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Recopilación para CPI/ CTFP-PJ – Lic. Lilian Pedrozo 1 ARITMETICA Es la parte de la Matemática que tiene por objeto el estudio de los números, considerando su clasificación, las operaciones que se pueden realizar con los mismos y sus aplicaciones a la resolución de problemas. 1. CONJUNTOS NUMERICOS Números Naturales: ℕ = {0,1,2,3, … . } Números Enteros: ℤ = {… − 3, −2, −1,0,1,2,3, … . } Números Racionales: ℚ = {𝑥|𝑥 = 𝑎 𝑏 , 𝑎 𝑦 𝑏 ∈ ℤ , 𝑏 ≠ 0}. Los números racionales pueden escribirse en notación fraccionaria o decimal. El conjunto de los números enteros está incluido en el conjunto de los números racionales ℤ ⊂ ℚ Números Irracionales: ℚ` (𝑄 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑎): está formado por todos los números que no pueden expresarse como fracción 𝜋 = 3,141592; √2 = 1,4142; √3 = 1,73205 Números Reales: ℝ = ℚ ∪ ℚ` : comprende la unión de los números racionales e irracionales Números imaginarios: 𝐼 corresponden a todos los resultados de la ecuación de la forma 𝑥2 + 𝑎 = 0 √−𝟗 = ±𝟑𝒊; √−𝟏𝟔 = ±𝟒𝒊 Números Complejos.ℂ = ℝ ∪ 𝐼 corresponden a la unión de los números reales y los imaginarios ℂ = {𝑥|𝑥 = 𝑎 + 𝑏𝑖, 𝑎, 𝑏 ∈ ℝ, √−1 = 𝑖} NÚMEROS NATURALES. Los números naturales se representan ,.......4,3,2,1,0N , donde el primer elemento es 0(cero) y cada número consecutivo se obtiene agregando una unidad al anterior. No tiene último elemento. Recopilación para CPI/ CTFP-PJ – Lic. Lilian Pedrozo 2 Consecutivo de un nº 1nesn ,.......4,3,2,1,0N Los números naturales pueden ser: - pares: 0, 2, 4, 6, 8,10,………… - impares: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15,…….. Divisibilidad, múltiplos y divisores -Criterios de divisibilidad: son señales características de los números que permiten conocer cuáles son sus divisores. a) Divisibilidad por 2: un número es divisible por 2 cuando termina en cifra par o cero. Ejemplos: 4, 12, 40, 158, 1152 b) Divisibilidad por 3: un número es divisible por 3 cuando la suma de los valores absolutos de sus cifras es múltiplo de 3. Ejemplos: 168, porque 1+6+8=15 y 15 es múltiplo de 3. 999, porque 9 +9 +9= 27 y 27 es múltiplo de 3 c) Divisibilidad por 5: un número es divisible por 5 cuando termina en 5 o en 0. Ejemplos: 765 , 1.210, 32.985, 124.770 -Número primo: es el número mayor que 1, que sólo es divisible por sí mismo y por la unidad. Ejemplos: 2, 3, 5, 7, 11, 17, 19,23, El conjunto de los números primos es infinito. -Número compuesto: es aquel que además de ser divisible por sí mismo y por la unidad, lo es por otro factor. Ejemplos: 4,6,9,10,12….. El conjunto de los números compuestos es infinito. -Múltiplo de un número: es el número que contiene a éste una cantidad exacta de veces. Un número natural tiene infinitos múltiplos. Ejemplos: - múltiplos de 8: 8, 16, 24, 32, 40,……. - múltiplos de 7 : 7, 14, 21, 28, 35,42,……… -Submúltiplo, factor o divisor de un número: es el número que está contenido en el primero una cantidad exacta de veces. Un número tiene una cantidad finita de divisores. Ejemplo: - divisores de 36: 1, 2, 3,4, 6, 9, 12, 18, 36. -divisores de 45: 1, 3, 5, 15, 45 Recopilación para CPI/ CTFP-PJ – Lic. Lilian Pedrozo 3 El conjunto de los divisores es finito. - Criba de Eratóstenes -Regla para conocer si un número es primo o no: Se divide el número por todos los números primos menores que él, y si se llega a obtener cociente exacto el número es compuesto. Si la división es inexacta y el cociente en menor o igual al divisor, entonces el número dado es primo. primonúmeroes restocociente restocociente restocociente restocociente restocociente restocociente 179 10,1313179 3,1611179 4,257179 4,355179 2,593179 1,892179)2 -Descomposición de un número en sus factores primos Descomponer un número en factores primos es expresar dicho número como un producto, donde todos sus factores son números primos. Máximo común divisor y Mínimo Común Múltiplo -Máximo común divisor(mcm): es el mayor número que está contenido una cantidad exacta de veces en cada uno de los números dados. Por tanto: El mcd de varios números es el mayor de los divisores comunes de esos números. Regla práctica: se multiplican entre si los factores primos comunes con su menor exponente. Procedimiento para hallar el mcd 36 2 60 2 18 2 30 2 22 3236 y 53260 2 123260,36 2 mcd Se colocan los números del 1 al 100, luego se tachan el 1 y todos los múltiplos del 2, 3, 5 ,7 ,11,13,.. Los números que quedan sin tachar son los números primos comprendidos entre 1 y 100. Los números primos entre 1 y 100 son:2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31, 37,41,43,47,53,59,61,67,71,73,79, 83,89,91,97 Ejemplos: 1,61:2123)1 restocociente compuestoes restocociente 123 0,41:3123 Recopilación para CPI/ CTFP-PJ – Lic. Lilian Pedrozo 4 9 3 15 3 3 3 5 5 1 1 125 5 64 2 25 5 32 2 5 5 16 2 1 8 2 4 2 2 2 1 -Mínimo común múltiplo (mcm): es el menor número que contiene una cantidad exacta de veces a cada uno de los números dados. Por tanto: El mcm de varios números es el menor múltiplo común de esos números. Si no hay un divisor común entre los números, el mcd de los mismos es 1. -Regla práctica: se multiplican entre si los factores primos comunes y no comunes con su mayor exponente. Resolución de problemas sobre mcd y mcm 1. Una persona tiene tres paquetes de billetes de banco. En una tiene $240, en otro $720 y en el tercero $360. Si los billetes son de la misma denominación y de mayor valor posible. ¿Cuál es el valor de cada billete? Se descompone cada valor en sus factores primos y luego se halla el mcd. 120532)360,720,240( 532360 532720 532240 3 23 24 4 mcd Respuesta: El valor de cada billete es de $120. 56 2 72 2 124 2 28 2 36 2 62 2 14 2 18 2 31 31 7 7 9 3 1 1 3 3 1 7256 3 ; 23 3272 ; 312124 2 624.1531732124,72,56 23 mcm 1)mcd(125,64 el comunes, divisores tienen no Como 264 5125 6 3 Recopilación para CPI/ CTFP-PJ – Lic. Lilian Pedrozo 5 2. ¿Cuál es la menor longitud que debe tener una varilla para que pueda dividir en trozos de 24cm, 27cm ó 45cm de longitud sin que sobre ni falte nada? ¿Cuántos trozos de cada longitud se podrían obtener de la varilla? Se descompone cada valor en sus factores primos y luego se halla el mcm. 080.1532)45,27,24( 5345 327 3224 33 2 3 3 mcm La menor longitud de la varilla debe ser de 1.080m. Se podrá cortar 45 trozos de 24cm, 40 de 27cm y 24 de 45cm 3. Tres aviones salen de una misma ciudad con una periodicidad de 4 días, 5días y 10 días, respectivamente. Si la última vez que salieron juntos fue el 14 de julio, ¿cuál será la fecha próxima en que volverán a salir juntos? Se descomponen en sus factores primos: 4, 5 y 10 y se halla el mcm. 2052)10,5,4( 5210 55 24 2 2 mcm Cada 20 días coincidirán los tres aviones. El mes de julio tiene 31 días →31-14= 17 días +3 días de agosto alcanzan 20 días. Respuesta: la fecha más próxima en que volverán a encontrarse los tres aviones es el 3 de agosto. Ejercicios y problemas para resolver 1. Halla el mcd por descomposición en sus factores primos a. 210, 360 y 548. 210 2 360 2 548 2 105 3 180 2 274 2 35 5 90 2 137 137 7 7 45 3 1 1 15 3 5 5 1 Recopilación para CPI/ CTFP-PJ– Lic. Lilian Pedrozo 6 exponente)menor su con común divisor el(2)548,360,210( 1372548 532360 7532210 2 23 mcd b. 58, 85 y 154. c. 1.155, 245 y 343. d. 91, 845 y 1.690. R: 1, 7, 13 2. Halla el mcm por descomposición en sus factores primos Al descomponer por el método abreviado ( de una vez todos los números), se tiene 192.319732114,56,38,14 3 mcm a. 32 y 80. b. 18,24 y 40. c. 14, 28, 30 y 120. R: 160, 360, 840 3. Para comprar un número exacto de docenas de naranjas de $80 la docena o un número exacto de docenas de bananas de $60 la docena, ¿cuál es la menor suma de dinero necesaria? R:$240. 4. Cuál es la menor capacidad de un estanque que se puede llenar en un número exacto de minutos por cualquiera de las tres canillas que vierten: la 1ª , 12 litros por minuto; la 2º ,18 litros por minuto y la 3º , 20 litros por minuto. R:180 litros. 5. Dos cintas de 12 metros y de 16 metros de longitud se quieren dividir en pedazos iguales y de la mayor longitud posible. ¿Cuál será la longitud de cada pedazo? R:4metros. 6. Luis tiene 90$. ¿Podrá comprar un número exacto de lápices de 9$, o de 15$ o de 18$ cada uno? ¿Cuántos podrá comprar de cada precio? R:10 lápices de 9$; 6de 15$ y 5 de 18$. 14 38 56 114 2 7 19 28 57 2 14 2 7 19 3 1 1 7 1 1 19 Recopilación para CPI/ CTFP-PJ – Lic. Lilian Pedrozo 7 OPERACIONES CON NÚMEROS NATURALES Las operaciones con números naturales son siete: suma, resta, multiplicación, división, potenciación, radicación y logaritmación. Las operaciones aritméticas se clasifican en operaciones de composición o directas y operaciones de descomposición o inversas. La suma, multiplicación y potenciación son operaciones directas y la resta, división, radicación y logaritmación son operaciones inversas. I. SUMA : cba ; donde a y b se llaman sumando y el resultado c recibe el nombre de suma. II. RESTA: cba ; donde a se llama minuendo, b sustraendo y c es la resta, exceso o diferencia III. MULTIPLICACION: cba ;donde a multiplicando y b multiplicador ( a y b son llamados factores) y el resultado c se llama producto. IV. DIVISION: 1. Exacta : (resto igual a cero) cdD ; donde D es el dividendo, d divisor y c el cociente. 2. Inexacta: cuando queda un resto distinto a cero. rcdD Problemas resueltos 1) Un comerciante compró un lote de relojes por G. 1.800.000. Vendió todos los relojes por G. 2.182.500, ganando G.8.500 en cada uno. ¿A cuántos guaraníes vendió cada reloj? 500.48 45 500.182.2 :unidadpor Venta de Precio 45 500.8 500.382 :lote del relojes de Cantidad 500.8. :artículopor ganancia o Utilidad 500.382000.800.1500.182.2:otal)Ganancia(t o Utilidad 500.182.2. :Venta de Precio 000.800.1. :Compra de Precio U U T PV relojesC GU PCPVU GPV GPC 2) Un hacendado lleva al banco tres bolsas que contienen dinero. El duplo de los que contienen la 1º y la 2º bolsa es $14.000; el triplo de los que contienen la 1º y la 3º bolsa es $24.000 y la mitad de lo que contiene la 2º y la 3º es $4.500.¿Cuánto contiene cada bolsa? Recopilación para CPI/ CTFP-PJ – Lic. Lilian Pedrozo 8 000.9500.42500.4 2 1 000.8 3 000.24 000.243 000.7 2 000.14 000.142 ,: CBCBCB CACACA BABABA ByCABolsas Sumando miembro a miembro queda 2𝐴 + 2𝐵 + 2𝐶 = 24.000 Sacando el factor común en el 1ºmiembro 2(𝐴 + 𝐵 + 𝐶) = 24.000 Transponiendo el factor 𝐴 + 𝐵 + 𝐶 = 24.000 2 𝐴 + 𝐵 + 𝐶 = 12.000 (1) Sustituyendo A+B en (1)→ 7.000 + 𝐶 = 12.000 𝐶 = 12.000 − 7.000 𝐶 = 5.000 Sustituyendo B+C en (1) → 𝐴 + 9.000 = 12.000 𝐴 = 12.000 − 9.000 𝐴 = 3.000 Sustituyendo A y C en (1) → 3.000 + 𝐵 + 5.000 = 12.000 𝐵 + 8.000 = 12.000 𝐵 = 12.000 − 8.000 𝐵 = 4.000 Problemas de aplicación 1. En un colegio hay tres aulas. La 1º y la 2º junta tiene 85 alumnos; la 2ºy la 3º, 75 alumnos; la1ºy la 3º, 80 alumnos. ¿Cuántos alumnos hay en cada clase? R: 45,40y 35. 2. Si a un número añado 23, resto 41 de esta suma y la diferencia la multiplico por 2, obtengo 132. ¿Cuál es el número? R: 84 3. ¿Cuál es el número que sumado con 14, multiplicando esta suma por 11, dividiendo el producto que resulta entre 44 y restando 31 de ese cociente, se obtiene 1.474 . R: 6.006 4. Un estanque cuya capacidad es de 300 litros está vacío y cerrado su desagüe. En cuánto tiempo se llenará si se abren al mismo tiempo tres llaves que vierten, la 1º 36 litros en 3 minutos; la 2º, 48 litros en 6 minutos y la 3º, 15 litros en 3 minutos? R:12min Recopilación para CPI/ CTFP-PJ – Lic. Lilian Pedrozo 9 5. Un comerciante compró un lote de calculadoras a G.35.750 cada una. Vendió 8 calculadoras, ganando en la operación G.220.000.A cuánto vendió cada calculadora? R: G. 63.250 NÚMEROS ENTEROS El conjunto de los números enteros está formado por los naturales y sus opuestos. ,....3,2,1,0,1,2,3..... Z -Valor absoluto de un número: es la distancia (en unidades) que lo separa del cero. -Números opuestos: son números del mismo valor absoluto y signos contrarios. OPERACIONES CON NÚMEROS ENTEROS Suma A) Para sumar dos números enteros del mismo signo se suman sus valores absolutos y se pone el signo de los sumandos, por ejemplo: a) (+3) + (+2) = 5 b) (-4) + (-1) = -5 B) Para sumar dos números enteros de distintos signos se restan sus valores absolutos y se pone el signo del mayor sumando, por ejemplo: a) (+5) + (−1) = +4 b)(−11) + (+5) = -6 Resta Para restar dos números enteros, al primer número se le suma el opuesto del segundo. Ejemplos: a) Para calcular la variación de temperaturas sobre 0 5:00h →15ºC y 12:00→28ºC La operación es: (+28) - (+15) = +13→13ºC Esto es lo mismo que hacer: 28 + (-15) = 13 Es decir que, en lugar de restar 15, sumamos su opuesto. b) Para calcular la variación de temperaturas bajos cero 5:00h →5ºC bajo cero y 12:00→18ºC sobre cero Recopilación para CPI/ CTFP-PJ – Lic. Lilian Pedrozo 10 (+18) - (-5) = 18 + (+5) = 23 →23ºC sobre cero Suma algebraica: es una combinación de sumas y restas. Para resolver una suma algebraica se sumarán todos los términos que tengan los mismos signos y se restarán los que tengan signos distintos. Ejemplos: 1) 9 + 8 - 7 + 5- 9 - 4 + 30 = (9+8+5+30)+(-7-9-4) = 52-20 = 32 Multiplicación y división Al multiplicar o dividir cantidades de igual signo, el resultadoes positivo y si las cantidades tienen signos son diferentes el resultado es negativo. 2438 3056 824 1553 525125 21326 8216 4936 Potenciación Es una operación derivada de la multiplicación que tiene por objeto repetir como factor un número llamado base, tantas veces como unidades tiene otro número llamado exponente, Ejemplo: 4444 3 Si n es un entero positivo y 0a n n a a 1 .Ejemplo: 4 4 5 1 5 Si a es un número real y 0a 1 0 a . Ejemplo: 13 0 PROPIEDADES EJEMPLOS Si la base es negativa y el exponente par o cero, el valor de la potencia será positivo. 8133333 4 ; 12 0 Si la base es negativa y el exponente es impar, el valor de la potencia será negativo. 82222 3 La potencia nunca se distribuye con respecto a la suma y a la resta. 222 4545 / 333 2626 2) 24 +8 -20 +5 -8 +22 -15 = (24+8+5+22)+(-20-8-15) = 59 – 43 = 16 Recopilación para CPI/ CTFP-PJ – Lic. Lilian Pedrozo 11 BASES IGUALES nmnm aaa 9432432 22222 nm n m a a a 447 4 7 33 3 3 nmnm aa 84242 333 DISTRIBUTIVIDAD PARA EL PRODUCTO Y EL COCIENTE nnn baba 555 4343 n nn b a b a 4 44 5 3 5 3 Radicación Si ba n , entonces la n-ésima raíz de ""b se expresa como abn , donde es el signo radical, ""n es el índice y ""b es la cantidad subradical o radicando. La radicación también puede expresarse como potencia con exponente fraccionario Cuando el radicando es un número negativo: En general: cuando el índice e par y el radicando un número negativo, el resultado no existe en el conjunto de los números enteros. PROPIEDADES EJEMPLOS Raíz de un producto: La raíz de un producto es igual al producto de las raíces de los factores: 12431692323 4242 Raíz de un cociente: La raíz de una fracción es igual al cociente de la raíz del n m bbn m Recopilación para CPI/ CTFP-PJ – Lic. Lilian Pedrozo 12 numerador entre la raíz del denominador: Raíz de una raíz: Para calcular la raíz de una raíz se multiplican los índices de las raíces y se conserva el radicando: 279 3 55 Operaciones combinadas: Son aquellas en las que aparecen varias operaciones aritméticas para resolver. Se puede presentar sin signos de agrupación y con signos de agrupación. Si no tiene signos de agrupación: se aplica el orden de las operaciones: - Potencias y raíces. - Multiplicaciones y divisiones - Sumas y restas 81244328 124 Si tiene signo de agrupación - Si delante de un paréntesis hay un signo positivo, las expresiones que están dentro del mismo conservan su signo. - Si delante de un paréntesis hay un signo negativo, las expresiones que están dentro del mismo cambian de signo. 305278525392832 5253924 Ejercicios y problemas 1. 2341717585100312 R=104 2. 361843120341203412043120 R=9 3. 101055468232539 R=15 4. 522927525105 R=0 5. 53325919751815 20 R=38 6. 250732357625210234 R=109 7. La edad de Claudio es el cuádruplo de la de Alfredo, y si ambas edades se suman y a esta se añade 17 años, el resultado es 42 años. Halla las edades. R: C=20 y A=5 Recopilación para CPI/ CTFP-PJ – Lic. Lilian Pedrozo 13 8. En un colegio hay tres aulas. La 1º y la 2º juntas tiene 85 alumnos; la 2ºy la 3º, 75 alumnos; la1ºy la 3º, 80 alumnos. ¿Cuántos alumnos hay en cada clase? R:35,46,58,72. 9. Si a un número añado 23, resto 41 de esta suma y la diferencia la multiplico por 2, obtengo 132. ¿Cuál es el número? R:84 10. ¿Cuál es el número que sumado con 14, multiplicando esta suma por 11, dividiendo el producto que resulta entre 44 y restando 31 de ese cociente, se obtiene 1.474 . R:6.006
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