➢ Suma o Adición: Para efectuar la suma o adición de números enteros tenemos los siguientes casos. 1) Reducción de números con signo: en este tipo de operación se recomienda sumar primero los términos positivos, sumar luego los términos negativos y por último restar las dos sumas: Ej. 1. 2 + 3 − 5 + 8 − 7 + 4 = 5 Ej. 2. 6 − 2 − 7 + 9 + 8 − 12 = 2 Ej. 3. 8 + 5 + 3 − 13 − 2 − 1 = 0 2) Uso de paréntesis: cuando el signo exterior del paréntesis es positivo, los términos dentro del paréntesis no cambian su signo. Cuando el signo exterior del paréntesis es negativo, los términos del paréntesis cambian su signo. Ej. 1. 5 + (−3) = 2 Ej. 2. 7 − (−8) = 15 Ej. 3. −3 + 4 − (−1 + 1) = 1 Nota 1: Cuando existe un paréntesis y dentro de este se encuentra una operación, primero deberá de realizar la operación. Ej. 4. 7 + (5 − 3) − (2 − 5) + 6 = 18 Ej. 5. 6 + [2 − (3 + 4) + (5 − 7) − 3] − 2 = −6 Ej. 6. 10 )8267()3248( )9548()]6824(13[ −= −−+− +−−−+−− BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS Aritmética Teórico practica A Baldor Décima cuarta impresión 1998 Publicaciones Cultural. Cuadernillo gratuito de Habilidad matemática. PLANEA 2016 y 2017 INEE (Instituto Nacional para la Evaluación de la Educación en México) Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Numerador Denominador Tema (s): NÚMEROS FRACCIONARIOS Y DECIMALES Subtemas: OPERACIONES CON NÚMEROS FRACCIONARIOS NÚMEROS FRACCIONARIOS El concepto matemático de fracción corresponde a la idea intuitiva de dividir una totalidad en partes iguales. 𝑎 𝑏 Numerador: Indica las partes que se toman. Denominador: Indica las partes iguales en que se divide la unidad. 2 5 8 20 Tipos de fracciones Las fracciones se clasifican de acuerdo al denominador, estas son: Fracciones Propias: son aquellas cuyo numerados es menor que el denominador. Su valor comprendido esta entre 0 y 1. Ejemplos: 4 5 , 5 9 , 3 8 , 2 3 Fracciones Impropias: son aquellas cuyo numerador es mayor que el denominador. Su valor es mayor que 1. Ejemplos: 5 3 , 14 9 , 7 5 , 23 11 Fracciones mixtas: están compuestas de una parte entera y una fraccionaria. Ejemplos: 3 4 9 , 1 1 5 , 2 3 11 Convertir fracciones mixtas a impropias. Las fracciones mixtas pueden representar el mismo valor que una fracción impropia, es decir,son fracciones equivalentes. Por esta razón podemos convertir una fracción mixta a impropia. Para convertir lo primero que hay que hacer es multiplicar el entero por el denominador de la fracción, después sumar el numerador por el resultado de la multiplicación anterior. Todo esto sobre el denominador de la fracción. 𝟏 𝟑 𝟓 = (𝟓)(𝟏) + 𝟑 = 𝟖 𝟓 Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Convertir fracciones impropias a mixtas Para realizar la conversión de una fracción impropia a mixta se efectúa la división del numerador entre el denominador, el cociente es la parte entera, el residuo es el numerador de la fracción y el divisor es el denominador. 17 8 = 8 17 = 2 1 8 Fracciones decimales Las fracciones decimales tienen como denominador una potencia de 10. 101 = 10, 102 = 100, 103 = 1000, 104 = 10000, 𝑒𝑡𝑐. Ejemplos: 0.4 = 4 10 0.23 = 23 100 0.724 = 724 1000 Suma de fracciones Para sumar fracciones que tienen el mismo denominador, se suman los numeradores, conservando el mismo denominador. Ejemplos: 2 7 + 3 7 + 1 7 = 6 7 3 8 + 2 8 = 5 8 Para realizar una suma con distinto denominador, se sigue el procedimiento de productos cruzados. 𝑎 𝑏 + 𝑐 𝑑 = 𝑎𝑑 + 𝑏𝑐 𝑏𝑑 Ejemplo: 2 7 + 3 5 = 2(5)+3(7) 7(5) = 10+21 35 = 31 35 Resta de fracciones Para restar fracciones que tienen el mismo denominador, se suman los numeradores, conservando el mismo denominador. Ejemplos: 8 9 − 3 9 = 5 9 9 11 − 5 11 = 4 11 2 1 Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Multiplicación de fracciones Para multiplicar fracciones se realiza lo siguiente: se multiplican los numeradores, se multiplican los denominadores y se simplifica la fracción. Ejemplo: 3 8 × 2 7 = 6 56 = 3 28 División de fracciones Para dividir dos o más fracciones, se multiplican en cruz. Es decir, el numerador de la primera fracción por el denominador de la segunda fracción (se obtiene el numerador), y el denominador de la primera fracción por el numerador de la segunda fracción (este es el denominador). Ejemplo: 3 5 1 8 = 3 × 8 5 × 1 = 24 5 BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS https://www.matematicasonline.es/cidead/libros/1eso/temas/05-Fracciones.pdf http://www.clarionweb.es/5_curso/matematicas/tema506.pd https://matesyciencias.files.wordpress.com/2012/10/apuntes-de-fracciones.pdf Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Tema (s): RAZONES, PROPORCIONES Y PORCENTAJES Subtemas: RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS RAZONES, PROPORCIONES Y PORCENTAJES RAZÓN Es la comparación entre dos cantidades por medio del cociente entre ellas. Se lee “a es b”. 𝒂 𝒃 = 𝒌 𝒐 𝒂: 𝒃 No se trata de repartir al azar, por ejemplo si al grupo de 15 alumnos le doy 36 libros y al grupo de 10 alumnos le doy 14 libros, el reparto no es proporcional. En cambio, si al grupo de 15 alumnos le doy 30 libros y al segundo grupo le doy 24 libros, el reparto es proporcionalmente directo. Si el total de estudiantes que hay es 25 y el total de libros es 50. La Razón correspondiente es 𝟐𝟓 𝟓𝟎 = 𝟏 𝟐 PROPORCIÓN Es una comparación entre dos razones, esta relación puede ser de forma directa e inversa. Un primer grupo tiene 15 estudiantes y se necesita conocer el número de libros que le corresponde Primera razón 50 25 = Segunda razón x 15 PROPORCIÓN DIRECTA Dos magnitudes son directamente proporcionales si al aumentar o disminuir una de ellas la otra también aumenta o disminuye en la misma proporción. Con estas dos razones planteamos la proporción y resolvemos. 25 50 = 15 𝑥 → 𝑥 = (50)(15) 25 = 30 Acabamos de averiguar que al grupo de 15 alumnos le corresponde 30 libros. Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas PROPORCIÓN INVERSA Dos cantidades son inversamente proporcionales cuando haciéndose mayor o menor la primera cantidad, la segunda por el contrario se hace menor o mayor respectivamente el mismo número de veces. Observa la tabla: Primera magnitud 1 2 3 4 5 6 Segunda magnitud 120 60 40 30 24 20 Un grupo de 18 alumnos ha ganado un premio por un trabajo realizado y han recibido $ 200 cada uno. ¿Cuánto recibirían si hubieran participado sólo 10 alumnos? Alumnos dinero 18 200 10 x Por tanto se aplica el inverso multiplicativo x 200 10 18 = x = 10 )200(18 200 x 10 18 = x = 360 · Recibirían $ 360 cada uno de los 10 alumnos Una de las aplicaciones de las razones y proporciones es el porcentaje. PORCENTAJE Un porcentaje es una forma de expresar una proporción como una fracción de denominador 100, en otras palabras es el número de unidades que se toma de cada cien. Es de utilidad para realizar comparaciones entre cantidades. 8 por ciento es lo mismo que la fracción 8 % = 08.0 100 8 = 35 % = 35.0 100 35 = 15.8 % = 158.0 100 8.15 = Existen los siguientes tipos de porcentaje. PORCENTAJE DE AUMENTO El precio final, aplicando un porcentaje se calcula sumando el AUMENTO al precio inicial. PORCENTAJE DE DESCUENTO El precio final del, aplicando un porcentaje se calcula restando el DESCUENTO del precio inicial. a + alumnos – dinero a – alumnos + dinero Proporcionalidad inversa Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Ejemplos ✓ En una escuela que tiene una población de 30 alumnos el 30 % fue de visita al museo, ¿cuántos alumnos no fueron al museo? Considera: Fueron al museo 30 % No fueron al museo: 70 % ✓ En un almacén de ropa, hay un descuento en los artículos para caballero. Calcula el descuento que me hicieron en un artículo si pague $105 cuyo precio normal es de $150.00. Considera: Pago: $105 Costo normal: $150 Resuélvelo BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS http://lasmatematicas.eu/matematicas-y/algebra/porcentajes http://www.disfrutalasmatematicas.com/numeros/porcentajes.html http://www.clarionweb.es/6_curso/matematicas/tema10.pdf http://www.clarionweb.es/6_curso/matematicas/tema10.pdf Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Tema (s): POTENCIACIÓN Y RADICACIÓN Subtemas: LEYES DE LOS EXPONENTES OPERACIONES COMBINADAS JERARQUIA DE OPERACIONES POTENCIACIÓN Y RADICACIÓN Potenciación: Las potencias o exponentes se utilizan para denotar la multiplicación repetida de un número por sí mismo; por ejemplo: 24 = (2)(2)(2)(2) = 16 y 63 = (6)(6)(6) = 216 En estas expresiones, 2 y 6 son la base y 4 y 3 son el exponente. Reglas de los exponentes: A continuación se mencionan algunas reglas. En cada regla se da por hecho que x y y son bases y números reales mayores a cero. También, que los exponentes a y b son enteros, a menos que se especifique lo contrario. Regla 1 : 𝑥−𝑎 = 1 𝑥𝑎 Ejemplo 1: 2−5 = 1 25 = 1 32 Ejemplo2: 1 5−3 = 53 = 125 Regla 2 : (𝑥𝑎)(𝑥𝑏) = 𝑥𝑎+𝑏 Ejemplo 1: (22)(23) = 22+3 = 25 = 32Ejemplo 2: (𝑥−3)(𝑥5) = 𝑥5−3 = 𝑥2 Regla 3: 𝑥𝑏 𝑥𝑎 = 𝑥𝑏−𝑎 = 1 𝑥𝑎−𝑏 Ejemplo 1: 25 22 = 25−2 = 23 = 8Ejemplo 2: 𝑥2 𝑥6 = 𝑥2−6 = 1 𝑥6−2 = 1 𝑥4 Regla 4: 𝑥0 = 1 ; 𝑥1 = 𝑥 Ejemplo 1: 50 = 1Ejemplo 2: (-5)0 = 1 * 00 no está definido. Regla 5: (𝑥𝑎)(𝑦𝑎) = (𝑥𝑦)𝑎 Ejemplo 1: (52)(22) = 102 = 100Ejemplo 2: (2𝑥)4 = 24𝑥4 = 16𝑥4 Regla 6:( 𝑥 𝑦 )3 = 𝑥3 𝑦3 Ejemplo 1: ( 2 3 )3 = 23 33 = 8 27 Ejemplo 2: ( 𝑥 2𝑦 )2 = 𝑥2 4𝑦2 Regla 7: (𝑥𝑎) 𝑏 = 𝑥𝑎𝑏 Ejemplo 1: (24)2 = 24∗2 = 28 = 256Ejemplo 2: (2𝑥3)3 = (23)(𝑥3∗3) = 8𝑥9 Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Radicación: La raíz cuadrada de un número positivo n es un número m, por lo tanto m2 = n. Donde m es la raíz, 2 es el orden y n es el radicando. Por ejemplo, 5 es la raíz cuadrada de 25 dado que 52 = 25. También, la raíz cuadrada de 25 es -5 dado que (-5)2 = 25 ya que todos los números positivos tienen una raíz cuadrada positiva y otra negativa. Una raíz cuadrada es una raíz de orden 2, órdenes mayores, por ejemplo 3 y 4 se escriben de la siguiente manera: 3m y 4n. A continuación se muestran algunos ejemplos de raíces. √9 = 3 ya que el cuadrado de 3 es 9, la raíz de 9 es igual a 3. √25= 5 √81 = 9√100 = 10 √121 = 11√144= 12 √169 = 13√196= 14√225 = 15√625= 25 Las raíces más comunes con órdenes mayores son: √8 3 = 2 ya que 23 = 8 por lo tanto la raíz cúbica es 2, 3 es el orden y 8 es el radicando. √27 3 = 3√81 4 = 3 Jerarquía de operaciones: Para realizar operaciones mixtas, utilizando sumas, restas, divisiones, multiplicaciones, paréntesis y potencias se debe seguir el siguiente orden: Operaciones combinadas: Operaciones con sumas y restas: 2 + 3 – 5 – 2 + 6 = 4 Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Cuando existen dos o más operaciones de la misma jerarquía juntas se resuelven por orden de aparición. Operaciones con sumas, restas, multiplicaciones y divisiones: 2x4-5-6/3+7 = 7 Se resuelve primero la multiplicación, después la división y la sumas y restas de izquierda a derecha. Operaciones con sumas, restas, divisiones, multiplicaciones, paréntesis y potencias: -(5x3)+2-9/3+32 = -7 Se resuelven utilizando la jerarquía de operaciones y de izquierda a derecha cuando poseen la misma jerarquía. Nunca olvides la ley de los signos para resolver estas operaciones. BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS Arias Cabezas, José María y MazaSáez Ildefonso. 2008. Aritmética y Álgebra. En Carmona Rodríguez, Manuel y Díaz Fernández Francisco Javier. Matemáticas 1. Madrid: Grupo Editorial Bruño, Sociedad Limitada. p. 19. http://www.eplc.umich.mx/salvadorgs/matematicas1/contenido/CapI/1_6_3_rad.htm (Se consultó el 05/11/2017) http://www.eplc.umich.mx/salvadorgs/matematicas1/contenido/CapI/1_6_3_pot.htm (Se consultó el 05/11/2017) http://ciencias.udea.edu.co/semilleros/Semilleros%202009/Taller%207/PDF/Taller%207%20grado %207.pdf(Se consultó el 05/11/2017) https://www.ditutor.com/numeros_naturales/jerarquia_operaciones (Se consultó el 11/11/2017) Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Tema (s): EXPRESIONES ALGEBRAICAS Subtemas: LENGUAJE ALGEBRAICO, OPERACIONES CON EXPRESIONES ALGEBRAICAS EXPRESIONES ALGEBRAICAS Es una combinación de números y letras que representan números (variables) cualesquiera. Algunas ocasiones se sugiere que las últimas letras del alfabeto para las variables (x, y, z) y las primeras (a, b, c) para las constantes. Por ejemplo: 3x2-7xy + 2y3, (√5 xyz+2z) (3 a2+2k) LENGUAJE ALGEBRAICO En algebra es la parte de la matemática que estudia la relación entre números, letras y signos. Por lo tanto, el lenguaje algebraico es aquel que emplea símbolos y letras para representar números. Dicho en otras palabras, permite expresar números desconocidos y realizar operaciones matemáticas con ellos; siendo más preciso al expresarse en forma breve. EL lenguaje algebraico tiene como finalidad, establecer y diseñar un idioma que ayude a generalizar las diferentes operaciones que se desarrollen dentro de la aritmética donde sólo se emplean los números y sus operaciones básicas. Ejemplo El sucesor de n 𝑛 + 1 El antecesor de n 𝑛 − 1 Entero siempre par 2𝑛 Entero siempre impar 2𝑛 + 1 Dos pares consecutivos 2𝑛 y 2𝑛 + 2 Dos impares consecutivos 2𝑛 + 1 y 2𝑛 + 3 TÉRMINO INDEPENDIENTE Sólo consta de un valor numérico −2𝑥𝑦 TÉRMINOS SEMEJANTES Son aquellos que sólo se diferencian en su coeficiente. Por ejemplo, -2xy, 4xy son términos semejantes, mientras que 2ab,3𝑎2𝑏3 no lo son. POLINOMIO Es una expresión algebraica de más de un término. Por ejemplo. a) 7𝑥3𝑦4 es un monomio, ya que sólo consta de un término. b) 2𝑥 + 3𝑦 es llamado binomio, por constar de dos términos. c) 3𝑥2 + 4𝑥 – 2recibe el nombre de trinomio pues es una expresión algebraica de tres términos. Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas OPERACIONES CON EXPRESIONES ALGEBRAICAS. 1.-SUMA Se efectúa agrupando los términos semejantes. 7𝑥 + 3𝑦2 − 4𝑥𝑦 ; 3𝑥 − 2𝑦2 + 𝑥𝑦; 𝑥 − 6𝑦2 − 2𝑥𝑦 ( 7𝑥 + 3𝑦2 − 4𝑥𝑦 ) + ( 3𝑥 − 2𝑦2 + 𝑥𝑦 ) + ( 𝑥 − 6𝑦22 − 2𝑥𝑦 ) = 7𝑥 + 3𝑦2 − 4𝑥𝑦 + 3𝑥 − 2𝑦2 + 𝑥𝑦 + 𝑥 − 6𝑦2 − 2𝑥𝑦= 𝟏𝟏𝒙 − 𝟓𝒚𝟐 − 𝟓𝒙𝒚 2.- RESTA Se lleva a cabo efectuando la suma de la expresión del minuendo con el inverso aditivo del sustraendo, la cual se obtiene cambiando el signo de todos sus términos. Restar 2𝑥2 − 𝑥𝑦 + 4𝑦2 de 5𝑥2 − 3𝑥𝑦 + 𝑦2 (5𝑥2 − 3𝑥𝑦 + 𝑦2) - ( 2𝑥2– 𝑥𝑦 + 4𝑦2) = 5𝑥2 − 3𝑥𝑦 + 𝑦2 − 2𝑥2 + 𝑥𝑦 − 4𝑦2= 𝟑𝒙𝟐 − 𝟐𝒙𝒚 − 𝟑𝒚𝟐 3.- MULTIPLICACIÓN Hay tres casos y debemos recordar: i) Producto de dos o más monomios. Para realizarlo se aplican las leyes de los exponentes (−3𝑥2𝑦3𝑧)(2𝑥𝑦2𝑧5)= [(−3) (2)][ 𝑥 2𝑥][ 𝑦3𝑦2][𝑧 𝑧5]= − 𝟔𝒙𝟑𝒚𝟓𝒛𝟔 ii) Producto de un monomio por un polinomio. Se efectúa multiplicando el monomio por todos y cada uno de los términos del polinomio y sumando los productos. (5𝑥2𝑦4) (3𝑥𝑦2 − 4𝑥3 + 2𝑥𝑦2)= (5𝑥2𝑦4) (3𝑥𝑦2) + (5𝑥2𝑦4) (−4𝑥3) (5𝑥2 𝑦4) (2𝑥𝑦2)= 𝟏𝟓𝒙𝟑𝟑𝒚𝟓 − 𝟐𝟎𝒙𝟓𝒚𝟒 + 𝟏𝟎𝒙𝟑𝒚𝟔 i) Producto de un polinomio por un polinomio. Se multiplican todos y cada uno de los términos de un polinomio por todos y cada uno de los términos del otro y sumando los productos obtenidos. (𝑥 + 3) (𝑥2 + 9𝑥 − 2) = (𝑥)(𝑥2)+(𝑥)(9𝑥)-(𝑥)(2)+(3)(𝑥2) + (3)(9𝑥) − (3)(2)= 𝒙𝟑 + 𝟔𝒙𝟐 + 𝟐𝟗𝒙 + 𝟔 Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas 4.- DIVISION Hay dos casos: Monomio entre monomio. Se inicia la división aplicando leyes de los signos, los coeficientes se dividen y para las letras que son iguales se aplican las leyes de los exponentes. 75𝑐2𝑒15𝑓11 −5𝑐𝑒7𝑓 = 75 −5 𝑐2 𝑐 𝑒15 𝑒7 𝑓11 𝑓 = −𝟏𝟓𝒄𝒆𝟖𝒇𝟏𝟎 Polinomio entre monomio Cada uno de los términos de polinomio se divide entre el monomio (que se encuentra en el denominador) 32𝑥2 + 20𝑥 − 12𝑥3 4𝑥 32𝑥2 4𝑥 + 20𝑥 4𝑥 − 12𝑥3 4𝑥 = 8𝑥 + 5 − 3𝑥2 BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS PiotrWisniewski, Marian y Gutiérrez Banegas, Ana Laura, s.f., Introducción a las matemáticas Universitarias, México, D.F., Ed. Mc Graw Hill- Schaum, Earl w. Swokowski y Jeffery A. Cole, Diciembre de 2007, Algebra y Trigonometría con Geometría Analítica, , México,D.F., Ed. CengajeLearning. http://maralboran.org/wikipedia/index.php/Expresiones_algebraicas https://www.youtube.com/watch?v=IN_CIbJF0-s https://es.khanacademy.org/math/algebra-basics/alg-basics-algebraic-expressions http://www.estoy-aprendiendo.com/algebra.html https://www.google.com.mx/search?q=que+es+el+lenguaje+algebraico&oq=QUE+ES+EL+LENGU AJE&aqs=chrome.1.69i57j0l5.7048j0j8&sourceid=chrome&ie=UTF-8 http://conceptodefinicion.de/lenguaje-algebraico/ Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Tema (s): PRODUCTOS NOTABLES Subtemas: BINOMIO: AL CUADRADO, CONJUGADOS, TÉRMINO COMÚN PRODUCTOS NOTABLES Tanto en la multiplicación algebraica como en la aritmética se sigue un algoritmo cuyos pasos conducen al resultado. Sin embargo, existen productos algebraicos que responden a una regla cuya aplicación simplifica la obtención del resultado. Estos productos reciben el nombre de productos notables. Se llama producto notable al que puede ser obtenido sin efectuar la multiplicación término a término. CUADRADO DE UN BINOMIO El producto de un binomio por sí mismo recibe el nombre de cuadrado de un binomio. El desarrollo del cuadrado del binomio a + b se puede obtener multiplicando término a término El cuadrado de un binomio a + b es igual al cuadrado del primer término más el doble del producto delos términos más el cuadrado del segundo término. Ej. PRODUCTO DE DOS BINOMIOS CONJUGADOS Dos binomios son conjugados si difieren sólo por el signo de uno de sus términos. Al efectuar el producto de un binomio a + b por su conjugado a - b , se tiene: Es decir, Dos binomios son conjugados si difieren sólo por el signo de uno de sus términos Ej. PRODUCTO DE DOS BINOMIOS CON UN TÉRMINO COMÚN El producto de binomios con un término común es el cuadrado del término común, más la suma de los términos distintos multiplicada por el término común y más el producto de los términos distintos. Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Para representar el producto de dos binomios con un término común se utiliza un cuadrado de lado x . A uno de los lados se le agrega una cantidad a y a otro se le agrega una cantidad b , por lo que se forma una superficie con cuatro regiones Ej. Esto significa que el producto de binomios con un término común es el cuadrado del término común, más la suma de los términos distintos multiplicada por el término común y más el producto de los términos distintos. BINOMIO CON TÉRMINO SEMEJANTE Son aquellos términos que solo difieren en el coeficiente. En el caso del producto de dos binomios con términos semejantes (2x + 3) (3x + 4) cuando el coeficiente del término semejante en cada binomio sea el mismo, se tiene el caso de binomios con un término común. Para obtener el producto de dos binomios con términos semejantes, se puede hacer la multiplicación directamente. El polinomio que se obtiene como producto de dos binomios con términos semejantes se forma con un término que es el producto de los dos términos semejantes, otro termino que es el producto de los otros dos términos, y la suma del producto de los extremos (el termino semejante del primer binomio con el otro término del segundo binomio) con el producto de los medios (el otro término del primer binomio con el termino semejante del segundo binomio). Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Los términos semejantes se separan de acuerdo al producto de dichos términos más el producto e los otros dos términos. BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS https://www.youtube.com/watch?v=OP_WX8TjeI4 http://www.profesorenlinea.com.mx/matematica/AlgebraProductosnotables.htm http://www.escolares.net/matematicas/productos-notables/ Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Tema (s): FACTORIZACION Subtemas: POR TERMINO COMUN, TRINOMIO CUADRADO PERFECTO, DIFERENCIA DE CUADRADOS, TRINOMIO CON TERMINO COMUN, BINOMIO CON TERMINO SEMEJANTE FACTORIZACIÓN Un factor es cada uno de los números que se multiplican para formar un producto. Nótese como el número 2 aparece como factor común de 6, 10 y 30 porque cada uno de estos números se divide exactamente entre dicho factor común. Cuando una expresión algebraica está contenida exactamente en todos y cada uno de los términos de un polinomio, se dice que es factor común de ellos. (3)(2)= 6 , por lo que factores de son 3 y 2. (5)(2)=10 , por lo que factores de son 5 y 2 . (5)(3)(2)= 30, por lo que factores de 30 son 5, 3 y 2 . Para encontrar el factor común de los términos de un polinomio se busca el máximo común divisor (MCD)de los coeficientes de todos los términos, y de las literales que aparezcan en todos los términos, se escogen las que tengan el menor exponente. TRINOMIO CUADRADO PERFECTO Una cantidad es cuadrado perfecto cuando es el producto de dos factores iguales, es decir, es el cuadrado de otra cantidad. Por ejemplo, 9𝑎2 es cuadrado perfecto, ya que es el cuadrado de 3a.Se conoce como trinomio cuadrado perfecto (TCP) al resultado que se obtiene de elevar al cuadrado un binomio. Para identificar si un trinomio es cuadrado perfecto, se debe cumplir que dos de sus términos sean cuadrados perfectos y que el otro término corresponda al doble producto de las raíces cuadradas de los términos cuadráticos. Ej. Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas DIFERENCIA DE CUADRADOS Una diferencia de cuadrados es el resultado del producto de dos binomios conjugados. Esto implica que para factorizar una diferencia de cuadrados, se extraen las raíces cuadradas de los términos y se forma un binomio. Finalmente se expresa el producto de este binomio por su conjugado. Forma: Es lo mismo que factor común de binomios solo que con trinomio, porque el procedimiento es exactamente el mismo, con las mismas reglas. TRINOMIO CON TÉRMINO COMÚN El factor común es aquel factor que está presente en cada término del trinomio. El factor común puede ser numeral, literal, o ambos a la vez. Si es un factor común literal se extrae el de menor exponente. Si el factor común es numeral se saca el máximo común divisor. El proceso para aplicar el factor común en trinomio, se realiza igualmente de los binomios. Producto de dos binomios los cuales sólo tienen en común un sólo término, su forma general es ( a + b ) ( a + c ) la cual trata del producto de dos binomios, los cuales tienen en común el término “a” y los términos NO comunes son los términos “b, c”. El producto de binomios con término común es un trinomio cuadrado, para lo cual existe una regla de 3 pasos en donde cada paso nos da un término de dicho trinomio. Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas 1) El cuadrado del término común. 2) La suma de los términos NO comunes, por el término común. 3) El producto de los términos NO comunes. Ej. BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS https://www.youtube.com/watch?v=ROGt8u81FxM https://es.wikiversity.org/wiki/Factorizaci%C3%B3n http://math.uprm.edu/academic/courses-help/mate0066/m0066_ver09/sol_factorizacion.pdf Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Las incógnitas son las literales que aparecen en la ecuación. La solución es el valor único que toma la incógnita para que la igualdad sea cierta. El grado de una ecuación es de primer grado el exponente de la literal. Tema (s): ECUACIONES DE PRIMER GRADO Subtemas: RESOLUCIÓN DE ECUACIONES DE PRIMER GRADO PLANTEAMIENTO DE PROBLEMASECUACIONES DE PRIMER GRADO ECUACIÓN Una ecuación es una igualdad que se cumple para algunos valores de las letras. Los miembros de una ecuación son cada una de las expresiones que aparecen a ambos lados del signo igual. Los términos son los sumandos que forman los miembros. RESOLUCIÓN DE ECUACIONES DE PRIMER GRADO En general para resolver una ecuación debemos seguir los siguientes pasos: 1º Quitar paréntesis. 2º Quitar denominadores. 3º Agrupar los términos en x en un miembro y los términos independientes en el otro. 4º Reducir los términos semejantes. 5º Despejar la incógnita. Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas ECUACIÓN BASICA Pasamos las x a un lado de la igualdad (izquierda) y los números al otro lado (derecha): En la derecha, la x está restando. Pasa a la izquierda sumando: Sumamos los monomios con x: En la izquierda, el -3 está restando. Pasa a la derecha sumando: Sumamos los monomios de la derecha: El coeficiente de la x es 2. Este número está multiplicando a x, así que pasa al otro lado dividiendo: Por tanto, la solución de la ecuación es x = 3. ECUACIÓN CON PARENTESIS Recordamos que los paréntesis sirven para agrupar elementos, para simplificar o para evitar ambigüedades. El signo negativo de delante del paréntesis indica que los monomios que contiene tienen que cambiar de signo: Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Sumamos 3 y -2 en el lado derecho: Pasamos los monomios con x a la izquierda y los números a la derecha: Sumamos 1 y -1. Como el resultado es 0, no lo escribimos: Pasamos 2x a la izquierda restando y sumamos los monomios: Luego la solución de la ecuación es x = 0. ECUACIÓN CON FRACCIONES Tenemos varias formas de proceder con las fracciones: • Sumar las fracciones de forma habitual. • Multiplicar la ecuación por el mínimo común múltiplo de los denominadores. En esta ecuación aplicaremos la segunda opción. De este modo los denominadores van a desaparecer. Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Multiplicamos, pues, por m.c.m. (2, 3) = 6: Para simplificar, calculamos las divisiones: Nótese que hemos escrito un paréntesis al eliminar la fracción de la derecha. Esto se debe a que el 3 debe multiplicar al numerador que está formado por una suma. Calculamos los productos: Para eliminar el paréntesis, multiplicamos por 3 todos los elementos que contiene: Pasamos las x a la izquierda: Sumamos los monomios: Finalmente, el coeficiente de la x pasa dividiendo al otro lado: La solución de la ecuación es x = 3/4. La fracción no se puede simplificar más puesto que ya es irreductible (el máximo común divisor del numerador y del denominador es 1). Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS CON ECUACIONES DE PRIMER GRADO Para resolver este tipo de problemas, el enunciado se transforma al lenguaje algebraico, de esta manera se obtiene una ecuación de primer grado. ¿Cuál es el modelo matemático que resuelve el problema: “La suma de 2 números es 60, el mayor excede al menor en 20”? ✓ Utilizas una literal para generalizar Número menor : 𝒙 Número mayor: 𝒙 + 𝟐𝟎 ✓ Se plantea la ecuación: Número mayor + Número menor =60 (𝒙 + 𝟐𝟎) + 𝒙 = 𝟔𝟎 Norma tiene 15 años y Aidé 35. ¿Dentro de cuántos años Aidé tendrá el doble de años que Norma? Edad Actual Dentro de 𝒙 años Norma 𝟏𝟓 𝟏𝟓 + 𝒙 Aidé 𝟑𝟓 𝟑𝟓 + 𝒙 Edad de Aidé = 2(edad de Norma) 𝟑𝟓 + 𝒙 = 𝟐(𝟏𝟓 + 𝒙) 𝟑𝟓 + 𝒙 = 𝟑𝟎 + 𝟐𝒙 𝟑𝟓 − 𝟑𝟎 = 𝟐𝒙 − 𝒙 𝟓 = 𝒙 BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS https://www.matesfacil.com/ESO/Ecuaciones/resueltos-ecuaciones-ec.html https://www.matesfacil.com/ESO/Ecuaciones/resueltos-ecuaciones-ec.html http://www.vadenumeros.es/tercero/ecuaciones-de-primer-grado.htm Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Tema (s): ECUACIONES DE SEGUNDO GRADO (CUADRÁTICAS) Subtemas: CLASIFICACION DE ECUACIONES CUADRÁTICAS RESOLUCIÓN POR FACTORIZACIÓN Y FÓRMULA GENERAL INTERPRETACIÓN GEOMETRICA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS Se clasifican en De la forma De la forma Métodos de Resolución FÓRMULA GENERAL 𝒙 = −𝒃 ± √𝒃𝟐 − 𝟒𝒂𝒄 𝟐𝒂 𝑥1 𝑦 𝑥2 𝑠𝑜𝑛 𝑙𝑎𝑠 𝑟𝑎𝑖𝑐𝑒𝑠 𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 Para aplicar la fórmula general deben obtenerse los valores de 𝑎, 𝑏 𝑦 𝑐, en el orden de la ecuación de segundo grado igualada a cero. 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0 𝒂: 𝒄𝒐𝒆𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒕𝒆 𝒅𝒆𝒍 𝒕é𝒓𝒎𝒊𝒏𝒐 𝒄𝒖𝒂𝒅𝒓á𝒕𝒊𝒄𝒐 𝒃: 𝒄𝒐𝒆𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒕𝒆 𝒅𝒆𝒍 𝒕é𝒓𝒎𝒊𝒏𝒐 𝒍𝒊𝒏𝒆𝒂𝒍 𝒄: 𝒕é𝒓𝒎𝒊𝒏𝒐 𝒊𝒏𝒅𝒆𝒑𝒆𝒏𝒅𝒊𝒆𝒏𝒕𝒆 Observa: • En la ecuación de la forma: 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 = 0 considera 𝑐 = 0 • En la ecuación de la forma: 𝑎𝑥2 + 𝑐 = 0 considera 𝑏 = 0 ECUACIONES COMPLETAS ECUACIONES INCOMPLETAS 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0 MIXTAS 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 = 0 PURAS 𝑎𝑥2 + 𝑐 = 0 ✓ FÓRMULA GENERAL ✓ FACTORIZACIÓN ECUACIONES DE SEGUNDO GRADO Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas COMPLETA: contiene el término de segundo grado, el de primer grado y el independiente 𝑥2 + 5𝑥 − 6 Solución: (Formula General) 𝑥 = −𝑏 ± √𝑏2 − 4𝑎𝑐 2𝑎 𝑎= 1 𝑏= 5 c = -6 𝑥 = −5 ± √52 − 4(1)(−6) 2(1) 𝑥 = −5 ± √25 − (−24) 2(1) 𝑥 = −5 ± √25 + 24) 2(1) 𝑥 = −5 ± √49 2(1) 𝑥 = −5 ± 7 2 𝑥1 = −5 − 7 2 𝑥2 = −5 + 7 2 𝑥1 = −6 𝑥2 = 1 DISCRIMINANTE Solucionar una ecuación de segundo grado consiste en averiguar qué valor o valores al ser sustituidos en la ecuación la convierten en una identidad. Llamamos discriminante ∆= 𝒃𝟐 − 𝟒𝒂𝒄, a partir del signo del discriminante conoceremos el número de soluciones de la ecuación, así: Si el discriminante es menor que 0 la ecuación no tiene solución. Si el discriminante es 0 hay una solución. Si el discriminante es mayor que 0 hay dos soluciones. 𝑎𝑥2+𝑏𝑥+𝑐=0 Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Discriminante Ejemplo Discriminante Carácter de las Raíces ∆> 0 POSITIVO 𝑥2 + 5𝑥 − 6 = 0 52 − 4(1)(−6) = 49 Dos raíces reales y diferentes −6 , 1 ∆= 0 CERO 4𝑥2 + 12𝑥 + 9 = 0 122 − 4(4)(9) = 0 Reales e iguales − 3 2⁄ , 3 2⁄ ∆< 0 NEGATIVO 5𝑥2 − 3𝑥 + 2 = 0 (−3)2 − 4(5)(2) = −31 Imaginarias No hay solución PURA: es aquella donde la variable a encontrar esta elevada al cuadrado y carece del término de primer grado: Solución: MIXTA: Es aquella ecuación donde carece del término independiente. 22𝑥2-14𝑥 = 0 Solución: (Método de Factorización) 2𝑥(𝑥 − 7) = 0 2𝑥 = 0 (𝑥 − 7) = 0 𝑥1 = 0/2 → 𝑥1 = 0 𝑥2 = 7 𝑎𝑥+c=0 3𝑥2-27=0 3𝑥2-27=0 3𝑥2 = 27 𝑥2 = 27/3 𝑥 2 = 9 𝑥 = ±√9 𝑥2 = −3 𝑥1 = 3 𝑎𝑥2+𝑏𝑥+𝑐=0 Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas INTERPRETACION GRÁFICA La interpretación geométrica de la ecuación de segundo grado se obtiene a partir de la gráfica de la función y=ax2+bx+c, que esuna parábola; donde la solución de la ecuación ax2+bx+c=0 son los puntos de dicha gráfica cuando y=0, es decir, los puntos de corte de la parábola con el eje de abscisas (eje X). PROBLEMAS QUE IMPLICAN EL USO DE ECUACIONES DE SEGUNDO GRADO • Hallar la suma de dos números es 16 y cuyo producto es 63 𝑥 = 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑟 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑦 = 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 Despejamos ( y ) de la ecuación ①. 𝑥 + 𝑦 = 16…① 𝑦 = 16 − 𝑥 …③ 𝑥 ∗ 𝑦= 63…② Sustituimos el valor obtenido de la ecuación ③ en ecuación ② para obtener la ecuación con una sola incógnita. 𝑥 ∗ 𝑦 = 63… ② 𝑥 ∗ (16 − 𝑥) = 63… ② Igualamos esta ecuación a cero y resolvemos. En la imagen de la izquierda podemos observar la gráfica de y = x2+2x-3 donde los puntos de intersección en el eje de las abscisas son: (-3,0) y (1,0). Por lo tanto la solución de la ecuación cuadrática es: 𝑥1= -3 𝑥2= 1 Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas 𝑥2 − 16 + 63 = 0 a = 1 b = -16 c = 63 𝑥 = −(−16) ± √((−16)2 − 4(1)(63) 2(1) 𝑥 = 16 ± √256 − 4(1)(63) 2 𝑥 = 16 ± √256 − 252 2 𝑥 = 16 ± √4 2 𝑥 = 16 ± 2 2 𝑥1 = 16 + 2 2 𝑥2 = 16 − 2 2 𝒙𝟏 = 𝟗 𝒙𝟐 = 𝟕 Así, los números cuya suma es 16 y su producto es 63 son 9 y 7. BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS http://recursostic.educacion.es/eda/web/eda2009/descartes/catalunya/materials/jordi_s egarra_practica_3/tema5_ccss_eda05/item_2.htm http://www.allmathwords.org/es/q/quadraticequation.html http://www.ditutor.com/ecuaciones_grado2/discriminante.html Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Tema (s): SISTEMA DE ECUACIONES LINEALES Subtemas: RESOLUCIÓN DE SISTEMAS DE DOS ECUACIONES SIMULTANEAS PLANTEAMIENTO DE PROBLEMAS EN CONTEXTO INTERPRETACIÓN DEL MÉTODO GRAFICO SISTEMAS DE ECUACIONES LINEALES Un sistema de ecuaciones lineales es conjunto de ecuaciones lineales (Un sistema de ecuaciones donde cada ecuación es de primer grado y puede tener más de una incógnita);lo que hacen estas ecuaciones es relacionar las incógnitas entre sí. Por ejemplo: A𝑥 + 𝐵𝑦 = 𝐶 𝐴′𝑥 + 𝐵′𝑦 = 𝐶′ MÉTODOS DE SOLUCIÓN. Reducción. Consiste en sumar ambas ecuaciones y eliminar una de las variables, obteniendo una ecuación de primer grado con una incognita. Igualación Consiste en despejar la misma incognita de ambas ecuaciones e igualarlas para obtener una ecuación de primer grado con una incognita. Gráfico En este método se dan valores a x para encontrar los valores de y, y formar las parejas que al gráficar forman la recta que representa la ecuación en el plano cartesiano y la intersección de ambas rectas será la solución. Sustitución Consiste en despejar una incognita de cualquiera de ambas ecuaciones para sustituir en la ecuación restante y obtener una ecuación de primer grado con una incognita. Es un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas (x e y). Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas a) Resolución de sistemas de ecuaciones lineales con dos incógnitas Resolver un sistema de ecuaciones consiste en encontrar el valor de cada incógnita para que se cumplan todas las ecuaciones del sistema. Los métodos de solución para este sistema de ecuaciones son los siguientes: 1. Método de Sustitución Consiste en despejar una de las variables en una de las ecuaciones del sistema y sustituir su valor en la otra ecuación. Suponiendo que tenemos el siguiente sistema de ecuaciones lineales con dos incógnitas: 5𝑥 + 2𝑦 = 1 ………….( 1) −3𝑥 + 3𝑦 = 5 ………….( 2) i. Despejamos en una incógnita de una de las ecuaciones. En este caso de la ecuación (2) despejamos “y” 𝑦 = 3𝑥 + 5 3 ii. Sustituimos en la otra ecuación, la incógnita despejada: 5𝑥 + 2 ( 3𝑥 + 5 3 ) = 1 iii. Resolvemos la ecuación, para encontrar el valor de la incógnita. 5𝑥 + 6𝑥 3 + 10 3 = 1 → 21𝑥 3 + 10 3 = 1 → 7𝑥 = 1 − 10 3 7𝑥 = − 7 3 → 𝑥 = 7 3 7 𝑥 = − 7 21 iv. Sustituimos el valor obtenido en la ecuación despejada al principio y resolvemos para obtener el otro valor. 𝑦 = 3𝑥 + 5 3 → 𝑦 = 3 (− 7 21 ) + 5 3 → 𝑦 = −1 + 5 3 → 𝑦 = 4 3 Los valores de las incógnitas son: 𝑥 = − 7 21 𝑦 = 4 3 Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas 2. Método de Reducción Consiste en reducir el sistema de ecuaciones a una sola ecuación con una sola incógnita. Para esto se necesita multiplicar una ecuación y en ocasiones las dos ecuaciones por números convenientes, para que los coeficientes de una de las incógnitas sean números iguales pero con signos opuestos, al momento de realizar la suma de las dos ecuaciones, la incógnita quedará eliminada. Suponiendo que tenemos el siguiente sistema de ecuaciones lineales con dos incógnitas: 𝑥 + 2𝑦 = 9 ………….( 1) 3𝑥 − 𝑦 = 20 ………….( 2) i. Si queremos eliminar la incógnita x, es necesario tener el mismo número y con signo contrario los coeficientes de esta incógnita. Para ello multiplicaremos la ecuación (1) por “-3” y realizamos la sima algebraica de ambas ecuaciones: −3𝑥 − 6𝑦 = −27 ……………… (ecuación “1” multiplicada por “-3”) 3𝑥 − 𝑦 = 20 ………………. (ecuación “2”) −7𝑦 = −7 → 𝑦 = −7 −7 → 𝑦 = 1 ii. Sustituimos el valor de “y” en cualquiera de las ecuaciones iniciales y resolvemos despejando la incógnita “x”. 𝑥 + 2𝑦 = 9 → 𝑥 + 2(1) = 9 → 𝑥 + 2 = 9 𝑥 = 9 − 2 → 𝑥 = 7 Los valores de las incógnitas son: 𝑥 = 7 𝑦 = 1 3. Método de Igualación Consiste en despejar en despejar una incógnita en ambas ecuaciones e igualar para formar una ecuación con una sola incógnita. Suponiendo que tenemos el siguiente sistema de ecuaciones lineales con dos incógnitas: 5𝑥 + 𝑦 = 8 ………….( 1) 3𝑥 − 𝑦 = 8 ………….( 2) i. Despejamos “y” en ambas ecuaciones 𝑦 = 8 − 5𝑥 𝑦 = 3𝑥 − 8 Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas ii. Igualamos los segundos miembros del paso anterior y resolvemos para la incógnita “x”. 3𝑥 − 8 = 8 − 5𝑥 → 3𝑥 + 5𝑥 = 8 + 8 → 8𝑥 = 16 𝑥 = 16 8 → 𝑥 = 2 iii. Ya encontrada la incógnita “x” la sustituimos en una de las ecuaciones iniciales ya despejada y resolvemos. 𝑦 = 8 − 5𝑥 𝑦 = 8 − 5(2) 𝑦 = 8 − 10 𝑦 = −2 Los valores de las incógnitas son: 𝑥 = 2 𝑦 = −2 b) Resolución de sistemas de ecuaciones lineales con dos incógnitas Muchos problemas que requieren la determinación de dos o más cantidades desconocidas pueden ser resueltos por medio de un sistema de ecuaciones lineales. Las cantidades desconocidas se representan con letras, por ejemplo: x, y, etc. y se establece un sistema de ecuaciones que satisfagan las diversas condiciones del problema. La resolución de este sistema conduce a los valores de las incógnitas. Ejemplo: El costo total de 5 libros de texto y 4 lapiceros es de $32.00; el costo total de otros 6 libros de texto iguales y 3 lapiceros es de $33.00. Hallar el costo de cada artículo. Solución: Sea x= el costo de un libro en pesos, y y= el costo de un lapicero en pesos. Según el problema obtenemos las dos ecuaciones: 5𝑥 + 4𝑦 = 32 6𝑥 + 3𝑦 = 33 Utilizando los métodos antes mencionados para este tipo de ecuaciones. Para este caso utilizaremos igualación. Despejamos “y” 𝑦 = 8 − 5 4 𝑥 𝑦 = 11 − 2𝑥 Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Igualando y resolviendo para x. − 5 4 𝑥 + 8 = 11− 2𝑥 → 2𝑥 − 5 4 𝑥 = 11 − 8 → 3 4 𝑥 = 3 𝑥 = 3 3 4 ⁄ → 𝑥 = 4 Sustituyendo “x” en una de las ecuaciones iniciales encontramos “y”: 𝑦 = 11 − 2𝑥 𝑦 = 11 − 2(4) 𝑦 = 3 La solución de este sistema es de x=4, y y=3, es decir, el costo de cada libro de texto es $4.00 y el costo de cada lapicero es $3.00. Estos resultados pueden comprobarse fácilmente. Así, el costo de 5 libros de texto y 4 lapiceros es igual a 5(4) +4(3) = $32 y el costo de 6 libros de texto y 3 lapiceros es igual a 6(4) +3(3) = $33. a) Interpretación del método gráfico en la solución de un sistema de ecuaciones lineales con dos incógnitas. Consiste en graficar las ecuaciones lineales de dos incógnitas, donde el resultado se interpreta como continúa: ➢ Sistemas de ecuaciones con dos incógnitas compatibles determinados: Dos rectas que se cortan en un punto. Ejemplo: Consideremos el siguiente sistema de ecuaciones: 𝑥 + 2𝑦 = 4 3𝑥 + 𝑦 = 4 Representamos ahora gráficamente las dos rectas dadas por las ecuaciones del sistema: Las dos rectas se cortan en el punto (4/5, 8/5) que es la solución del sistema. Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas ➢ Sistemas de ecuaciones con dos incógnitas compatibles indeterminados: Una recta. Ejemplo: Consideremos el siguiente sistema de ecuaciones: 𝑥 + 2𝑦 = 4 2𝑥 + 4𝑦 = 9 Representamos ahora gráficamente las dos rectas dadas por las ecuaciones del sistema: En realidad, solo hay una recta, que es la dada por todas las soluciones del sistema. ➢ Sistemas de ecuaciones con dos incógnitas incompatibles: Dos rectas paralelas. Ejemplo: Consideremos el siguiente sistema de ecuaciones: 𝑥 + 2𝑦 = 4 2𝑥 + 4𝑦 = 8 Representamos ahora gráficamente las dos rectas dadas por las ecuaciones del sistema: Obtenemos dos rectas paralelas. No hay soluciones para el sistema y de igual forma no hay puntos de corte de las dos rectas. Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS https://oggisioggino.wordpress.com/2014/02/15/sistemas-de-ecuaciones-lineales-con-dos- incognitas/ http://www.vadenumeros.es/tercero/sistemas-de-ecuaciones.htm http://www.algebra.jcbmat.com/id1252.htm http://recursostic.educacion.es/descartes/web/materiales_didacticos/sistemas_lineales_dos_incogni tas_dchg/p5_sde_3.html https://es.khanacademy.org/math/algebra/two-var-linear-equations#solutions-to-two-var-linear- equations http://www.vadenumeros.es/primero/sistemas-graficamente.htm http://www.aprendermatematicas.org/2esomate09sistemas.html Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Tema (s): RECTAS Y ÁNGULOS, PROPIEDADES DEL TRIÁNGULO Subtemas: TIPOS DE RECTAS, CLASIFICACIÓN DE RECTAS FIGURAS PLANAS RECTAS Y ÁNGULOS Tipos de rectas Recta Línea de puntos sin principio ni fin, sin curvas ni ángulos Paralelas Rectas que nunca se cortan aunque se prolonguen. La distancia entre ambas siempre es la misma Recta Tangente Recta que toca en un punto pero sin cortar a otra recta Secante Dos rectas tienen un punto en común (VERTICE) se llaman secantes. Oblicuas Si dos rectas tienen un punto de intersección, y forman ángulos no todos iguales se llaman rectas oblicuas Perpendiculares Dos rectas tienen un punto de intersección, y forman cuatro ángulos iguales y los ángulos se llaman rectos Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas CLASIFICACIÓN Y RELACION DE ÁNGULOS ENTRE PARALELAS CORTADAS POR UNA SECANTE Dos rectas paralelas son cortadas por una recta secante creando 8 ángulos que reciben distintos nombres según la posición que ocupan. La recta “r” corta a las rectas paralelas “m” y “n” ÁNGULOS EXTERNOS • Los ángulos externos son aquellos que se forman al exterior de las rectas paralelas m y n cuando son cruzadas por una recta secante r. • Su propiedad es: ∠𝒂 + ∠𝒅 = 𝟏𝟖𝟎° ∠𝒃′ + ∠𝒄′ = 𝟏𝟖𝟎° ÁNGULOS INTERNOS • Los ángulos internos son aquellos que se forman al interior de las rectas paralelas m y n cuando son cruzadas por una recta secante r. • Su propiedad es: ∠𝒃 + ∠𝒄 = 𝟏𝟖𝟎° ∠𝒂′ + ∠𝒅′ = 𝟏𝟖𝟎° Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas ÁNGULOS ALTERNO EXTERNOS • Son los ángulos que están fuera de las líneas paralelas a distinto lado de ellas y a distinto lado de la secante. Por un lado los ángulos a y c’, y por otro, los ángulos b’ y d. • Una de sus propiedades es que estos ángulos son congruentes, lo cual significa que: ∠𝒂 = ∠𝒄′ y ∠𝒅 = ∠𝒃′ Ejemplo: Si el ángulo a es de 135°, determine el valor del ángulo g Solución: Sabemos que por ser ángulos externos ∠𝑎 + ∠𝑏 = 180°, por lo tanto: 135° + 𝑏 = 180° 𝑏 = 180° − 135° 𝑏 = 45° Entonces aplicando la propiedad ∠𝑏 = ∠𝑔 𝑏 = 45° por lo tanto 𝑔 = 45° Ángulos correspondientes: Son los que se encuentran en el mismo lado de la secante y estos siempre son iguales. El ángulo a se corresponde con el ángulo a’ El ángulo b se corresponde con el ángulo b’ El ángulo c se corresponde con el ángulo c’ El ángulo d se corresponde con el ángulo d’ Por lo tanto: ∠𝒂 = ∠𝒂′ ∠𝒃 = ∠𝒃′ ∠𝒄 = ∠𝒄′ ∠𝒅 = ∠𝒅′ Figura 1 Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas TRIÁNGULO Un triángulo es una poligonal cerrada con tres lados y tres ángulos. La suma de sus ángulos es 180º. Cada uno de los lados es menor que la suma de los otros dos, esto es a < b + c b < a + c c < a + b Propiedades del Triángulo ÁNGULOS ALTERNO EXTERNOS • Son los ángulos que están dentro de las líneas paralelas a distinto lado de ellas y a distinto lado de la secante. Por un lado los ángulos b y d’, y por otro, los ángulos c y a’. • Una de sus propiedades es que estos ángulos son congruentes, lo cual significa que: ∠𝒃 = ∠𝒅′ y ∠𝒄 = ∠𝒂′ Ejemplo: Si el ángulo f es de 65°, determine el valor del ángulo d Solución: Sabemos que por ser ángulos externos ∠𝑒 + ∠𝑓 = 180°, por lo tanto: 𝑒 + 65° = 180° 𝑒 = 180° − 65° 𝑒 = 115° Entonces aplicando la propiedad ∠𝑒 = ∠𝑑 𝑒 = 45° por lo tanto 𝑑 = 45° Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Clasificación de triángulos según sus lados Triángulos equiláteros • Todos sus lados son iguales • Cada uno de sus ángulos • Para poder encontrar el valor de su altura, hay que proceder a hacer uso del Teorema de Pitágoras. • El perímetro de este tipo de triángulos puede calcularse multiplicando la longitud de cualquiera de los lados por tres. P=3a Suponiendo que a= 24cm entonces P=3(24) por tanto el perímetroqueda como P=72cm • La fórmula para calcular el área de un triángulo equilátero es siempre la misma: 𝐴𝑟𝑒𝑎 = 𝑏 ∗ ℎ 2 Suponiendo que h= 21cm y b=24cm para determinar el Área : 𝐴𝑟𝑒𝑎 = 𝑏∗ℎ 2 ; entonces 𝐴𝑟𝑒𝑎 = (24𝑐𝑚)(21𝑐𝑚,) 2 = 252𝑐𝑚2 Triángulos isósceles • El triángulo isósceles es un polígono de tres lados, siendo dos iguales y el otro desigual. • Los ángulos también serán dos iguales (α) y el otro diferente (β) • La altura (h) del triángulo isósceles se puede calcular a partir del teorema de Pitágoras. • El perímetro de un triángulo isósceles se obtiene como dos veces el lado repetido (a) más el lado desigual (b). P=2a * b • fórmula para calcular el área de un triángulo es siempre la misma: 𝐴𝑟𝑒𝑎 = 𝑏 ∗ ℎ 2 Suponiendo que a=10cm y b=12cm por lo tanto h=8cm, entonces para calcular el área: 𝐴𝑟𝑒𝑎 = 𝑏∗ℎ 2 ; entonces 𝐴𝑟𝑒𝑎 = (12𝑐𝑚)(8𝑐𝑚,) 2 = 48𝑐𝑚2 Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas SUMA DE ÁNGULOS INTERIORES La propiedad 1 nos indica que la suma de todos los ángulos interiores siempre debe de ser igual a 180°. 𝛼 + 𝛽 + 𝛿 = 180° SUMA DE DOS ÁNGULOS EXTERIORES La propiedad 4 nos indica que la suma de dos ángulos exteriores X y Y será igual a 180° más el Ángulo interno no adyacente 𝑋 + 𝑌 = 180° + 𝛿 Triángulo escaleno • Todos sus lados son desiguales 𝑎 ≠ 𝑏 ≠ 𝑐 • Cada uno de sus ángulos son diferentes ∠𝛼 ≠ ∠𝛾 ≠ ∠𝛽 • La altura (h) del triángulo escaleno se puede calcular a partir del teorema de Pitágoras. • El área de un triángulo escaleno puede calcularse mediante la fórmula de Herón si se conocen todos sus lados (a, b y c). 𝐴𝑟𝑒𝑎 = √𝑠(𝑠 − 𝑎)(𝑠 − 𝑏)(𝑠 − 𝑐) donde S es el semiperimetro 𝑆 = 𝑎+𝑏+𝑐 2 • El área también puede calcularse con la fórmula de siempre si se conoce b y h 𝐴𝑟𝑒𝑎 = 𝑏 ∗ ℎ 2 Suponiendo que a=2cm y b=5cm y c=4cm calcula el área: 𝑆 = 2+5+3 2 = 5.5𝑐𝑚 entonces 𝐴𝑟𝑒𝑎 = √5.5(5.5 − 2)(5.5 − 5)(5.5 − 4) = 3.80𝑐𝑚2 Clasificación de triángulos según sus ángulos ÁNGULOS EXTERIOR La propiedad 2 nos indica que 𝜃 será igual a la suma de los ángulos interiores no adyacentes. 𝜃 = 𝛼 + 𝛿 SUMA DE LOS ÁNGULOS EXTERIORES La propiedad 3 nos indica que la suma de los 3 ángulos exteriores X,Y y Z siempre será 360° X+Y+Z=360° Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas TRIÁNGULO ACUTÁNGULO • Sus 3 ángulos siempre son agudos ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 < 90° • Cumplen con las 4 propiedades de los ángulos de los triángulos TRIÁNGULO RECTÁNGULO • Su principal característica es que tiene un ángulo de 90° • Sus dos ángulos agudos suman 90º • La hipotenusa es mayor que cualquiera de los catetos • Cumplen con las 4 propiedades de los ángulos de los triángulos TRIÁNGULO OBTUSÁNGULO • Tiene un ángulo mayor a 90° ∠𝐴 > 90° • Cumplen con las 4 propiedades de los ángulos de los triángulos Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Ejemplos: Considera que las rectas PQ y RS son paralelas, calcula y anota las medidas de ángulos que hacen falta. ∢a = 47° es Opuesto por el vértice ∢b = 47° es Alterno Interno con 47° ∢c = 68° 112° + ∢c = 180° ∢d = 68° es Opuesto por el vértice ∢e =65° Ángulos interiores del Δ ∢f = 115° es Opuesto por el vértice ∢g = 65° 115° + ∢g = 180° ∢h = 133° 47° + ∢h = 180° Calcular el valor de C, cuando 𝑎 = 6𝑥 + 15° y 𝑔 = 2𝑥 + 5° Los ángulos ∢a y ∢g suman 180° ∢a + ∢g = 180° (6x + 15°) + (2x + 5°) = 180° 8x + 20° = 180° 8x = 180° - 20° 8x = 160° x = 160° ÷ 8 x = 20° Entonces ∢a = 6(20°) + 15° = 135° y ∢c = 45° BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS http://diccionariomate.blogdiario.com/1279652640/geometria/ https://sites.google.com/site/eet468conthales/conceptos-basicos/transversales/rectas-oblicuas-2 https://www.edu.xunta.es/espazoAbalar/sites/espazoAbalar/files/datos/1445431865/contido/ud6/22 _posiciones_relativas_entre_una_recta_y_una_circunferencia.html http://www.aulafacil.com/cursos/l11136/ciencia/matematicas/geometria/angulos-determinado-por- rectas-paralelas-cortadas-po-una-secante http://galia.fc.uaslp.mx/~medellin/Applets/paralelas/paralelas.htm https://www.ematematicas.net/figurasplanas.php https://es.scribd.com/doc/27590449/Propiedades-basicas-de-los-triangulos Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Tema (s): SEMEJANZA Y TEOREMA DE TALES Subtemas: CONCEPTO Y DEDUCCION DE PROPORCIÓN RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS EN CONTEXTO SEMEJANZA Y TEOREMA DE TALES La semejanza de triángulos es una característica que hace que dos o más triángulos sean semejantes. Dos triángulos son semejantes cuando tienen sus ángulos congruentes y sus lados correspondientes (homólogos) son proporcionales. Se les llama lados homólogos los opuestos a ángulos iguales. En los siguientes triángulos se indican los elementos homólogos (ángulos y lados) con la igualdad o congruencia de sus ángulos y la proporcionalidad de los lados: Para que los triángulos sean semejantes se deben de cumplir las siguientes condiciones: A r se le denomina razón de semejanza. Se llama razón de semejanza a la relación que existe entre la relación entre la longitud de uno de los lados de una figura con la de su homólogo. Sus lados sean proporcionales: Sus ángulos sean iguales: a = a´ b = b´ c = c´ Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIÁNGULOS Para que dos triángulos sean semejantes, deben cumplir alguno de los tres criterios de semejanza, que se mencionan a continuación. Criterio AA (ángulo – ángulo). Que tengan dos ángulos iguales. Si b = b’ y c = c’, entonces los triángulos ABC y A’B’C’ son semejantes. Criterio LAL (lado – ángulo - lado). Que tengan los lados proporcionales y el ángulo comprendido entre ellos sea igual. Entonces: Por lo tanto, los triángulos ABC y A’B’C’ son semejantes. Criterio LLL (lado – lado – lado). Que tengan sus tres lados correspondientes proporcionales. Entonces: Por la tanto los triángulos ABC y A’B’C’ son semejantes. Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas TEOREMA DE TALES. El Teorema de Tales afirma: que todo sistema de paralelas divide a dos transversales en segmentos proporcionales Cuando dos triángulos tienen un ángulo común y sus lados opuestos a ese ángulo son paralelos entre sí, entonces esos triángulos son semejantes. Y, por tanto, se cumple que: BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS https://www.portaleducativo.net/segundo-medio/41/criterios-de-semejanza-triangulos http://mimosa.pntic.mec.es/clobo/geoweb/semej3.htm https://matematica.laguia2000.com/general/semejanza-de-trianguloshttp://calculo.cc/temas/temas_trigonometria/trian_semejante/problemas/p_tales.html Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Tema (s): POLIGONOS Y CIRCUNFERENCIA Subtemas: CARACTERISTICAS DE LOS POLIGONOS REGULARES CARACTERISTICAS DE LA CIRCUNFERENCIA POLÍGONOS Y CIRCUNFERENCIA • POLÍGONOS Un polígono es una figura cerrada y plana limitada por un mínimo de tres segmentos rectilíneos, formando una línea poligonal que denominamos contorno del polígono. Los segmentos que forman el polígono son sus lados, y sus puntos de unión son los vértices. a) Clasificación Los polígonos se clasifican de la siguiente manera: Según su número de lados ➢ Triángulo: polígono con tres lados ➢ Cuadrilátero: polígono con cuatro lados ➢ Pentágono: polígono con cinco lados ➢ Hexágono: polígono con seis lados ➢ Heptágono: polígono con siete lados ➢ Octógono: polígono con ocho lados ➢ Eneágono: polígono con nueve lados ➢ Decágono: polígono con diez lados ➢ Undecágono: polígono con once lados ➢ Dodecágono: polígono con doce lados ➢ Y así sucesivamente… Según su regularidad ➢ Equilátero: si tienen todos sus lados iguales ➢ Equiángulo: si tiene todos sus ángulos iguales ➢ Polígono regular: si todos los lados son iguales y es equiángulo (todos los ángulos iguales) ➢ Polígono irregular: tiene tanto sus lados como sus ángulos desiguales. LADO VÉRTICE Triángul o Pentágono Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Según sus ángulos ➢ Convexo: Todos sus ángulos interiores tienen menos de 180º. ➢ Cóncavo: algún ángulo interior tiene más de 180º. Según su complejidad ➢ Simple: ningún lado del polígono intersecta con otro ➢ Complejo: al menos un par de lados se corta b) Polígonos regulares El polígono regular consta de tres elementos básicos: ➢ Centro “C”: Punto interior que equidista de cada vértice. ➢ Radio “r”: Es el segmento que va del centro a cada vértice. ➢ Apotema “a”: Distancia del centro al punto medio de un lado. ➢ Ángulo central “α”. Tiene el vértice en el centro del polígono y los lados pasan por dos vértices consecutivos. En un polígono regular de “N” lados su valor es: 𝛼 = 360° 𝑁 Donde “N” es el número de lados que tiene el polígono. Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas i. Numeró de diagonales Las diagonales de un polígono son segmentos que unen dos vértices no consecutivos. La cantidad de diagonales de un polígono se determina por el número de lados que tiene el polígono y su fórmula es: 𝐷 = 𝑁(𝑁 − 3) 2 Para obtener la cantidad de diagonales de un vértice se utiliza la siguiente formula: 𝐷 = 𝑁 − 3 ii. Medida del ángulo interior Los ángulos interiores de un polígono son los ángulos que forman dos lados contiguos y que quedan dentro del polígono. Para calcular el ángulo interior de un polígono regular de "N" lados se utiliza la fórmula: á𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 = 180°(𝑁 − 2) 𝑁 Por ejemplo el ángulo interior de un hexágono (6 lados) es: á𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 = 180°(6 − 2) 6 → á𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 = 720 6 á𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 = 120° iii. Suma de ángulos interiores La suma de los ángulos interiores de un polígono regular depende del número de lados (N) que tiene éste y la fórmula que determina dicha suma (en grados sexagesimales) es: 𝑠𝑢𝑚𝑎 𝑑𝑒 á𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜𝑠 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑒𝑠 = 180°(𝑁 − 2) Por ejemplo la suma de los ángulos interiores de un octágono (8 lados) es: 𝑠𝑢𝑚𝑎 𝑑𝑒 á𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜𝑠 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑒𝑠 = 180°(8 − 2) 𝑠𝑢𝑚𝑎 𝑑𝑒 á𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜𝑠 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑒𝑠 = 1080° Deduciendo la fórmula: Cualquiera que sea la forma de un triángulo, la suma de sus ángulos interiores vale 180°. Si tenemos un polígono regular y trazamos las diagonales de un vértice, Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas observamos que el número de triángulos obtenidos en cada polígono es igual al número de lados menos 2; como los grados de un triángulo valen 180, basta con multiplicar este valor por el de lados menos 2. Ejemplo: Dado un hexágono regular Número de lados 𝑁 = 6 DIAGONALES = 𝑁(𝑁−3) 2 = 6(6−3) 2 = 6 ÁNGULO INTERIOR = 180° (𝑁−2) 𝑁 = 180° (6−2) 6 = 120° • CIRCUNFERENCIA La circunferencia es una línea plana y cerrada en la que todos los puntos están a igual equidistantes de un punto llamado centro O. La circunferencia cuenta con seis elementos que la caracterizan. • Centro: es el punto situado en su interior que se encuentra a la misma distancia de cualquier punto de la circunferencia. • Radio: es el segmento que une cualquier punto de la circunferencia con el centro. El cuadrado tiene 4 ángulos interiores que miden 90°, al sumarlos nos resulta 360°. Al trazar la diagonal de un vértice se generan N-2 triángulos = 2, al multiplicar por 180°(suma de los ángulos internos del triángulo) nos resulta 360° Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas • Cuerda: es el segmento que une dos puntos cualesquiera de la circunferencia, de los dos arcos que una cuerda determina se le llama arco correspondiente al menor de ellos. • Diámetro: es la cuerda que pasa por el centro de la circunferencia. • Arco: es el segmento de circunferencia comprendido entre dos de sus puntos. • Semicircunferencia: es el arco que abarca la mitad de la circunferencia. La longitud o perímetro de una circunferencia se determina de la siguiente formula 𝐿 = 𝜋 ∙ 𝑑 Donde: L Es la longitud o perímetro de la circunferencia D Es el diámetro de la circunferencia De igual forma se puede determinar por la siguiente formula: 𝐿 = 2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑟 Donde: r Es el radio de la circunferencia a) Rectas en la Circunferencia Una recta que tiene dos puntos comunes con la circunferencia, se dice que es una secante. Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas Una recta que tiene un solo punto común con la circunferencia se dice que es tangente, al punto se le llama punto de tangencia o punto de contacto Si la recta no tiene punto en común con la circunferencia, se dice que la recta es exterior. b) Ángulos en la circunferencia y el cálculo de su medida i. Ángulo central. Es el ángulo que tiene su vértice en el centro de la circunferencia y los lados son radios de ella. La medida del arco AB es la del ángulo central AOB. Arco AB = ÁNGULO AOB ii. Ángulo inscrito. Tiene su vért ice en la c ircunferenc ia y sus lados son secant es a e l la. Mide la mitad del arco que abarca. Material Virtual – Curso de preparación para el Examen de COMIPEMS 2021 – Matemáticas iii. Ángulo interior. Tiene su centro en un punto interior del círculo. La medida del ángulo interior es la semisuma de los arcos que comprenden él y su opuesto. iv. Ángulo exterior. Tiene su vértice en un punto exterior de la circunferencia, pudiendo ser sus lados, tangentes o secantes a la misma. La medida del ángulo exterior es la semidiferencia de los arcos que abarca. c) Corona Circular La corona circular es la parte del plano comprendida entre dos circunferencias que tienen el mismo centro: La zona coloreada del plano es la corona circular. Para saber su superficie necesitas conocer las medidas del radio mayor y la del radio menor. Primero se calcula el área de un círculo con el radio mayor, seguidamente el área del círculo con el radio menor y se hallará su diferencia. Esta diferencia representa
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