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37UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 14 NUMERACIÓN ARITMÉTICA El número surge con la necesidad del hombre de expresar o asociar una cantidad a los objetos o elementos que lo rodean. Por ejemplo, la ciencia a comprobado con sus descubrimientos de vestigios prehistóricos, dibujos en piedra con marcas y símbolos que reflejan una forma de conteo, es decir el hom- bre prehistórico ya tenía una noción de cantidad. Durante el transcurso de la historia, las culturas, imperios o naciones se han caracterizado por su particularidad en el estudio y repre- sentación de los números, tanto como su aplicación en las matemáticas, que permitieron en gran medida su avance tecnológico, científico, militar, económico; como han sido la cultura romana, egipcia, china, árabe, etc. En nuestro caso desde que somos niños nos enseñan en los colegios a escribir y pronunciar correctamente las letras (palabras) y los números (numerales), y muchas veces nos hemos preguntado ¿para qué?; por ejemplo, elegimos un alumno del aula y le hacemos las siguientes preguntas: • Nombre • Edad • Peso • Estatura • Dirección de domicilio • Teléfono Ahora analizamos, ¿cuántos números habrá utilizado en sus respuestas? A. Número Es un ente matemático que nos da la idea de cantidad. Sirve para cuantificar los elementos de la naturaleza. B. Numeral Es la representación gráfica de un número. Ejemplo: XII, 347, ....... C. Cifras Es un símbolo que se utiliza para representar un número. Cifras: cifras significativas 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Analicemos el siguiente diagrama, un niño observa un árbol con catorce manzanas. • La idea en su mente es el número. • Si él coge una piedra y realiza marcas sobre la tierra indicando el número de manzanas que observa: Representación: IIII IIII IIII, XIV, 14, ... Se pueden utilizar una o más cifras (Numeral) Observación: Vemos la diferencia entre número (idea) y numeral (representación) pero es frecuente que en diversos libros o exámenes de admisión lo consideren lo mismo, por lo cual los estudiaremos en forma indistinta. I. SISTEMA POSICIONAL DE NUMERACIÓN Es un conjunto de principios que rigen la correcta re- presentación y escritura de los numerales. Básicamen- te son dos los principios que necesitamos conocer. A. Principio del orden "Toda cifra en un numeral ocupa un lugar y posee un respectivo orden". Ejemplo: DESARROLLO DEL TEMA 38UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA NUMERACIÓN TEMA 14 Exigimos más! B. Principio de la base Todo sistema posicional de numeración tiene una determinada base, la cual es un número entero que indica cuantas unidades de cierto orden son nece- sarias para formar una unidad en el orden inme- diato superior. En forma práctica indica de cuanto en cuanto se están agrupando las unidades simples. En base 10: diez unidades de un determinado orden formarán una unidad del orden siguiente (superior). Ejemplo: En el gráfico inicial, si el niño observa catorce manzanas, vamos a representarlas cada una por una bolita y luego por agrupación expresaremos en las bases diez, ocho, cinco y tres. Conclusiones • 2 Base • 0 Cifra Base • Cifras usadas en base n: cifra máxima 0, 1, 2, 3, ..., (n - 2), (n 1) C. Cambio de base 1. De base 10 a otra base n ( n ≠ 10 ) Ejemplos: • Pasando 25 a la base 7 • Pasando 25 a la base 4 • Pasando 153 a la base 6 2. De base m a base 10 ( m ≠ 10 ) Ejemplos: 6738 = 6000 + 700 + 30 + 8 6738 = 6 x 103 + 7 x 102 + 3 x 101 + 8 4527 = 4 x 7 2 + 5 x 71 + 2 = 333 24135 = 2 x 5 3 + 4 x 52 + 1 x 51 + 3 = 358 2001003 = 2 x 3 5 + 1 x 32 = 495 300004 = 3 x 4 4 = 768 3. De base m a base n ( m ≠ 10 ∧ n ≠ 10) Ejemplo: Expresar 24135 en la base 8. D. Algunos sistemas de numeración Base Nombre Cifras 2 Binario 0; 1 3 Ternario 0; 1; 2 4 Cuaternario 0; 1; 2; 3 5 Quinario 0; 1; 2; 3; 4 6 Senario 0; 1; 2; 3; 4; 5 7 Heptanario 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6 8 Octanario 0; 1; 2; 3; 4; ....; 7 9 Nonario 0; 1; 2; 3; 4; .....; 8 10 Decimal 0; 1; 2; 3; 4; .....; 9 11 Undecimal 0; 1; 2; 3; ......; (10) 12 Duodecimal 0; 1; 2; 3; ..... ; (11) II. REPRESENTACIÓN LITERAL DE UN NUMERAL Cuando se desea denotar a un numeral en forma ge- neral, conociendo alguna información sobre él (ya sea con respecto a las cifras o a la base), se pueden em- plear letras que representen a las cifras. 39UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 14 Exigimos más! NUMERACIÓN Ejemplos: • ab representa a un numeral de 2 cifras, por ejem- plo: 10; 11; 12; 13; ...; 99. • a25 puede estar representando a: 125; 225; 325; 425; ...; 925 • Numeral de 3 cifras consecutivas crecientes: a(a 1)(a 2) 123, 234, 345, 456, 567, 678, 789 • 2a5(a ) = 151; 254; 359. • 6 3m(m 2) = 3026; 3136; 3246; 3356 • 7 4(m 1)(m 3) =4407; 4517; 4627 Numeral capicúa Son aquellos numerales cuyas cifras equidistantes, del centro del numeral, son iguales. En general: abcdcban = = = Ejemplos: 4774; 2528; 19491 7 aba; abba; mnppnm ; somos III. DESCOMPOSICIÓN POLINÓMICA k 1 k 2 k 3 n k cifras abc .. pq an bn cn ... pn q Ejemplos: nabcd = a × n 3 + b × n2 + c × n + d 4aaa = a × 4 2 + a × 4 + a = 21a 5abba = a×5 3 + b×52 + b×5 + a = 126a + 30b 5a03a = a × 5 3 + 3×5 + a = 126a + 15 A. Descomposición polinómica por bloques n n n n n n n n n n n n n n n 3 3 4 2 2 3 2 abcde ab n cde abcde ab n cd n e abcde a n bc n de abcde abc n de abcde ab n c n de Ejemplos: 4758 = 4700 + 58 2abab ab 10 ab 101 ab 4 4 4 4 3abcabc abc 4 abc 65 abc 6 6 6 6 3ab0ab ab 6 ab 217 ab 5 5 55 2ab32 ab 5 32 25 ab 17 IV. PROPIEDADES A. Bases sucesivas 1c 1d 1e K 1b 1a K e d c b a Ejemplos: 1412 147 15 7 + 4 + 2 + 4 + 5 = 22 141213 14129 32 = 32(9+2+4+3+2+4) = 3224 = 3 × 24 + 2 = 74 1213 1(n 1)n 11 = n(n 1)1 2 3 ... n 2 B. Numeral de cifras máximas K n k cifras (n 1)(n 1)(n 1).....(n 1) n 1 Ejemplos: Base 10 Base 6 9 = 10 - 1 5 = 6 - 1 99 = 102 - 1 556 = 6 2 - 1 999 = 103 - 1 5556 = 6 3 - 1 9999 = 104 - 1 55556 = 6 4 - 1 Base 8 Base 4 7 = 8 - 1 3 = 4 - 1 778 = 8 2 - 1 334 = 4 2 - 1 7778 = 8 3 - 1 3334 = 4 3 - 1 77778 = 8 4 - 1 33334 = 4 4 - 1 C. Intervalo de un numeral k 1 k n "k" cifras n abc...de n 40UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA NUMERACIÓN TEMA 14 Exigimos más! Ejemplos: 2 310 abc 10 7 3 47 abcd 7 3 5 63 abcdef 3 ¿Cuántos numerales de tres cifras hay en base 8? V. CAMBIO DE BASE ESPECIAL A. De base n a base nk Se forman bloques de k en k cifras de derecha a izquierda, luego cada bloque se descompone polinó- micamente y el valor que resulte será una cifra en la base nk. 2n n n n 3n n (n ) (n ) ab cd ef abc def a b c d e f na b c d e f Ejemplos: 2122113 = (213) (223) (113)9 = (2×3+1)(2×3+2)(1×3+1)9 = 7849 121123 = 1(213)(123)9 = 1(2×3+1)(1×3+2)9 = 1759 2122113 = (2123)(2113)27 = (2×32 + 1×3 + 2) (2×32 + 1×3 + 1)27 = (23)(22)27 B. De base nk a base n Cada cifra de la base nk se lleva por divisiones suce- sivas la base "n" y cada una nos dará "k" cifras en la base n; a excepción de la primera cifra que podría generar menor número de cifras. Ejemplo: Expresar 7849 en base 3. Problema 1 ¿En cuántos sistemas de numeración el número 1234 se escribe con tres cifras? UNI 2010-I Nivel fácil A) 23 B) 24 C) 25 D) 26 E) 27 Resolución: Ubicación de incógnita Halle los valores de la base (n) Análisis de los datos o gráficos n1234 abc Operación del problema (Propiedad) 2 3 nn abc n ; 2 3n 1234 n Desarrollando la desigualdad: 3 1234 n 1234 10,... n 35,... 25 valores n {11, 12, 13, ..., 35} Respuesta: C) 25 Problema 2 Sabiendo que: (6)a00a bc1,0 es el cero, a 0 , determine la suma (a + b +c) UNI 2008-II Nivel intermedio A) 12 B) 13 C) 14 D) 15 E) 16 Resolución:Ubicación de incógnita: a + b + c Operación del problema (6)aooa bc1 Por descomposición polinómica y redu- ciendo: 217a bc1 Conclusiones Por terminación, se observa que a = 3 217 × 3 = 651 = bc1 a = 3, b = 6, c = 5 a + b + c = 14 Respuesta: C) 14 Problema 3 De la igualdad (7) (n)a2b a51 calcule el valor de: a + b + n. UNI 2006–I Nivel difícil A) 11 B) 12 C) 13 D) 14 E) 15 Resolución: * (7) (n)a2b a51 • Por Desigualdad aparente: 7 n 5 n 6 * Ahora: (7) (6)a2b a51 • 2 2a x 7 2 x 7 b a x 6 5 x 6 1 13 a b 17 1 4 a b n 1 4 6 11 Respuesta: A) 11 problemas resueltos
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