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1 Ecuaciones Herramientas Matemáticas I - Álgebra 2 Ecuación líneal con una sola variable (incógnita) Una ecuación es una igualdad algebraica. Cuando hablamos de ecuación lineal en matemática, tiene un sentido más amplio que decir que se refiere a una recta. Así, por ejemplo, la expresión algebraica: � + = − Se trata de una igualad que se verifica para cierto valor de la incógnita que se representa con la letra x, pero que puede ser representada por cualquier letra, − � + = ; en esta ecuación, la incógnita está representada por la letra m. Los valores que satisfacen la ecuación reciben el nombre de soluciones o raíces de la ecuación. Por lo tanto, de modo general diremos que: U a ecuació li eal e u a variable x es una ecuación donde la incógnita está elevada a 1, y en general puede escribirse de la forma � + = , donde a y b son constantes y el valor a es disti to de cero (Schaposchnik, 2007, p. 2) Resolución de ecuaciones Resolver una ecuación es el proceso de encontrar su raíz. Para resolver una ecuación, se transforma la ecuación original en una ecuación más simple a través de operaciones algebraicas. Esta ecuación más simple admite las mismas raíces que la ecuación original. Ecuaciones equivalentes Dos ecuaciones son equivalentes solo si tienen las mismas soluciones (raíces). Para pasar de una ecuación a otra equivalente, se utilizan las siguientes operaciones algebraicas: 1) sumar y restar algebraicamente a ambos miembros de la igualad la misma expresión; 3 2) multiplicar o dividir ambos miembros de la igualdad por un mismo factor no nulo. Por lo general, el estudiante, para encontrar el valor de x, usa reglitas, tales como: lo que está sumando pasa restando, lo que está dividiendo pasa multiplicando El uso de reglas para resolver ecuaciones es correcto, tienen las mismas el objetivo de reemplazar las operaciones ya enunciadas por una forma más abreviada. Veamos un ejemplo a continuación. Para resolver la siguiente ecuación, podemos hacer así: � − = � − + = + Sumamos 15 a ambos lados de la igualdad. Cancelamos en el primer miembro y operamos en el segundo. � = � . = . Multiplicamos por 4 en ambos miembros. Cancelamos en el primer miembro y operamos en el segundo. � = la solución es 100 − = Lo comprobamos reemplazando la incógnita por el valor que obtuvimos y resolviendo todas las operaciones. Si la solución es correcta, debe verificarse la igualdad. 4 Las ecuaciones como herramienta para resolver problemas Las ecuaciones son importantes a la hora de resolver problemas y el éxito de nuestro trabajo dependerá, en principio, de la traducción que hagamos al lenguaje matemático de dicho problema. Veamos la siguiente tabla: Tabla 1: Traducción del lenguaje coloquial a lenguaje simbólico Enunciado Ecuación El doble de un número es igual a 15. 2.x = 15 El consecutivo de un número es igual a -3. x+1 = -3 El opuesto del doble de un número es igual a 9. -2x = 9 La suma de un número y su consecutivo es 12. x+(x+1) = 12 La suma de un número y su antecesor es igual a la mitad de dicho número. x+(x-1) = x:2 Fuente: elaboración propia. Resolvamos ahora una situación problemática particular. El gerente de producción de una pequeña empresa dispone de un presupuesto de 8000 dólares que desea destinar totalmente a la producción mensual, sabe que los gastos fijos ascienden a 500 dólares por mes y que el costo de fabricación de cada producto es de 30 dólares. Se pregunta, bajo estas condiciones, ¿Cuántas unidades como máximo podrá producir por mes? El primer paso para resolver un problema es analizar detenidamente la situación, estableciendo cuales son las incógnitas y cuáles son los datos. x = ca tidad de u idades a producir por es . Los valores 30, 500 y 8000 dólares son los datos. Producir una unidad cuesta 30 dólares, el costo de producción será: 5 � Pero además existe un gasto fijo de 500 dólares, independientes de las cantidades producidas, que se agregan al gato total: � + Si el gerente dispone de un presupuesto de 8000 dólares, quiere decir que el gasto máximo que puede realizar es ese monto, por lo tanto la situación planteada puede ser representada algebraicamente por la ecuación: � + = (Stanecka, 2007, p.2). Resolviendo la ecuación con las operaciones algebraicas, obtenemos: � = − � = � = : � = El gerente de la empresa podrá producir, de acuerdo con su presupuesto, 250 unidades mensuales. Cantidad de soluciones de una ecuación Algunas ecuaciones pueden tener más de una solución, o ninguna solución, o bien una única solución. Por ejemplo: 6 Tabla 2: Soluciones de una ecuación Una solución Infinitas soluciones Ninguna solución 3x + 15 = 10 3x = 10 -15 3x = -5 x = -5/3 3x - 3 = 3.(x-1) 3x - 3 = 3x - 3 3x - 3x = -3 + 3 0x = 0 x admite infinitas soluciones. x - 3 = x + 9 x - x = 9 + 3 0x = 12 No existe un valor de x que cumpla con la igualdad (todo número multiplicado por 0 da como resultado 0). Fuente: elaboración propia. 7 Referencias Schaposchnik, R., Legorburu, N., Garaventa, L., y Rodas, P. (2007). Nueva carpeta de matemática (1.a ed.). Buenos Aires: Aique Grupo Editor. Stanecka, N. (2007). Herramientas matemáticas I Álgebra. Córdoba: Dpto. de Ciencias Exactas.
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