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Matemáticas Joaquín Ruiz Basto 4 Álgebra en acción 1:33 Sistema de aprendizaje en línea MATEMÁTICAS 1 Álgebra en acción Serie integral por competencias Joaquín Ruiz Basto segunda edición ebook 2016 Dirección editorial: Javier Enrique Callejas Coordinación editorial: Alma Sámano Castillo Elaboración de rúbricas: Alex Polo Velázquez, páginas: 16-18, 48, 49, 64, 65, 84, 85, 106, 107, 126, 127, 142, 143, 154, 155, 170, 171, 186, 187 Diseño de interiores y portada: Juan Bernardo Rosado Solís Supervisor de producción editorial: Miguel Ángel Morales Verdugo Diagramación: Gustavo Vargas Martínez, Jorge Antonio Martínez Jiménez Ilustraciones: José Luis Mendoza Monroy, Perla Alejandra López Romo, Leopoldo Trejo Fotografías: Thinkstock Se incluyeron reproducciones autorizadas por el Instituto Nacional de Antropología e Historia, México. Representación de las esculturas Reloj de Sol de Almussafes y Reloj de Sol de Ontiyent, autorizadas y proporcionadas por los es- cultores Joao Olivares Alfonso y Rafael Amorós. Agradecemos las facilidades que otorgó el Zoológico de Chapultepec a esta casa editorial. Matemáticas 1 Álgebra en acción Serie integral por competencias Derechos reservados: ©2014, 2016, Joaquín Ruiz Basto ©2014, 2016, Grupo Editorial Patria, S.A. de C.V. ISBN ebook: 978-607-744-472-5 (Segunda edición) ISBN ebook: 978-607-438-995-1 (Primera edición) Renacimiento 180, Col. San Juan Tlihuaca, Delegación Azcapotzalco, Código Postal 02400, Cd. de México Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana Registro núm. 43 Queda prohibida la reproducción o transmisión total o parcial del contenido de la presente obra en cualesquiera formas, sean electrónicas o mecánicas, sin el consentimiento previo y por escrito del editor. Impreso en México / Printed in Mexico Primera edición ebook: 2004 Segunda edición ebook: 2016 Grupo Editorial Patria® División Bachillerato, Universitario y Profesional Contacto Patria correo: Renacimiento # 180, Col. San Juan Tlihuaca, Azcapotzalco, 02400, Cd. de México teléfonos: (0155) 5354 9100 1102 1300 correo electrónico: info@editorialpatria.com.mx fax pedidos: (0155) 5354 9109 5354 9102 WWW sitio web: www.editorialpatria.com.mx Dedicatoria A Estela, Rodrigo, Leonardo, Christian y Ricardo. A todos los que contribuyeron para la realización de esta obra. Contenido Parte 1 Desarrollo de competencias . . . . . . . 1 B LO Q U E 1 Resuelves problemas aritméticos y algebraicos . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 B LO Q U E 2 Utilizas magnitudes y números reales 22 B LO Q U E 3 Realizas sumas y sucesiones de números . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 B LO Q U E 4 Realizas transformaciones algebraicas I . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 B LO Q U E 6 Resuelves ecuaciones lineales I . . . . 108 B LO Q U E 5 Realizas transformaciones algebraicas II . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 ContenidoIV Parte 2 Material de consulta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 Sección 1. Potencias y raíces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 Sección 2. Determinantes de sistemas lineales 2 × 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 Apéndice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 Soluciones a ejercicios impares de autoevaluación para la Parte 1 . . . . . . . . . . 209 Soluciones a ejercicios impares de la Parte 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 Materiales de apoyo en SALI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 B LO Q U E 7 Resuelves ecuaciones lineales II . . . . 128 B LO Q U E 8 Resuelves ecuaciones lineales III . . . 144 B LO Q U E 9 Resuelves ecuaciones cuadráticas I . 156 B LO Q U E 10 Resuelves ecuaciones cuadráticas II . 172 VGrupo Editorial Patria® VI Contenido Competencias genéricas del Bachillerato General Las competencias genéricas son aquellas que todos los bachilleres deben estar en la capacidad de desempeñar, y que les permitirán a los estudiantes comprender su entorno (local, regional, nacional o internacional) e influir en él, contar con herramientas básicas para continuar aprendiendo a lo largo de la vida, y practicar una convi- vencia adecuada en sus ámbitos sociales, profesional, familiar, etc., por lo anterior estas competencias construyen el Perfil del Egresa- do del Sistema Nacional de Bachillerato. A continuación se enlistan las competencias genéricas: 1. Se conoce y valora a sí mismo y aborda problemas y retos teniendo en cuenta los objetivos que persigue. 2. Es sensible al arte y participa en la apreciación e interpretación de sus expresiones en distintos géneros. 3. Elige y practica estilos de vida saludables. 4. Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apro- piados. 5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos. 6. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva. 7. Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida. 8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos. 9. Participa con una conciencia cívica y ética en la vida de su comunidad, región, México y el mundo. 10. Mantiene una actitud respetuosa hacia la inculturalidad y la diversidad de creencias, valores, ideas y prácticas sociales. 11. Contribuye al desarrollo sustentable de manera crítica, con acciones responsables. Competencias disciplinares básicas del campo de las Matemáticas Competencias disciplinares básicas Bloques de aprendizaje 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1. Construye e interpreta modelos matemáticos mediante la aplicación de procedimientos aritméticos, algebraicos, geométricos y variacionales para la comprensión y análisis de situaciones reales, hipotéticas o formales. X X X X X X X X X X 2. Formula y resuelve problemas matemáticos, aplicando diferentes enfoques. X X X X X X X X X X 3. Explica e interpreta los resultados obtenidos mediante procedimientos matemáticos y los contrasta con modelos establecidos o situaciones reales. X X X X X X X X X X 4. Argumenta la solución obtenida de un problema, con métodos numéricos, gráficos, analíticos o variacionales mediante el lenguaje verbal, matemático y el uso de las tecnologías de la información y la comunicación. X X 5. Analiza las relaciones entre dos o más variables de un proceso social o natural para determinar o estimar su comportamiento. X X X X X X X X 6. Cuantifica, representa y contrasta experimental o matemáticamente las magnitudes del espacio y las propiedades físicas de los objetos que lo rodean. X 7. Elige un enfoque determinista o uno aleatorio para el estudio de un proceso o fenómeno, y argumenta su pertinencia. 8. Interpreta tablas, gráficas, mapas, diagramas y textos con símbolos matemáticos y científicos. X X X X X X X X VIIGrupo Editorial Patria® Competencias genéricas del Bachillerato General Las competencias genéricas son aquellas que todos los bachilleres deben estar en la capacidad de desempeñar, y que les permitirán a los estudiantes comprender su entorno (local, regional, nacional o internacional) e influir en él, contar con herramientas básicas para continuar aprendiendo a lo largo de la vida, y practicar una convi- vencia adecuada en sus ámbitos sociales, profesional, familiar, etc., por lo anterior estas competencias construyen el Perfil del Egresa- do del Sistema Nacional de Bachillerato. A continuación se enlistan las competencias genéricas: 1. Se conoce y valora a sí mismo y aborda problemas y retos teniendo en cuenta los objetivos que persigue. 2. Es sensibleal arte y participa en la apreciación e interpretación de sus expresiones en distintos géneros. 3. Elige y practica estilos de vida saludables. 4. Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apro- piados. 5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos. 6. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva. 7. Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida. 8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos. 9. Participa con una conciencia cívica y ética en la vida de su comunidad, región, México y el mundo. 10. Mantiene una actitud respetuosa hacia la inculturalidad y la diversidad de creencias, valores, ideas y prácticas sociales. 11. Contribuye al desarrollo sustentable de manera crítica, con acciones responsables. Competencias disciplinares básicas del campo de las Matemáticas Competencias disciplinares básicas Bloques de aprendizaje 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1. Construye e interpreta modelos matemáticos mediante la aplicación de procedimientos aritméticos, algebraicos, geométricos y variacionales para la comprensión y análisis de situaciones reales, hipotéticas o formales. X X X X X X X X X X 2. Formula y resuelve problemas matemáticos, aplicando diferentes enfoques. X X X X X X X X X X 3. Explica e interpreta los resultados obtenidos mediante procedimientos matemáticos y los contrasta con modelos establecidos o situaciones reales. X X X X X X X X X X 4. Argumenta la solución obtenida de un problema, con métodos numéricos, gráficos, analíticos o variacionales mediante el lenguaje verbal, matemático y el uso de las tecnologías de la información y comunicación. 5. Analiza las relaciones entre dos o más variables de un proceso social o natural para determinar o estimar su comportamiento. X X X X X X X X X 6. Cuantifica, representa y contrasta experimental o matemáticamente las magnitudes del espacio y las propiedades físicas de los objetos que lo rodean. 7. Elige un enfoque determinista o uno aleatorio para el estudio de un proceso o fenómeno, y argumenta su pertinencia. 8. Interpreta tablas, gráficas, mapas, diagramas y textos con símbolos matemáticos y científicos. X X X X X X X X X X VIII VIII Contenido Es el primer libro de la Serie integral por competencias, que ayudará a profesores y estudiantes a organizar y desarrollar experiencias de aprendizaje a lo largo del primer semestre escolar del bachillerato general. Esta obra se apega al programa oficial de la asignatura y pone el centro de la actividad en el propio estudiante. Así, cada uno de los 10 bloques que lo integran inicia exponiendo una situación práctica al estudiante, de su entorno social, familiar o personal, que requiere la búsqueda de explicaciones o soluciones. La obra propone, en seguida, una secuencia didáctica de actividades, que conduce al alumno a la solución de la situación propuesta y que puede realizarse individualmente o en forma colectiva de modo que, a través del aná- lisis, la reflexión, el estudio, la investigación y el trabajo personal y colaborativo, el estudiante desarrolle habilidades cognitivas, haciendo y aplicando sus conocimientos, mismos que podrá ampliar en los segmentos informativos de cada lección, que incluyen ejercicios de autoevaluación con solución para los impares. Cada bloque contiene, después de cada situación didáctica, un proyecto de trabajo cuyo objetivo es que el estudiante desarrolle sus conocimientos y habilidades, y consolide la autonomía en su quehacer. Otra fuente complementaria de consulta de contenidos matemáticos para el estudiante se proporciona en la segunda parte del libro e incluye soluciones a ejercicios de orden impar. La distribución de los contenidos del curso en 10 bloques permitirá al profesor disponer de variados proble- mas de aplicación práctica para organizar su trabajo en el aula. Esta cuarta edición se enriquece con nuevos e interesantes problemas y con modelos de instrumentos para la evaluación: rúbricas analíticas, listas de cotejo, guías de observación y lineamientos para la organización y uso de un portafolio de evidencias, elementos que, sin duda, serán de gran utilidad para el alumno y el profesor. Problema propuesto Situación didáctica Análisis de la situación Conocimientos Consulta Secuencia didáctica Proyecto de trabajo Rúbrica de evaluación Segmento informativo Parte teórica Ejemplos Comentarios adicionales Aplicaciones Autoevaluaciones Sugerencias para los ejercicios Presentación MATEMÁTICAS 1 Álgebra en acción Joaquín Ruiz Basto IXGrupo Editorial Patria® Parte 1 Desarrollo de competencias Contenido BLOQUE 1 Resuelves problemas aritméticos y algebraicos A. Cambios climáticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 B. Tu computadora personal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 BLOQUE 2 Utilizas magnitudes y números reales A. Husos horarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 B. Afluencia turística . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 BLOQUE 3 Realizas sumas y sucesiones de números A. Apertura de un restaurante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 B. Bienes raíces. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 BLOQUE 4 Realizas transformaciones algebraicas I A. Embalaje de piezas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 B. Cultivo y venta de pescado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 BLOQUE 5 Realizas transformaciones algebraicas II A. Alimento para ardillas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 B. Venta de churros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 C. Limpieza de albercas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 BLOQUE 6 Resuelves ecuaciones lineales I A. Mezcla de dulces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 B. Banco de ostiones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 BLOQUE 7 Resuelves ecuaciones lineales II A. Matrimonios y divorcios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 B. Esencias para perfumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 BLOQUE 8 Resuelves ecuaciones lineales III A. Selección deportiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 B. Distribucióny venta de quesos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 BLOQUE 9 Resuelves ecuaciones cuadráticas I A. Víveres para damnificados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 B. Pantalla de plasma PDP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 BLOQUE 10 Resuelves ecuaciones cuadráticas II A. Preservación de pandas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 B. Amigas y pulseras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 Resuelves problemas aritméticos y algebraicos Competencias a desarrollar n Construye e interpreta modelos matemáticos mediante la aplicación de procedimientos aritméticos, algebraicos y geométricos, para la comprensión y análisis de situaciones reales, hipotéticas o formales. n Formula y resuelve problemas de porcentajes, descuentos e intereses, etc., e interpreta los resultados obtenidos. n Analiza las relaciones entre dos o más variables de diferentes fórmulas matemáticas (área, volumen, etc.) para determinar su comportamiento y lo interpreta utilizando tablas y gráficas. n Elabora modelos aritméticos o algebraicos sencillos de diversas situaciones, a través del trabajo colaborativo con una actitud constructiva y aportando sus puntos de vista. n Resuelve los problemas aritméticos o algebraicos que el docente plantea proponiendo la manera de solucionarlos, utiliza como apoyo la calculadora. 1B LO Q U E Objetos de aprendizaje Representación de relaciones entre magnitudes Modelos aritméticos o algebraicos 8 horas Desempeños del estudiante al concluir el bloque n Identifica formas diferentes de representar números positivos, decimales en distintas formas (enteros, fracciones, porcentajes) y de los demás números reales. n Jerarquiza operaciones numéricas al realizarlas. n Realiza operaciones aritméticas, siguiendo el orden jerárquico al efectuarlas. n Calcula porcentajes, descuentos e intereses en diversas situaciones. n Emplea la calculadora como instrumento de exploración y verificación de resultados. n Representa relaciones numéricas y algebraicas entre los elementos de diversas situaciones. n Soluciona problemas aritméticos y algebraicos. ¿Qué sabes hacer ahora? La aritmética es la reina y la esclava de las matemáticas. Esta singular descripción de la grandeza y utilidad de la aritmética se inspira en una frase del famoso matemático alemán Karl F. Gauss, quien vivió en los siglos XVIII y XIX. Un viejo cuento ruso desafía al escucha afirmando cosas inverosímiles acerca de una peculiar venta de huevos crudos realizada por una campesina, quien, sin romper ninguno, se quedó al final con un huevo luego de vender al primer cliente la mitad de todos los que llevaba más medio huevo y, más tarde, a una segunda persona, la mitad de los que quedaron de la primera venta más medio huevo. ¿Podría alguien hacer algo similar al vender de la misma forma cachorritos y mitades de ellos y entregarlos vivos? ¿Es aritméticamente posible tal cosa? ¿Podría ayudarte el Álgebra a responder esto? BLOQUE 1 Resuelves problemas aritméticos y algebraicos4 A1BLOQUE Conocimientos Números positivos Enteros y/o fracciones mayores que 0. Fracción común Fracción mixta 1 4 6 2 7 5 1 2 5 Notación decimal Porcentajes 0.25 3 1.4 25% 300% Volumen y altura de un prisma Volumen = área de la base × altura Altura = _____________volumen área de la base h Vapor atmosférico Una columna de aire atmosférico de 1 m2 de base contiene entre 15 kg y 25 kg de agua. Equivalencias métricas 1 kg � 1,000 g 1 m2 � 100 cm � 100 cm � 10,000 cm2 Para agua destilada, a 4 °C: 1 g = 1 cm 3 Peso Volumen Consulta En libros de aritmética y de álgebra: Números positivos Sistema métrico decimal Variables numéricas En Internet: terraeantiqvae.blogia.com/2006/120701-un- tsun... www.librosmaravillosos.com/ Situación didáctica Cambios climáticos Diversas historias, mitos y leyendas antiguas, provenientes de civilizaciones de di- ferentes lugares del mundo —Mesopotamia, Israel, India, América y otros sitios— relatan la ocurrencia de catástrofes causadas por inundaciones pluviales. Algunos científicos consideran que tales fenómenos, acontecidos en épocas diferen- tes, tuvieron alcance local o regional y fueron originados por cambios meteorológi- cos y/o geológicos, como erupciones volcánicas, terremotos y tsunamis. Un conocido relato bíblico, en el cual se refiere el origen del mundo, narra que en épocas remotas ocurrió un diluvio universal que cubrió todas las montañas del mun- do en un lapso de 40 días. Considerando los conocimientos científicos y los cambios climatológicos actuales, ¿es factible que pueda ocurrir una catástrofe así? Análisis de la situación 1. La lluvia proviene del vapor de agua atmosférico cuando éste se condensa (es decir, pasa del estado gaseoso al líquido). 2. En sitios distintos —incluso cercanos—, la lluvia alcanza volúmenes diferentes debido a que el viento desplaza al vapor atmosférico de un lugar a otro. 3. Si lloviera simultáneamente en todo el planeta, ningún sitio podría prestar su hu- medad a otro, puesto que se condensaría en su totalidad el vapor de agua existente en la atmósfera. 5Grupo Editorial Patria® Rúbrica de evaluación Elabora un resumen que incluya: Un cuadro de equivalencias en el sistema métrico decimal, para medidas de capaci- dad, peso y volumen. El desarrollo de la secuencia didáctica con las respuestas y operaciones solici- tadas. Una reflexión y conclusiones sobre los resultados obtenidos en la secuencia di- dáctica y en la evaluación sumativa. Secuencia didáctica 1. Durante una lluvia simultánea, toda el agua de la atmósfera caería a la vez sobre el planeta, descargando cada columna atmosférica (de 1 m2 de base), una cantidad máxima promedio de ______________________ (15 kg/25 kg) de agua. 2. Suponiendo que la tierra no absorbiera el agua, la altura de la capa de agua sobre la superficie terrestre sería ______________________ (la misma/diferente) en to- dos los lugares del planeta. 3. Para conocer la altura que alcanzaría la capa de agua por cada columna de aire atmosférico, debe dividirse el volumen de agua que contiene la columna entre el área de su base (1 m2). Volumen máximo de agua: 25 kg � ___________ g � ___________ cm3. Área de la base: 1 m2 � ( cm) � ( cm) � __________ cm2. � � h � Volumen máximo de agua Área de la base � cm2 cm2 � cm. 4. Así, por cada columna atmosférica del planeta, es decir, en cada m2 de superficie, el agua alcanzaría una altura máxima de ___________ cm. 5. El Monte Everest, la cumbre más elevada del mundo (9 km de altura), rebasaría la altura de esta capa de agua, Altura del Monte Everest Altura de la capa de agua � cm cm � veces. Proyecto de trabajo 1. Envases ¿Cabe lo mismo en una lata de harina de 12.5 cm de alto y base circular de 25 cm de ancho, que en otra con altura doble y la mitad de ancho? a) Analiza casos de recipientes sencillos con base cuadrada donde la altura y ancho sean números enteros y representa la infor- mación en diagramas. Haz lo mismo para recipientes cilíndricos. ¿Cómo se relacionan ambos casos? b) Realiza los cálculos para la situación descrita inicialmente. ¿Qué relación ob- servas? Generaliza los resultados usando variables para expresar las magni- tudes (altura: h y diámetro: d); aplícalos al caso de peso de troncos, en vez de capacidad de latas, y de depósitos de agua, en lugar de recipientespara harina. HARINA HARINA 6 BLOQUE 1 Resuelves problemas aritméticos y algebraicos Segmento informativo 1A Recuerda 1. Los dígitos son los números que se escri- ben con una sola cifra. 2. Un numeral es el símbolo que representa a un número. Algunos numerales para el dos: Verifica tu avance 1. ¿Cuáles son los dígitos en base 10? ¿Y en base 2? 2. ¿Cuál es el origen de la palabra dígito? 3. ¿A qué sistemas de numeración corres- ponden estos numerales del dos? Fíjate en lo siguiente... En un número decimal, tal como 2.15, a las cifras después del punto decimal se les lla- ma fracción decimal, cola decimal o cifras decimales. Recuerda 1. Cuando operamos con números los tér- minos reciben nombres especiales: Adición: 2 � 0.5 � 2.5 Sumandos Suma Sustracción: 2 � 0.5 � 1.5 Minuendo Sustraendo Resta o diferencia Multiplicación: 2 � 0.5 � 1 Factores Producto División: 2 � 0.5 �� 2 0.5 � Numerador Denominador � 4 Dividendo Divisor Cociente Variables y números reales Aritmética y números positivos En la aritmética ordinaria se usan sólo números positivos, además del cero. Por estar escritos en base diez (sistema de numeración decimal), a todos se les llama números decimales. 2, 1.25, 0.333…, 1.4142, … Muchas veces el nombre de un número depende de cómo está escrito, Fracción común: 1 4 Un cuarto Fracción decimal: 0.25 Veinticinco centésimos Porcentaje: 25% Veinticinco por ciento O también de la clase o conjunto a la cual pertenece: Enteros: 0, 1, 2, 3, … Naturales o enteros positivos: 1, 2, 3, … Fraccionarios: 0.25, 1 4 , … Las operaciones con que se combinan estos números son cuatro: adición, sustrac- ción, multiplicación y división. Junto con los números y signos de operación, se emplean signos de agrupación (paréntesis) a fin de construir expresiones numéricas para indicar las operaciones. (3 � 4) � 2 Expresión numérica Para evitar ambigüedades en expresiones numéricas, se siguen las siguientes reglas al operar con los números: Orden de las operaciones 1o Se efectúan las operaciones entre paréntesis, de adentro hacia fuera. 2o Se calculan las potencias. 3o De izquierda a derecha se sigue con multiplicaciones y divisiones. 4o Al último, de izquierda a derecha, se ejecutan sumas y restas. Así, 3 � 4 � 2 � 14 y (3 � 4) � 2 � 14, en tanto que 3 � (4 � 2) � 18. Ejemplo 1 Valuando expresiones numéricas Obtén el valor de las siguientes expresiones numéricas. a) 2 � 7 � 3 � 2 b) 12 � ((4 � 4) � 2) Solución a) 2 � 7 � 3 � 2 � Multiplica primero 3 � 2 2 � 7 � 6 � Halla la suma 2 � 7 9 � 6 � 3 Obtén la resta 9 � 6 b) 12 � ((4 � 4) � 2) � Del paréntesis interior obtén 4 � 4 12 � (8 � 2) � Divide 8 � 2 en el paréntesis 12 � 4 � 8 Halla la resta 12 � 4 7Grupo Editorial Patria® 2. La raíz y la potencia de un número se de- finen mediante multiplicación repetida. Tercera potencia de 4: 43 � 4 � 4 � 4 � 64 Raíz cúbica de 64: 3� 64 � 4, pues 43 � 64 Exponente Índice o grado 25 � 32 3� 8 � 2 Base Potencia Radicando Raíz Potencias especiales:_____________________________________ Primera potencia Potencia cero 41 � 4 (excepto para el cero) 1001 � 100 20 � 1 (0.25)1 � 0.25 (3.5)0 � 1 Ejemplo 2 Recuerda 1. 20% � 20 100 � 0.20 pues 0.20 � 100 � 20. Al operar con potencias de 10 Mueves el punto decimal a la izquierda si divides, a la derecha si multiplicas Tantos lugares como ceros posee la potencia de 10. (101 � 10, 102 � 100, 103 � 1,000, etc.) 2. Por el contexto del problema, $660.376 se redondeó a $660.38 Redondeo de cifras decimales La última cifra decimal que se deja: Queda igual si la que sigue es menor a 5 Aumenta 1 si la que sigue es 5 o mayor a 5 Verifica tu avance 1. ¿Es 660.37 un redondeo de 660.376? 2. ¿Tu calculadora redondea o corta las cifras decimales? 3. Con la misma estrategia, aplica el plan: costo final por camisa � número de éstas. 4. ¿Es correcto razonar: si ahorro 20% y pago 15% de impuesto, al final mi pago es el costo inicial menos 5%? Ejemplo 2 Aritmética en acción: descuento comercial Compras cinco camisas en promoción, con 20% de des- cuento. ¿A cuánto ascenderá tu pago si el precio de $143.56 mostrado en cada etiqueta no tiene incorporado el descuen- to, ni 15% de impuesto? Solución Descomponemos el problema en tres partes: 1. Se halla el costo inicial de todas las camisas Número de camisas � Costo por camisa � Costo inicial 5 � 143.56 � 717.80 2. Le aplicas el descuento Costo inicial � 20% del costo inicial � Costo con descuento 717.80 � 0.20 � 717.80 � 574.24 3. Hallas el costo final sumándole el impuesto Costo con descuento � 15% de este costo � Costo final 574.24 � 0.15 � 574.24 � 660.376 Así, el importe total que pagarás por las cinco camisas será $660.38. El proceso completo puede resumirse con la expresión numérica: (5 � 143.56) � 0.20 (5 � 143.56) � 0.15 � (5 � 143.56 � 0.20 (5 � 143.56)). Costo de las camisas con descuento � 15% de impuesto Ejemplo 3 Ilusión aritmética Estás de vacaciones con dos amigos y entre los tres pa- gan $300 por una habitación, aportando cada uno $100. El hotel les devuelve $50, pero el mozo con que los en- vía guarda para sí $20 y les regresa $10 a cada uno. Así, cada uno pagó $90, lo cual hace $270 por los tres; más $20 del mozo, dan un total de $290. ¿Qué sucedió con los $10 restantes? Solución Pago total � Ingreso hotel � Retención mozo � Devolución 300 � 250 � 20 � 30 Comparamos ahora el argumento dado, contra este modelo: Argumentación presentada 270 � 20 �� 250 � 20 � 20 Modelo correcto 300 � 250 � 20 � 30 En ambos casos, los $250 del hotel y los $20 del mozo están incluidos dentro de los $270. Por esto, en la argumentación presentada, en vez de sumar los $20 del mozo a los $270, debieron sumarse los $30 devueltos. BLOQUE 1 Resuelves problemas aritméticos y algebraicos8 Ejemplo 4 Duración del cabello Se calcula que en la cabeza de una persona hay en promedio 180,000 cabellos y que mensualmente se caen 3,600 de ellos. ¿Cuánto tiempo permanecerá cada nuevo cabello en tu cabeza? Solución a) Una solución mediante un modelo verbal es la siguiente: Total de cabellos � Cabellos que � Años que tarda en caen en un año caerse todo el cabello 180,000 � (3,600 � 12) � 4.1666666666… Cada cabello nuevo durará, aproximadamente, 4 años en tu cabeza. b) Otra forma de abordar el problema es elaborando una tabla, como sigue: Tiempo Pérdida de cabello 1 mes 3,600 3,600 2 meses 2 � 3,600 7,200 3 meses 3 � 3,600 10,800 1 año 12 � 3,600 43,200 2 años 24 � 3,600 86,400 3 años 36 � 3,600 129,600 4 años 48 � 3,600 172,800 5 años 60 � 3,600 216,000 Podemos observar que en 4 años se pierden 172,800 cabellos, cifra muy cercana a 180,000. Agregándole la cantidad del segundo mes se tiene 172,800 � 7,200 � 180,000. Esto dice que la respuesta son 4 años 2 meses. Ejemplo 4 Observaciones importantes 1. Muchos problemas admiten distintos pro cedimientos (aritméticos, geométri- cos, algebraicos, etc.) y distintas formas (estrategias) para hallar su solución. En este ejemplo se muestran dos estrategias para resolverlo. 2. Para transformar a meses la fracción de año, basta multiplicarla por 12: 4.16666666666… años � 4 años � 12 � (0.1666666…) meses � 4 años � 1.9999… meses � 4 años 2 meses. 3. Las fracciones decimales como 0.1666666666… que poseen una o varias cifras que se repiten indefinidamente (perio- do) se llaman fracciones periódicas. Se escriben en forma abreviada con un periodo y una línea encima de éste: 0.16 � 0.16666666... 4. Por lo regular el trabajo con fracciones comunes es más preciso y sencillo que con fracciones decimales, ya que sus com- ponentes son dos números enteros: 180,000 12 � 3,600 ��1,800 432 �(se cancelan dos ceros) Para simplificar al máximo esta fracción ha- llamosel mayor divisor común para 1,800 y 432, mediante descomposición en factores primos: 1,800 432 3 600 144 2 300 72 3 100 24 2 50 12 2 25 6 Los divisores comunes se escriben a la derecha. Los cocientes debajo a la izquierda. El proceso termina al no haber divisores comunes. Su producto es el máximo común divisor. mcd � 23 � 32 � 8 � 9 � 72 Dividiendo ambos números entre 72: 1,800 432 ���25 6 �� �1 6 � � � � 6 | 4 25 1 �� �1 6 �1 6 años � 4 años ��1 6 � 12 meses��� 4 años � 2 meses 1. Agrega paréntesis para que a) 2 � 7 � 3 � 2 � 10; b) 15 � 6 � 6 � 3 � 45. En los ejercicios 2 a 4 haz las operaciones y redondea fracciones a centésimos. 2. 967.42 � 1,000 3. 0.1631 � 100 4. (14.02 � 23.19) � (13 � 6) Autoevaluación 1A 9Grupo Editorial Patria® Sugerencias para la autoevaluación 1A 1. Prueba varias opciones hasta obtener la correcta. 2 y 3. Revisa Operaciones con potencias de diez y Redondeo de cifras decimales en el margen del ejemplo 2. 4. Los números con fracciones decimales se suman en columna alineando el pun- to. Revisa en el margen: Potencias espe- ciales. 5 a 7. Divide en cada caso el numerador en- tre el denominador. 11. Prueba acomodos. Hay varias soluciones. b) Ejemplo: 3 � 4 � 4 � 4 4 ; 4 � 4 � 4 � (4 � 4) c) Más de una solución: 30 � 5 � 5 � 5 d) Escríbelo (no puede ser el 0, ¿por qué?) 12. Utiliza la siguiente equivalencia: 10 cm 1 litro 1 kg 1 dm3 10 cm � 10 cm � En los ejercicios 5 a 7: a) escribe cada fracción común en forma decimal; b) identifica el periodo en cada número decimal y abrevia su escritura. 5. 1 3 6. 3 5 7. 7 4 En los ejercicios 8 a 10 asocia cada fracción con su nombre: a) Fracción propia, b) Fracción impropia, c) Fracción mixta. 8. 27 3 9. 8 1 10. 12 16 11. Pasatiempos numéricos a) Acomoda los dígitos positivos en el triángulo, de modo que en cada lado la suma sea igual a 20. b) Escribe cada dígito usando sólo 4 cuatros y algunas de las cuatro operacio- nes básicas. c) Expresa el 30 con tres cifras iguales y algunas de las seis operaciones. d) ¿Cuál es el menor entero positivo que puedes escribir con dos cifras? 12. Aguacero Se calcula que la zona metropolitana de la ciudad de México abar- ca una superficie aproximada de 900 km2. Si lloviera en toda esta zona y el agua alcanzara en promedio 1 cm de altura, ¿qué cantidad de agua habría (en litros) y cuál sería su peso (en kg)? BLOQUE 1 Resuelves problemas aritméticos y algebraicos10 B1BLOQUE Conocimientos Tanto por ciento 1. Las siguientes expresiones indican lo mismo: 25% �� 25 100 �� �� 2. También, 25% ��1 4 . ¿Por qué? 3. Para obtener 25% de 48, multiplica ambos números. Así, (25%)(48) � 12, ya que (25%)(48) � (0.25)(48) ��1 4 (48) Datos variados ¿Cuál valor tomarías como precio de un kilo- gramo de limón? Día 1 2 3 4 5 Kg($) 6.50 6.75 8 7.30 7 El promedio suele ser un buen valor: 6.50 � 6.75 � 8 � 7.30 � 7 5 ��? Consulta En libros de álgebra y otras fuentes. En la segunda parte del libro: Aritmética y números positivos Números y variables En Internet: www.aaamatematicas.com/equ.htm Situación didáctica Tu computadora personal Un almacén informa que a partir de la siguiente semana aumentará 10% el precio de una computadora portátil, al tiempo que anuncia una rebaja de 10% en todos los artículos para esos días. ¿Me conviene comprar el equipo antes de que aumente de precio, o cuando aplique la rebaja? ¿Cómo podría predecir cuál será el nuevo precio para cualquier compu- tadora, bajo estas condiciones? Análisis de la situación 1. ¿Cuánto cuesta una computadora portátil? ¿De qué depende esto? 2. ¿Cuántos años, en promedio, duran tales equipos? ¿Cuál sería el costo anual de tu inversión? 3. ¿Son iguales los precios durante la rebaja que antes de ésta, en virtud de que el porcentaje de aumento es el mismo que el de descuento? 4. Para un precio particular efectúa los cálculos del nuevo precio con aumento y descuento de 10% y compara ambos resultados. 11Grupo Editorial Patria® Rúbrica de evaluación 1. El desarrollo de la secuencia didáctica y de la evaluación sumativa, debe mostrar: El manejo de porcentajes en forma decimal y de fracción común. El uso de variables en la elaboración de modelos algebraicos. La aplicación de los modelos para predecir o anticipar resultados. El empleo de tablas para organizar información en forma sistemática y para examinar regularidades. 2. Trabajo optativo de investigación. Hallar un modelo algebraico para la si- tuación descrita, reemplazando el 10% de aumento y descuento por: a) 25%, b) a%. Establecer conclusiones para es- tos casos. Secuencia didáctica 1. Si la computadora cuesta en este momento $10,000, en la siguiente semana se tendrá: Nuevo precio: 10,000 � 10%(10,000) � 10,000 � ( ) � ( ) �� Nuevo precio con descuento: � � � �� 10% � ________________ � $ ________________ . Como este precio es _________________ (mayor/menor) que el precio actual, ___________________ (conviene/no conviene) esperar para comprar el equipo en oferta la próxima semana. 2. Para cualquier precio P (en $) que tuviera actualmente el equipo, su nuevo precio, con aumento y descuento de 10%, se obtendrá así: Nuevo precio: P � 10%P � P � __________ P �� __________ P Nuevo precio con descuento: � � � __________ P �� 10%� __________ P �� _________________ � __________ P 3. Este modelo muestra que, en estas condiciones, el nuevo precio de la computado- ra en oferta es una _________________ (décima/centésima) menor que el precio inicial. Aplicado a un precio P de $10,000 anticipa que el nuevo precio en oferta será de $( )(10,000) � $ _____________ y para un precio P � $15,000, será de $( )(15,000) � $ ______________ . Proyecto de trabajo 1. Calorías y ejercicio Cuando caminas durante 15 minutos tu cuerpo quema 60 calorías. En cambio, montando bicicleta que- mas 90 calorías. a) ¿Cuántas calorías pierdes por minuto al realizar cada una de estas actividades? b) Escribe un modelo verbal y uno algebraico para saber cuán- tas calorías quemas al realizar ambas actividades. c) Si caminas una hora y después andas media hora en bicicle- ta, ¿cuántas calorías quemas? d) Elabora una tabla para diversas combinaciones de ambos ejer- cicios hasta completar una hora y media, en intervalos de quince minutos. e) Describe las regularidades que observes en renglones y columnas de la tabla y predice el dato para 15 minutos a pie y 105 minutos en bicicleta. 12 BLOQUE 1 Resuelves problemas aritméticos y algebraicos Segmento informativo 1B Observaciones importantes 1. En matemáticas las variables pueden re- presentar diversas cosas (conjuntos, fun- ciones, matrices, números, etcétera). 2. Cuando representan números (como en álgebra básica) se les llama variables nu- méricas (o simplemente variables). Verifica tu avance ¿Podrías decir que una expresión algebraica es una expresión numérica que contiene va- riables? Al evaluar expresiones algebraicas Debes sustituir el valor de la variable cada vez que ésta aparezca escrita. Fíjate en lo siguiente... Al usar paréntesis y/o variables se omite el signo � de multiplicación. También puede reemplazarse por un punto a mitad de altura entre los símbolos. 5 � x � 5x � 5 � x � 5(x) � (5)x � (5)(x) Verifica tu avance 1. La expresión disminuido en de la sustracción, ¿a cuál corresponde en la adición? 2. ¿Son iguales las expresiones: 2 menos que y, y 2 menos y? Observaciones importantes En la sustracción el orden es importante, lo mismo que en la división. No es lo mismo a � 6 que 6 � a, ni x/5 que 5/x. Números y variables Una variable es una letra que representa a un número. Los números son los valores de la variable. Una expresión que contiene signos de operación,de agrupación, nú- meros y variables es una expresión algebraica. 3(x � 5) � 2 Expresión algebraica Al sustituir la variable por un número y efectuar las operaciones indicadas se está evaluando la expresión algebraica. El resultado es el valor de la expresión algebrai- ca y depende del número reemplazado. El valor de 3(x � 5) � 2 para x � 10 es 3(10 � 5) � 2 � 17 Las expresiones algebraicas, al igual que las expresiones numéricas, pueden ser uti- lizadas para representar situaciones reales. Las expresiones constituyen el modelo ma- temático (aritmético o algebraico) de la situación. Expresión algebraica Situación que modela 2x El doble de un número x � 5 Un número menos 5 Al escribir modelos es útil identificar las operaciones aritméticas involucradas: Situación descrita Modelo algebraico Adición 5 más un número 5 � x 2 más que y y � 2 Sustracción Un número disminuido en 6 a � 6 2 menos que y y � 2 Multiplicación El producto de 5 y un número 5x 3 veces un número 3y División El cociente de un número y 9 x/9 La quinta parte de un número x/5 Es conveniente también aplicar la siguiente secuencia: Haz un modelo verbal Introduce variables Escribe la expresión algebraica Ejemplo 1 Valuando expresiones algebraicas Evaluar a) 2(7x � 8) � 3(5 � x), cuando x � 2 b) (x � 1)/5y, cuando x � 4, y � 5 c) x2 � 4x � 5, cuando x � 10 Solución a) 2(7x � 8) � 3(5 � x) Escribe la expresión � 2(7(2) � 8) � 3(5 � 2) Sustituye x por 2 � 2(14 � 8) � 3(3) Realiza operaciones y simplifica � 21 Valor de la expresión 13Grupo Editorial Patria® Ejemplo 1 Fíjate en lo siguiente... 1. Cuando en una expresión algebraica reemplazas la(s) variable(s) por un valor, obtienes una expresión numérica. expresión algebraica expresión numérica 2. El valor de una expresión algebraica pue- de ser un número entero o con frac ciones. 3. En una expresión algebraica una misma variable puede aparecer con diversas po- tencias. Verifica tu avance Escribe un modelo para el doble y otro para el cuadrado de un mismo número. a) ¿Son iguales o distintos? ¿Por qué? b) Comprueba con diversos números. Ejemplo 2 Recuerda 1. El orden de los términos en las sumas y multiplicaciones puede cambiarse sin que afecte el resultado. Así, es lo mismo 5x que x(5); 12.50y que y(12.50); 5x � 12.50 y que 12.50 y � 5x 2. Puedes usar cualquier letra como variable (a, m, n, s, t, v, z…) no necesariamente x, y. Verifica tu avance ¿Por qué se requieren dos variables distintas en el modelo del ejemplo 2? Observaciones importantes Los valores en el interior de la tabla están dados en pesos ($). Así, el valor 55 indica un monto de $55.00 y corresponde a 2 hela- dos de yogur y 2 de crema. Es el valor del modelo 5x � 12.50y para x � 2, y � 2. b) (x � 1) /5y Escribe la expresión � (4 � 1)/5(5) Sustituye x por 4 y y por 5 � 5/25 Realiza operaciones y simplifica � 1/5 � 0.20 Valor de la expresión c) x2 � 4x � 5 Escribe la expresión � � � � 102 � 4(10) � 5 Sustituye x por 10 � � � � 100 � 40 � 5 Realiza operaciones y simplifica � � � � 135 Valor de la expresión Ejemplo 2 Álgebra en acción: Fuente de sodas Trabajas en una fuente de sodas y vendes helados de yogur a $15.00, y de crema a $12.50. a) Escribe un modelo para calcular el precio de las ventas de ambos productos. b) ¿Cuánto te pagarán por 4 helados de yogur y 3 de crema? c) Haz una lista de cobros hasta un máximo de cinco hela- dos de ambos tipos. Solución a) Modelo verbal: Número de helados de yogur Precio del helado de yogur Número de helados de crema Precio del helado de crema � � Introduce variables: x � Número de helados de yogur; y � Número de helados de crema Escribe la expresión algebraica: 15x � 12.50y Modelo algebraico b) Calcula el valor de la expresión algebraica para x � 4, y � 3. 15x � 12.50y � 15(4) � 12.50(3) � 97.50. El pago será de $ 97.50. c) Halla el valor del modelo para cada combinación de valores de la tabla. y Helados de crema x H el ad o s d e y o g u r 0 1 2 3 4 5 0 0 12.50 25 37.50 50 62.50 1 15 27.50 40 52.50 65 77.50 2 30 42.50 55 67.50 80 92.50 3 45 57.50 70 82.50 95 107.50 4 60 72.50 85 97.50 110 122.50 5 75 87.50 100 112.50 125 137.50 BLOQUE 1 Resuelves problemas aritméticos y algebraicos14 Ejemplo 3 Fíjate en lo siguiente... 1. Las fórmulas de las distintas ciencias son modelos ya hechos para ciertas situacio- nes. 2. d � vt significa: distancia � velocidad � tiempo 3. Puedes hallar el valor de cual- quiera de estas variables conocien do el de las otras dos. Recuerda 1. Horas Minutos � 60 � 60 4 min � (4 � 60) h � 4 60 h 1 h � 20 min � 1 h � 20 60 h � � � � 1 � 1 3 � � � h � 4 3 h. 2. Puedes multiplicar o dividir* ambos la- dos de cualquier igualdad por un mismo número (*no cero) y la igualdad perma- nece. Ampliando el conocimiento 1. Los trenes de alta velocidad iniciaron con las lentas locomotoras de carbón y vapor que cambiaron después a trenes rápidos de diesel y derivaron en los actuales vehícu- los aerodinámicos con tecnología eléctrica y levitación magnética. 2. Los trenes eléctricos recientes, origina- dos con el tren bala en Japón en la segun- da mitad del siglo pasado, han alcanzado velocidades de hasta 300 kph. 3. Los trenes de levitación magnética (como el Maglev-Transrapid que opera en China) se deslizan flotando de 1 a 10 cm sobre la vía, mediante un sistema de suspensión y propulsión electromagnética. 4. El principio físico con que opera este tren es la repulsión entre polos magnéticos iguales, mediante electroimanes en el tren y en los muros laterales de la pista, que alternan su polaridad. 5. Al igual que los aviones revolucio- naron el transporte en el siglo xx, se considera que los trenes de alta velo- cidad serán el trans- porte del siglo xxi. Ejemplo 3 Fórmulas como modelos matemáticos Los trenes de alta velocidad, como el tren de levitación mag nética, han logrado desarrollar velocidades de hasta 500 kiló metros por hora. Un tren convencional alcanza, a lo sumo, 180 km/h. a) El tren de alta velocidad que une el aeropuerto de Pu- dong con la ciudad de Shangai hace 8 minutos de reco- rrido. ¿Qué distancia cubre el tren, si yendo a 450 km/h haría 4 minutos de recorrido? b) ¿Cuánto tiempo tomaría el recorrido anterior en un tren convencional? c) ¿Qué velocidad promedio mantiene un tren europeo de alta velocidad que cubre en 1 hora 20 minutos un trayecto de 400 km entre dos ciudades? Solución a) d � v t Escribe el modelo d � � � � 450 km h � � � � � � 4 60 h � � � Sustituye v por 450 km h ; t por 4 60 h d � 30 km Simplifica La distancia entre el aeropuerto y el centro de Shangai es de 30 km. b) Omitimos las unidades (sabiendo que son km, km/h y h). d � v t Escribe el modelo 30 � 180 t Sustituye d por 30; v por 180 0.17 � t Divide ambos lados por 180 Tardaría 0.17 horas, es decir, 0.17 � 60 minutos � 10 minutos. c) d � v t Escribe el modelo 400 � v � � � 4 3 � � � Sustituye d por 400; t por 4 3 1,200 � 4v Multiplica ambos lados por 3 300 � v Divide ambos lados por 4 La velocidad promedio de este tren de alta velocidad es de 300 km/h. En los ejercicios 1 a 4 asocia cada expresión con su descripción. 8a 6 � x 6/a x � 8 1. La suma de un número y 8 2. La diferencia de 6 y un número 3. Un número multiplicado por 8 4. 6 dividido entre un número En cada ejercicio del 5 al 10 escribe una expresión algebraica. 5. El doble de un número 6. El triple de un número 7. Un tercio de un número 8. La quinta parte de un número 9. Tres veces un número 10. Un número entre 3 Autoevaluación 1B 15Grupo Editorial Patria® Francisco Vieta 1540 – 1603 Abogado francés, es recordado por descifrar códigos secretos españoles durante la guerra sostenida entre Francia y España en el siglo xvi, y reconocidocomo el padre del álgebra moderna por introducir signos para las ope- raciones y letras para representar números (variables). Sugerencias para la autoevaluación 1B 18. Reemplaza los valores dados. Simplifica el denominador y multiplica por este valor ambos lados de la igualdad. (G = juegos ganados, T = juegos jugados, C = carre- ras anotadas y c = carreras permitidas.) 19. Escribe el producto de n por dos. ¿Qué entero le sigue? 20. Revisa al inicio de la sección las expresio- nes para las operaciones. ¿Qué produce el producto de un número por él mismo? 21. Usa una variable distinta para cada ve- locidad. Relaciona los datos numéricos mediante restas, sumas o multiplicacio- nes. Hay varias alternativas (p. ej., y � x � 110). En los ejercicios 11 a 14, asocia ambas columnas. 11. x � 2x � 3x a) El cuadrado de la suma de dos números 12. 4(x/3) b) La suma de un número con su doble y con su triple 13. (x � y)2 c) La diferencia de los cuadrados de dos números 14. x2 � y2 d) Cuatro veces la tercera parte de un número En los ejercicios 15 a 17 evalúa la expresión para el valor dado. 15. (x � 9)(x � 4); x � 4 16. (5x3 � 1)/x2; x � 2 17. x2 � 2xy � y2; x � 2, y � 2.5 18. Juegos ganados en el beisbol Obtén el valor del modelo para la variable indicada. G � TC 2 C 2 � c 2 ; G � 25, C � 63, c � 51. 19. Pares e impares Al multiplicar un entero por el número 2 se obtiene un nú- mero par. El entero que sigue a un par es un número impar. Si n es un núme- ro entero, escribe un modelo algebraico para números a) pares; b) impares; c) calcula seis valores numéricos para cada expresión. 20. Área Escribe la expresión algebraica. x − 1 π veces el radio por el radio 21. Autos Escribe un modelo algebraico que indique la relación entre la velo- cidad máxima promedio de un auto de carreras (350 km/h) y la de un auto ordinario (240 km/h). 22. Patines Describe con un modelo verbal y otro algebraico lo siguiente: El costo de unos patines menos 20% de éste es igual a $825. BLOQUE 1 Resuelves problemas aritméticos y algebraicos16 Nivel Excelente (4) Bueno (3) Satisfactorio (2) Deficiente (1) As pe ct o a ev al ua r Presentación Elabora el reporte a mano con buena caligrafía (o bien usando un procesador de texto con una impresión bien hecha), bien redactado y sin faltas de ortografía. Elabora el reporte a mano con buena caligrafía (o bien usando un procesador de texto con una impresión bien hecha), redacción regular y sin faltas de ortografía. Elabora el reporte a mano con regular caligrafía (o bien usando un procesador de texto con una impresión regular), redacción regular y pocas faltas de ortografía. Elabora el reporte a mano con mala caligrafía, mal redactado y con muchas faltas de ortografía. Desarrollo Reporta el precio actual de las computadoras portátiles en su localidad. Indica el promedio de duración de las computadoras portátiles y el costo anual de la inversión en dichos equipos. Presenta todos los pasos para calcular el precio de la computadora personal con el aumento y la rebaja especificados para los tres casos indicados. Reporta el precio actual de las computadoras portátiles en su localidad. No indica el promedio de duración de las computadoras portátiles o el costo anual de la inversión en dichos equipos. Presenta todos los pasos para calcular el precio de la computadora personal con el aumento y la rebaja especificados para los tres casos indicados. Reporta el precio actual de las computadoras portátiles en su localidad. No indica el promedio de duración de las computadoras portátiles ni el costo anual de la inversión en dichos equipos. Omite algunos pasos para calcular el precio de la computadora personal con el aumento y la rebaja especificados para los tres casos indicados. No reporta el precio actual de las computadoras portátiles en su localidad. No indica el promedio de duración de las computadoras portátiles ni el costo anual de la inversión en dichos equipos. Sólo presenta resultados del precio de la computadora sin dar ninguna justificación. Dominio del tema Maneja correctamente porcentajes en forma decimal y de fracción común. Usa correctamente variables en la elaboración de modelos algebraicos y aplica éstos para predecir resultados. Maneja correctamente porcentajes en forma decimal y de fracción común. Usa correctamente variables en la elaboración de modelos algebraicos pero no sabe aplicar éstos para predecir resultados. Maneja correctamente porcentajes en forma decimal y de fracción común. No usa correctamente variables en la elaboración de modelos algebraicos, pero sí sabe aplicar éstos para predecir resultados. No maneja correctamente porcentajes en forma decimal ni de fracción común. No usa correctamente variables en la elaboración de modelos algebraicos y no sabe aplicar éstos para predecir resultados. Iniciativa Determina el modelo algebraico para los casos de un aumento y descuento de 25% y de a% justificando todos los pasos de su procedimiento. Determina el modelo algebraico para los casos de un aumento y descuento de 25% y de a% pero no justifica algunos pasos de su procedimiento. Determina el modelo algebraico para los casos de un aumento y descuento de 25% y de a% pero no justifica su procedimiento. No determina el modelo algebraico para los casos de un aumento y descuento de 25% y de a%. Resultados y conclusiones Determina correctamente el precio de la computadora con el aumento y el descuento especificados para las tres situaciones indicadas. Concluye correctamente si es mejor comprar la computadora antes de que aumente de precio o cuando aplique la rebaja. Determina correctamente el precio de la computadora con el aumento y el descuento especificados para dos de las tres situaciones indicadas. Concluye correctamente si es mejor comprar la computadora antes de que aumente de precio o cuando aplique la rebaja. Determina correctamente el precio de la computadora con el aumento y el descuento especificados sólo para una de las situaciones indicadas. Concluye correctamente si es mejor comprar la computadora antes de que aumente de precio o cuando aplique la rebaja. No determina correctamente el precio de la computadora con el aumento y el descuento especificados para las tres situaciones indicadas. No concluye correctamente si es mejor comprar la computadora antes de que aumente de precio o cuando aplique la rebaja. Rúbrica Acerca de las rúbricas de evaluación Las rúbricas son instrumentos que describen las características que deben tener los elementos que se considerarán para la evaluación. Cuando son de carácter general se denominan “holísticas” y cuando son específicas se llaman “analíticas”. Las rúbricas que acompañan cada situación didáctica del libro son holísticas y describen de manera general las actividades que se realizarán para efectos de evaluación. Las rúbricas que aquí se presentan, al final de cada bloque, son analíticas e ilustran la forma como pueden evaluarse aspectos particulares por niveles de desempeño de los alumnos. Rúbrica para evaluar el reporte de la situación didáctica “Tu computadora personal” del Bloque 1B. Nombre del alumno: Instrumentos de evaluación 17Grupo Editorial Patria® Lista de cotejo para el reporte de la situación didáctica “Cambios climáticos” del Bloque 1A. Dominio del tema SÍ NO Observaciones 9. Sabe obtener equivalencias entre múltiplos y submúltiplos de medidas de capacidad, peso y volumen en el Sistema Métrico Decimal. 10. Sabe calcular la altura de un prisma sabiendo su volumen y su área. 11. Sabe calcular el peso de un volumen dado de agua y viceversa. Resultados y conclusiones SÍ NO Observaciones 12. Calculó correctamente la altura en cm que alcanzaría el agua por cada m2 de superficie. 13. Comparó correctamente la altura calculada de la capa de agua con la altura del MonteEverest. 14. Concluyó correctamente si es posible que ocurra una catástrofe como el Diluvio Universal. Desarrollo SÍ NO Observaciones 5. Presenta todos los pasos requeridos para determinar las cantidades pedidas siguiendo una secuencia coherente y ordenada. 6. Elaboró un cuadro de equivalencias en el sistema métrico decimal, para medidas de capacidad, peso y volumen. Iniciativa SÍ NO Observaciones 7. Investiga sobre el Diluvio Universal y otras catástrofes en la antigüedad causadas por inundaciones pluviales. 8. Confirma en libros de Física o por Internet el contenido de agua de una columna de 1 m2 de aire atmosférico e indica la fuente. Comentarios generales: __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ Nombre del estudiante: _______________________________________________ Fecha: ____________________ Presentación SÍ NO Observaciones 1. Cuenta con una carátula que incluye al menos el nombre del trabajo que se realiza, el nombre de la materia, la fecha de entrega, el nombre del alumno y su matrícula. 2. La redacción es buena o por lo menos satisfactoria. 3. Tiene pocos o ningún error de ortografía. 4. Elaboró el trabajo con un procesador de texto como Word, o bien, lo hizo a mano con buena caligrafía o por lo menos entendible. Lista de cotejo BLOQUE 1 Resuelves problemas aritméticos y algebraicos18 No. Acciones a evaluar REGISTRO DE CUMPLIMIENTO Observaciones SÍ NO NA* 1 Calcula cuántas calorías se pierden por minuto al caminar. 2 Calcula cuántas calorías se pierden por minuto al andar en bicicleta. 3 Obtiene un modelo algebraico para determinar el número de calorías quemadas al caminar y andar en bicicleta. 4 Calcula correctamente el número de calorías quemadas al caminar por una hora y después andar media hora en bicicleta. 5 Elabora una tabla con diversas combinaciones de ambos ejercicios (caminar y andar en bicicleta) que sumen una hora y media en intervalos de quince minutos. 6 Describe las regularidades que observas en renglones y columnas de la tabla. 7 Calcula correctamente el número de calorías quemadas para 15 minutos de caminata y 105 minutos de andar en bicicleta. *No aplica. Nombre de la materia: Grado y grupo: Plantel: Profesor: Clave: Alumno: Fecha de aplicación: Desempeño a evaluar: Resolución de problemas aritméticos y algebraicos básicos. INSTRUCCIONES: Observe si la ejecución de las actividades que se enuncian las realiza el capacitando que se está evaluando y marcar con una “X” el cumplimiento o no en la columna correspondiente; asimismo, es importante anotar las observaciones pertinentes. Guía de observación para el proyecto de trabajo “Calorías y ejercicio” del Bloque 1B 19Grupo Editorial Patria® Propósito del portafolio de evidencias Semestre Observa los resultados del proceso de formación a lo largo del semestre, así como el cambio de los procesos de pensa- miento sobre ti mismo y lo que te rodea, a partir del conocimiento de los distintos temas de estudio, en un ambiente que te permita el uso óptimo de la información recopilada. Números de bloques del libro Asignatura Nombre del estudiante: Criterios de reflexión sobre las evidencias Comentarios del estudiante: ¿Cuáles fueron los motivos para seleccionar las evidencias presentadas? ¿Qué desempeños demuestran las evidencias integradas en este portafolio? ¿Qué competencias se desarrollan con las evidencias seleccionadas? ¿Las evidencias seleccionadas cumplieron las metas establecidas en el curso? ¿Qué mejoras existen entre las primeras evidencias y las últimas? Monitoreo de evidencias Comentarios del profesor/a: Núm. Título Fecha de elaboración 1 2 3 4 5 Etapas para realizar tu portafolio de evidencias 1. Comenta con tu profesor(a) el propósito de tu portafolio y su re- lación con los objetos de aprendizaje, competencias a desarro- llar, desempeños esperados, entre otros elementos; acuerden el periodo de compilación de los productos (por bloque, bimestre, semestre). 2. Haz un registro de los criterios que debes considerar al seleccio- nar tus evidencias de aprendizaje. 3. Comentar con tu profesor(a) todas las dudas que tengas. Instrucciones para seleccionar las evidencias 1. Realiza todas las evidencias y así podrás incluir las que elaboraste de manera escrita, audiovisual, artística, entre otras. 2. Selecciona aquellas que den evidencia de tu aprendizaje, compe- tencias y desempeños desarrollados, y que te posibiliten reflexio- nar sobre ello. 3. Todas las evidencias seleccionadas deben cumplir con el propósi- to del portafolio en cantidad, calidad y orden de presentación. El portafolio de evidencias es un método de evaluación que consiste en: Recopilar los diversos productos que realizaste durante cada bloque (investigaciones, resúmenes, ensayos, síntesis, cuadros comparati- vos, cuadros sinópticos, el reporte de prácticas de laboratorio, talleres, líneas de tiempo, entre otros), que fueron resultado de tu proceso de aprendizaje en este curso. No vas a integrar todos los instrumentos o trabajos que realizaste; más bien, se van a integrar aquellos que tu profesor(a), considere son los más significativos en el proceso de aprendizaje; Te permiten reflexionar y darte cuenta de cómo fue tu desempeño durante el desarrollo de las actividades de aprendizaje realizadas. Portafolio de evidencias BLOQUE 1 Resuelves problemas aritméticos y algebraicos20 Estructura 1. Cuenta con una carátula con datos generales del estudiante. 2. Cuenta con un apartado de introducción. 3. Cuenta con una sección de conclusión. 4. Cuenta con un apartado que señala las fuentes de referencia utilizadas. Estructura interna 5. Parte de un ejemplo concreto y lo desarrolla hasta generalizarlo. 6. Parte de una situación general y la desarrolla hasta concretizarla en una situación específica. 7. Los argumentos a lo largo del documento se presentan de manera lógica y son coherentes. Contenido 8. La información presentada se desarrolla alrededor de la temática, sin incluir información irrelevante. 9. La información se fundamenta con varias fuentes de consulta citadas en el documento. 10. Las fuentes de consulta se contrastan para apoyar los argumentos expresados en el documento. 11. Jerarquiza la información obtenida, destaca aquella que considera más importante. 12. Hace uso de imágenes o gráficos de apoyo, sin abusar del tamaño de los mismos. Aportaciones propias 13. Señala en las conclusiones lo aprendido a través de su investigación y su aplicación a su vida cotidiana. 14. Las conclusiones desarrolladas son de autoría propia. 15. Elabora organizadores gráficos para representar de manera sintética grandes cantidades de información. Interculturalidad 16. Las opiniones emitidas en el documento promueven el respeto a la diversidad. Total Con base en el documento Lineamientos de Evaluación del Aprendizaje (DGB, 2011), el objetivo de las listas de cotejo es determinar la presencia de un desempeño, por lo tanto, es necesario identificar las categorías a evaluar y los desempeños que conforman cada una de ellas. Instrucciones: Marcar con una X, en cada espacio en donde se presente el atributo. Tabla o lista de cotejo 21Grupo Editorial Patria® Contenido 1. Desarrolla los puntos más importantes del tema. 0 1 2 3 2. Utiliza los conceptos y argumentos más importantes con precisión. 0 1 2 3 3. La información es concisa. 0 1 2 3 Coherencia y organización 4. Relaciona los conceptos o argumentos. 0 1 2 3 5. Presenta transiciones claras entre ideas. 0 1 2 3 6. Presenta una introducción y conclusión. 0 1 2 3 Aportaciones propias 7. Utiliza ejemplos que enriquecen y clarifican el tema. 0 1 2 3 8. Incluye material de elaboración propia (cuadros, gráficas, ejemplos) y se apoya en ellos. 0 1 2 3Habilidades expositivas 12. Articulación clara y el volumen de voz permite ser escuchado por todo el grupo. 0 1 2 3 13. Muestra constante contacto visual. 0 1 2 3 14. Respeta el tiempo asignado con un margen de variación de más o menos dos minutos. 0 1 2 3 Total Puntaje total Material didáctico 9. El material didáctico incluye apoyos para presentar la información más importante del tema. 0 1 2 3 10. La información la presenta sin saturación, con fondo y tamaño de letra idóneos para ser consultada por la audiencia. 0 1 2 3 11. Se apoya en diversos materiales. 0 1 2 3 La escala de clasificación sirve para identificar la presencia de determinado atributo y la frecuencia que presenta. (Lineamientos de evaluación del Aprendizaje. DGB, 2011). Este instrumento puede evaluar actividades de aprendizaje, ejercicios, talleres, prácticas de laboratorio, cualquier tipo de exposición, podrá ser adaptado a las necesidades específicas de cada tema. Instrucciones: Indica con qué frecuencia se presentan los siguientes atributos durante la dinámica a realizar. Encierra en un círculo el número que corresponda si: 0 no se presenta el atributo; 1 se presenta poco el atributo; 2 generalmente se presenta el atributo; 3 siempre pre- senta el atributo. �������� ����� ���� � Utilizas magnitudes y números reales Competencias a desarrollar n Construye e interpreta modelos matemáticos mediante la aplicación de procedimientos aritméticos, algebraicos, geométricos y variacionales, para la comprensión y análisis de tasas, razones, proporciones y variaciones, situados en situaciones reales. n Formula y resuelve problemas matemáticos relacionados con los números reales, aplicando diferentes enfoques. n Interpreta los resultados obtenidos mediante procedimientos matemáticos y los contrasta con situaciones reales, tales como problemas sobre la discriminación en México. n Analiza las relaciones entre los diferentes tipos de números. n Interpreta tablas, gráficas, mapas, diagramas y textos con símbolos matemáticos y científicos relacionados con la representación y operación de los números reales. n Asume una actitud constructiva, congruente con los conocimientos y habilidades que emplea al trabajar en equipo para la elaboración de materiales didácticos en donde identifican los números reales. 2B LO Q U E Objetos de aprendizaje Números reales, representación y operaciones Tasas Razones Proporciones Variaciones 6 horas Desempeños del estudiante al concluir el bloque n Ubica en la recta numérica números reales y sus respectivos simétricos. n Combina cálculos de porcentajes, descuentos, intereses, capitales, ganancias, pérdidas, ingresos, amortizaciones, utilizando distintas representaciones, operaciones y propiedades de números reales. n Utiliza razones, tasas, proporciones y variaciones, modelos de variación proporcional directa e inversa. n Construye modelos aritméticos, algebraicos o gráficos aplicando las propiedades de los números reales. ¿Qué sabes hacer ahora? Un número real no es otra cosa que un cociente de magnitudes. A. Kolmogorov Un mito del antiguo Egipto refiere una lucha entre Horus y Seth, ambos hijos de Osiris e Isis, cuya consecuencia es que Toth, dios de la ciencia y de la magia, le restituye a Horus un ojo perdido en el combate. El Ojo de Horus es aún hoy un amuleto en el mundo musulmán y, en la antigüedad, sirvió también como medio de numeración en el que cada parte del ojo constituía una fracción de heqat (4.8 litros), medida de capacidad empleada para el comercio de volúmenes de cereales como el trigo y la cebada. 1 2 1 16 1 8 1 8 1 4 1 4 1 64 1 64 1 32 1 32 BLOQUE 2 Utilizas magnitudes y números reales A2BLOQUE 24 Conocimientos Valor absoluto La distancia de un número al origen, es su valor absoluto. �4 �2.5 0 2.5 4 � ��4� � 4 �0� � 0 �4� � 4 � ��2.5� � 2.5 �2.5� � 2.5 Números con signo Sumas o restas 3 � 5 � 8 Suma valores absolutos y pon signo común � �3 �5 � �8 Recuerda: �3 �5 � �3 � (�5) Multiplicaciones o divisiones 4(5) � 20 (�4) (�5) � 20 Signos iguales: producto positivo Signos distintos: producto negativo 4 (�5) � �20 (�4) (5) � �20 Consulta En libros de álgebra y otras fuentes: Los números reales Adición y sustracción de números reales Multiplicación y división de números reales En Internet: www.aaamatematicas.com/equ.htm Situación didáctica Husos horarios Existen veinticuatro zonas horarias (husos) en el mundo, que se numeran a partir del Meridiano de Greenwich (0). De una a otra, difieren en una hora. Lí ne a in te rn ac io na l d e ca m bi o de fe ch a 9:30 Ecuador Trópico de Cáncer Trópico de Capricornio Océano Pacífico Océano Atlántico Océano Índico 0° N S EO La tabla muestra el número de huso para algunos países o regiones. Nuestro país posee tres zonas horarias. ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA Golfo de MéxicoOCÉANO PACÍFICO N S EO Centro Montaña Pacífico País Hora local País Hora local Perú �5 México �6 Italia 1 EUA �8 India 5 Japón 9 Brasil �3 Australia 10 ¿Cuántas horas de diferencia hay entre México y Greenwich? ¿Y entre México y Japón? ¿Y entre Perú y EUA? ¿Cuál es la hora en nuestro país, cuando en Londres son las 10:00 a.m.? ¿Y en los demás países que aparecen en la tabla? ¿Qué hora es en Los Mochis y en Mérida, cuando en Ensenada son las 9:45 a.m.? Sin mirar el mapa de husos horarios, ¿cuál es el huso de Alaska, si el número de huso de Perú es la mitad de aquél? ¿Qué hora es en Alaska, cuando en Perú son las 8:12 p.m.? Análisis de la situación 1. Los husos horarios son 24 divisiones en forma de gajo o huso de hilar, centrados en meridianos de 15° de longitud. 2. El huso horario centrado en el meridiano de Greenwich, en Londres, es el refe- rente para el Tiempo Universal Coordinado (UTC). Se suma 1 hora de un huso al siguiente en la dirección en que gira la Tierra (Oeste-Este) y se resta en la direc- ción contraria. 3. ¿Qué signo tienen los husos horarios de países al Este y al Oeste de Greenwich? ¿Qué indica el número del huso horario de un lugar? 25Grupo Editorial Patria® Rúbrica de evaluación 1. Elabora un reporte sobre el desarrollo de la secuencia didáctica y acompaña cada respuesta con las operaciones realizadas con números reales. 2. Explica por qué se suman o restan horas hacia el Este o el Oeste; el significado de los signos en los husos horarios y el del valor absoluto de un número. 3. Ejemplifica cómo emplear los husos ho- rarios para determinar la hora local de un lugar a partir de la de otro. 4. En la evaluación sumativa debes mostrar tu dominio al operar números con signo y fracciones comunes y/o decimales. País Capital Mínima Máxima Austria Viena �4 25 España Madrid 2 31 Estonia Tallin �10 20 Francia París 0.8 25 Grecia Atenas 6 33 Noruega Oslo �7.3 21 Polonia Varsovia �6 24.5 Reino Unido Londres 2 22 Secuencia didáctica 1. El huso horario del Centro de México, �6, indica que la hora en esa zona del país es 6 horas menos que la de Greenwich. Los husos horarios de la Montaña y del Pacífico son ____________ y ____________ e indican que están ____________ y ____________ horas antes que la hora de Greenwich. 2. En términos absolutos, entre México y Japón existen ��6 ��9� � ��15� � _______ horas de diferencia. Contadas desde cada país, de México a Japón hay 9 � (�6) �� __________ horas de diferencia, y de Japón a México (�6) ��9 � _________ horas de diferencia. Entre Perú y EUA existen ��5 ��( )� � � � � _______ horas de diferencia. 3. Siendo las 10 a.m. en Londres, en México (hora central) son las 10 � (�6) � 4 a.m.; en Perú:10 � ( ) __________ � __________ a.m.; en Italia: 10 � ( ) ��________ a.m.; en Brasil: 10 � ( ) � _________ a.m.; en EUA: 10 � ( ) � _________ a.m.; en Japón: 10 � ( ) � __________ horas; en Australia: __________ horas. 4. Ensenada, BajaCalifornia, zona Pacífico: 9:45 horas; Los Mochis, Sinaloa, zona de la Montaña: 9:45 (�/�) __________ (1;2) ��__________ horas; Mérida, Yuca- tán, zona __________ , 9:45 (�/�) __________ (1;2) � __________ horas. 5. Usos horarios: Perú: ( ); Alaska: 2 � ( ) ��__________ . La diferencia de Perú a Alaska es ( ) � ( ) � horas. Siendo las 8:12 p.m. en Perú, en Alaska serán las 8:12 � � __________ (p.m./a.m.). Proyecto de trabajo 1. Hora local de arribo Saliste a las 7:35 a.m., en avión, de Tijuana a la ciudad de Campeche. ¿Cuál fue la hora local de arribo a esta ciudad, si tu viaje registró los tiempos mostrados en la tabla? Tiempo de vuelo Tijuana-México Espera en el aeropuerto de la ciudad de México Tiempo de vuelo México-Campeche 1 3 4 hora 20 minutos 1 1 4 hora 2. Temperaturas en Europa La tabla muestra las temperaturas (°C) mínima (mes de enero) y máxima (mes de julio) en las capitales de algunos países europeos. a) ¿Cuál país es más frío? b) ¿Hace más frío en Austria que en Polonia? c) Representa las temperaturas mínimas de menor a mayor en una gráfica de barras y en una recta numérica d) ¿Cuál es la diferencia entre las temperaturas bajo cero? e) ¿Cuánto difieren las temperaturas extremas en cada país? BLOQUE 2 Utilizas magnitudes y números reales26 Segmento informativo 2A Fíjate en lo siguiente... 1. Los números reales se pueden describir como: a) Todos los números con signo (enteros o con fracciones). b) Los números racionales e irracio- nales. 2. Es posible distinguir un racional de un irracional mediante su escritura decimal: Un número Racional: tiene fracción decimal periódica 125 � 1.250 � 1.249, 4 � 4.0 � 3.9 Irracional: su fracción es no periódica � 2 � 1.41421..., π � 3.14159... Verifica tu avance Dos números simétricos: ¿Poseen signos dis- tintos? ¿Tienen igual valor absoluto? Observaciones importantes En la recta numérica: 1. El punto es la gráfica del número, y éste es la coordenada del punto. 2. Punto y número se usan como sinónimos. 3. Graficar el número es ubicar el punto. 4. Los números se ordenan como sigue: Todo punto a la derecha de otro representa un número mayor ( ). −3 −2 −1 0 1 32 −1 es mayor que −3 −1 > −3 2 es mayor que −1 2 > −1 Verifica tu avance ¿Por qué todo número positivo es mayor que cualquier número negativo? Los números reales Los números que se utilizan en álgebra son los números reales. Éstos son el cero y todos los números positivos y negativos. �2, 7, 1.25, 0.16, � 2 , ��π � 3.14159... Los números reales pueden dibujarse como puntos sobre una recta llamada recta numérica. Los puntos representan números negativos si están a la izquierda del punto marcado 0 (origen), y positivos si están a su derecha. Mediante divisiones iguales se sitúan los enteros y entre éstos, las fracciones � �2 �1 3 ��0.5 4 ��0.3 �5 �4 �3 �2 �1 0 1 2 3 4 5 Los números simétricos: tienen igual distancia al origen. �3 y 3, �� 2 y � 2 , �0.4 y 0.4 El valor absoluto ��� del número es su distancia al origen. �3� ��3, ��3��� 3, �0� � 0 Los números reales están formados por dos tipos de números: Números racionales Números como 3.5 � 7 2 , �2 ��� 8 4 , 5 � 5 1 , que se escriben como razón de dos enteros. Números irracionales Números como � 2 , �� 5 , 1 � 2 , que no pueden escribirse como razón de dos enteros. Los racionales contienen a los naturales y a los enteros y, por supuesto, a todas las fracciones comunes. Ejemplo 1 Ordenando números reales Grafica los siguientes números y determina el orden entre ellos. a) 1, � 2, 0, ��6 b) � � 2 , 1 3 4 , � 2.5, 4 5 Solución a) −6 −5 −4 −3 −2 −1 0 1 1 0 � 2 � 6 b) �2.5 −3 −2 −1 0 1 2 −√ _ 2 = −1.4 3 3 1– = 1 + – 4 4 4 – = 0.8 5 1 3 4 4 5 �� 2 � 2.5 Inicial 27Grupo Editorial Patria® Ejemplo 1b) Observaciones importantes 1. Mediante divisiones de la unidad (de 10 en 10 en el sistema decimal —sucesivas—, u otras divisiones: cuartos, tercios, etc.) ubicas racionales que consideras como un irracional (�1.4, �1.41, �1.414 son aproximaciones a �� 2 ). 2. A veces las fracciones decimales sólo aproximan fracciones comunes � � 1 3 0.3 � � � . Simétricos El simétrico de un número se obtiene cambiándole el signo al número. Verifica tu avance Escribe una lista de cinco enteros sucesivos a partir del cero, y sus simétricos. Ordénala. Ejemplo 4 Fíjate en lo siguiente... Todo número negativo está a la izquierda del 0, es decir, es menor que 0: x � 0. Un número es mayor que otro si al restarle este último se obtiene un número positivo: 7 3 porque 7 � 3 0. Verifica tu avance ¿Cuál es el simétrico de x?, ¿y el de �x? Evalúa cada una de estas expresiones para valores positivos y negativos de la variable. ¿Qué observas sobre el signo � ? ¿Cuál es el simétrico del 0? ¿Por qué? Observaciones importantes 1. Un signo � delante de una variable no in- dica necesariamente un valor negativo. Si x � � 5 entonces su simétrico �x � 5. 2. Para indicar que una variable x represen- ta un número positivo, o uno negativo, lo correcto es ubicarlo respecto a 0: x 0 ( positivo); x � 0 (negativo) Ejemplo 2 Simétricos y distancias al origen Encontrar el simétrico de cada número y su distancia al origen. a) � 4 b) 2.5 c) ��22 7 Solución Simétrico Distancia al origen a) 4; � � 4� � 4 b) � 2.5; � 2.5� � 2.5 c) 22 7 ; ���22 7 � �� 22 7 � 3.1 3.1�3.1 42.5−2.5 0−4 Ejemplo 3 Identificando números reales Determinar cuáles números son racionales y cuáles irracionales. a) � 25 b) ��4.9 3 c) � 5 Solución a) Racional b) Racional c) Irracional � � � 25 � 5 ��4.9 3 � �� 49 30 � 5 � 2.23607… Ejemplo 4 Modelando con desigualdades y variables Decir 4 es mayor que 3, equivale a decir 3 es menor que 4. Usando variables y los signos de desigualdad mayor que ( ) y menor que (� ), indica cuándo: a) Un número es negativo. b) Un número es positivo. c) Un número es mayor que otro. Solución a) x � 0 b) x 0 c) x y. También: x � y 0. Ejemplo 5 Temperaturas en el país Una de las regiones más frías del país se localiza en el estado de Chihuahua, en el municipio de Temósachic donde la temperatura llega a alcanzar en invierno medicio- nes bajo cero, como muestra el registro de normales climatológicas. a) Ordénalas de menor a mayor. b) ¿Cuál fue la menor temperatura registrada? c) ¿Cuál la mayor? BLOQUE 2 Utilizas magnitudes y números reales28 Periodo: 1961-1990 (ºC) Ene Fbo Mar Abr May Jun �10.2 ��9.8 ��6.4 ��3.8 ��0.5 ��0.5 Jul Ago Sep Oct Nov Dic 10.7 9.6 6.6 ��2.3 ��6.9 ��9.1 Solución a) �10.2 � �9.8 � �9.1 � �6.9 � �6.4 � �3.8 � �2.3 � �0.5 � 6.6 � 9.6 � 10.7. b) La temperatura promedio más baja en 30 años fue �10.2 °C, en enero. c) En los meses de julio se obtuvo la temperatura promedio más alta: 10.7 °C. Ejemplo 6 Viaje en globo aerostático Durante un viaje promocional de media hora en globo aerostático, el piloto les indica cuánto suben o descienden para encontrar las corrientes apropiadas de aire. La gráfi- ca muestra tales fluctuaciones. Tiempo (minutos) 0 4 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 y x 10 11 13 20 22 24 25 2719.5 30 Al tu ra ( m et ro s) 1 1 00 4 9 6.5 7.25 4.5 4.5 7.5 7 5.5 5.5 3 a) Describe la variación vertical en cada intervalo de ascenso o descenso del globo, distinguiendo la dirección. b) Ordena los datos por tipo de movimiento vertical. En las fluctuaciones, ¿cuál ascenso fue mayor? ¿Cuál el mayor descenso? c) En todo el viaje, ¿qué hiciste más: subir o bajar? Solución a) Ascenso: 400, 600, 75, 300. Descenso: �100, ��250, ��275, �50, �150, ��550. b) 75 � 300 � 400 � 600; �550 � � 275 � ��250 � �150 � �100 ���50. Mayor ascenso: �600� metros. Mayor descenso: ��550� � 550 metros. c) Descendiste más veces, pero subiste en total 1,375
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