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E D U C A C I Ó N S E C U N D A R I A 2 Aritmética ARITMÉTICA 2 El libro de ARITMÉTICA 2, para el segundo año de educación secundaria, se complementa con el CUADERNO DE TRABAJO ARITMÉTICA 2 y ha sido elaborado por el Departamento Académico de la Editorial Ingenio & YHO S.A.C. ubicado en Av. Tacna 407 interior 301 Cercado de Lima, Lima. Título de la obra: Aritmética 2 Título de la colección: Geniomatic Educación Secundaria Director Académico: Hernán Hernández Bautista Editores Responsables: Hernán Hernández Bautista Angel Aponte Espinoza Asesor Académico: Angel Aponte Espinoza Diseño y Diagramación: Marco Antonio Lizárraga Podestá Eduardo Tomas Granados Marcelo Norma Guadalupe Guerrero Noel Corrección de Estilo: Victor Francisco Bautista Fotografía: Yuri Hernández Oblea Hernán Hernández Bautista Páginas web Primera edición: Setiembre 2015 Tiraje: 5000 ejemplares Editado por: Editorial Ingenio & YHO S.A.C. Av. Tacna N° 407 Of. 301 - Lima Telefax: (511) 426-4853 www.editorialingenio.pe E-mail:editorial.ingenioyho@gmail.com Impreso en los talleres gráficos de Corporación Gráfica Navarrete S.A. Carretera Central 759 km 2 Sta. Anita - Lima 43 Impreso en Octubre 2015 Teléfono: (01) 362-0606 Copyright © 2015 Geniomátic E.I.R.L. Prohibida la reproducción total o parcial de este libro, por cualquier medio, sin permiso escrito de GENIOMÁTIC Número de Proyecto Editorial: 31501001501087 Hecho el Depósito Legal en la Biblioteca Nacional del Perú N° 2015-13913 ISBN: 978-612-4302-03-9 AL MAESTRO: El Estado peruano dirige la política educativa a través del Ministerio de Educación. Sin embargo, la tarea educativa es responsabilidad de todos los peruanos, en especial de los profesores, los alumnos, las autoridades docentes y los padres de familia. El Diseño Curricular Nacional (DCN) de Educación Básica Regular, formulado por el Ministerio de Educación, fija el marco de nuestro trabajo educativo, labor que desarrollamos con los textos escolares de Matemática Geniomátic de educación secundaria. Compartimos la propuesta de “ofrecer una educación integral a los estudiantes mediante una formación científica, humanística y técnica. Afianzar su identidad personal social. Profundizar los aprendizajes logrados en el nivel de Educación Primaria. Orientar al desarrollo de capacidades que permitan al educando acceder a conocimientos humanísticos, científicos y tecnológicos en permanente cambio. Formar para la vida, el trabajo, la convivencia democrática, el ejercicio de la ciudadanía y para niveles superiores de estudio. Tenemos en cuenta las características, las nece- sidades y los derechos de los púberes y adolescentes“. La labor docente, particularmente en Matemática, es una tarea apremiante en la que Geniomátic pretende apoyar, por lo que esperamos que este texto sea una herramienta útil y eficiente que aligere el trabajo con sus estudiantes. AL ESTUDIANTE: ¿Qué piensas de la Matemática? El concepto que tengas de la Matemática es muy importante para tu aprendizaje. Algunos piensan que la Matemática es un conjunto de reglas y fórmulas que hay que memorizar para el examen. Otros piensan que es un invento de muchos genios, difícil de comprender. Ambas ideas pueden perjudicar tu aprendizaje. La Matemática es lógica y sentido común. Si en una caja pones 10 manzanas y le agregas 5 más, tendrás 15 manzanas. Si manejo un carro que yendo a 100 kilómetros por hora y frena en 50 metros, el sentido común me dice que necesito unos 100 metros por adelante, para que en caso de una emergencia tenga tiempo de reaccionar y frenar con tranquilidad. En caso contrario, debo bajar la velocidad. Los conocimientos matemáticos son muy útiles para resolver problemas de cuantificación, como calcular áreas de terrenos, cantidad de materiales para construcción, estimar el tiempo de pro- ducción de un artefacto, etc. Este libro te ofrece una oportunidad para involucrarte en el maravilloso mundo de las ideas ma- temáticas, donde no hay límites para tu curiosidad, donde puedes explorar, imaginar, cuestionar, verificar, proponer, preguntar, responder preguntas desde tu punto de vista, compartir tus inquie- tudes y trabajar en equipo. En este texto encontrarás los conocimientos matemáticos siempre asociados a una aplicación práctica que te servirá de guía para que hagas lo mismo con los ejercicios de la actividad. Ade- más, cuentas con alcances en la columna derecha, que te reforzarán, ayudarán e informarán sobre el tema principal. Los cuatro textos van acompañados por un cuaderno de trabajo que contiene ejercicios similares a los de la actividad y otros, seleccionados en tres niveles de dificultad, para que puedas practicar, reforzar y profundizar tus conocimientos. PRESENTACIÓN 32 4 2 Número de la unidad Título de la unidad Título del capítulo Número de capítulo Generación del conflicto cognitivo Es una pregunta que tendrás que responder con el desarrollo o al terminar el capítulo. Información complementaria Lecturas, notas, observación, historias, recursos tecnológicos, que contribuyen a reforzar y recrear el tema. Problemas Plantea una aplicación desarrollada del tema. Problemas Plantea una aplicación desarrollada del tema. Recuperación de saberes previos Plantea situaciones que te servirán de base para iniciar el tema nuevo. Es algo que conoces o has tratado en los capítulos anteriores. Formalización Continúa las definiciones y conceptos de los términos matemáticos. Actividad Es un conjunto de preguntas sobre análisis, reflexión, de valoración, demostración, cálculo, búsqueda de relaciones, para que desarrolles, individual o colectivamente, con apoyo de tu profesor o tus compañeros. Imagen secundaria Imagen que muestra un detalle relacio- nado con el tema de la lectura. Aprendizajes esperados y actividades Contienen el listado de las capacidades que desarrollarás en la unidad. Imagen motivadora Fotografía ilustrada que conecta una situa- ción real con el tema de aprendizaje. Lectura motivadora Explica la relación entre la Matemática y una situación objetiva. Además, formula preguntas que propician el análisis y reflexión sobre el tema. 6 2 RELACIONES LÓGICAS Y NÚMEROS NATURALES CAMÉLIDOS SUDAMERICANOS Del universo de los animales denominados camélidos sudameri- canos (llama, alpaca, vicuña, guanaco) el guanaco se encuentra en peligro de extinción, sobre todo en el Perú. Es el ancestro de la llama, alpaca y guanaco modernos. Es silvestre igual que la vicuña. - Busca características comunes entre el guanaco y la vicuña, en- tre el guanaco y la llama, entre la llama y la alpaca y las carac- terísticas comunes entre los cuatro camélidos. http://www.peruecologico.com.pe/fau_guanaco_1.htm APRENDIZAJES ESPERADOS Unidad 01 Torres del Paine National Park Chaccu de vicuñas - Hu ancavelica Matematiza situaciones Comunica y representa Elabora y usa estrategias Razona y argumenta • Reconoce el valor de verdad de proposicio- nes lógicas. • Interpreta datos a partir de inferencias deductivas. • Convierte números de una base a otra. • Representa en forma simbólica un enunciado. • Escribe números natu- rales en distintas bases. • Utiliza las operaciones en N para comunicar resultados. • Elabora estrategias para resolver problemas de relaciones de lógica. • Resuelve problemas de conteo de cifras. • Usa diversas estrategias para resolver problemas con números naturales. • Justifica el uso de las proposiciones lógicas. • Argumenta la impor- tancia del cambio de base y sus operaciones. • Establece reglas para operar en N. CAPÍTULO 01 CONECTIVOS LÓGICOS 16 2 04CAPÍTULO OPERACIONES CON NÚMEROS ENTEROS I SuceSión aritmética Estos son los números impares. Au- mentando dos esferas, una en cadaextremo de la escuadra, podemos seguir dibujando la secuencia infini- tamente. Las esferas forman una sucesión gráfica, y los números, una sucesión numé- rica. Las sucesiones numéricas son muy diversas, aquí trataremos la suce- sión aritmética. Una sucesión aritmética es un conjunto de números, llamados términos, en el que, dado el primero, cada término siguiente se obtiene sumando al anterior un mismo número llamado razón. Fórmula de recurrencia o término general • Como va de 4 en 4 (razón), el término general contiene 4n. • Para n = 1 debe producir 7, entonces es 4n + 3. El término general se denota por tn, en este caso tn = 4n + 3. Para n = 1 debe resultar 7. En efecto, t1 = 4(1) + 3 = 7 Para n = 3 debe resultar 15. En efecto, t3 = 4(3) + 3 = 15 Para calcular el número de términos de la sucesión nos preguntamos, para qué valor de n resulta 195: 4n + 3 = 195 ⇒ n = 48 (tiene 48 términos) Problema 1 ¿Cuántos términos de la sucesión 3; 12; 21; 30; ..., tienen 3 cifras? Solución: • Término general: tn = 9n – 6 • Tienen n 3 cifras: 100 ≤ 9n – 6 < 1000 mín = 12 máx = 111 ∴ Hay 111 – 11 = 100 términos Rpta.: 100 ¿La suma es siem- pre mayor que las partes? Pachapupo - Ayacucho ADICIÓN Con el paso del tiempo la naturaleza construye maravillas, molécula por molécula. Dada la sucesión aritmética: t1, t2, t3, ... tn r r • Término anterior al primero t0 = t1 – r • Término general tn = rn + t0 • Número de términos: n = tn – t1 r + 1 o n = tn – t0 r Datos 1 3 5 7 7; 11; 15; 19; ... ; 195 1° término último término razón número de términosn 4 4 4 I B IM ES TR E CAPÍTULO 01 CONECTIVOS LÓGICOS 12 2 CAPÍTULO 02 NUMERACIÓN 1 Si un número de dos cifras es igual a 5 veces su cifra de unidades, calcula la suma de sus cifras. 2 Calcula a + b si 5ab = 1ab 3 Indica el o los numerales mal escritos. 1. 28(3) 3. 2222(9) 2. 126(5) 4. 761(8) 4 Ordena de mayor a menor los siguientes núme- ros: 1. 34(8) 2. 45(6) 3. 1101(2) 5 Indica si es verdadero (V) o falso (F). 1. 32(6) < 33(7) ( ) 2. 43(5) > 44(6) ( ) 3. 71(8) > 72(9) ( ) 6 Halla los valores de a, b, c y d si los siguientes números están bien escritos. Da como respuesta la suma de ellos. a1(b) ; b1(d) ; 2d3(c) ; c1(5) 7 Halla el valor de "x" en: 421(x) = 133(9) 8 Si 203(m) = 120(m + 1) calcula "m" 9 Calcula el valor de c + b + n en: 346(n) = 2bc(8) 10 Halla "a" si: 43 = 1aa(6) Actividad 02 Problema 5 Si ab = 1 3 (1ab), calcula a × b. Solución: 3ab = 100 + ab 2ab = 100 ⇒ ab = 50 a = 5 ∧ b = 0 ∴ a × b = 0 Rpta.: 0 Problema 7 Si a2b(9) = a72(n) , halla el valor de a×b×n. Solución: De la expresión: a72(n) ⇒ 7 < n < 9 ⇒ n = 8 ⇒ a2b(9) = a72(8) 81a + 18 + b = 64a + 56 + 2 17a + b = 40 ⇒ a = 2; b = 6 ∴ a×b×n = 96 Rpta.: 96 Problema 6 Calcula "x" en abcd(x) si el máximo valor de a + b + c + d es 88. Solución: a = b = c = d = x – 1 ⇒ 4(x – 1) = 88 x – 1 = 22 ⇒ x = 23 ∴ x = 23 Rpta.: 23 Problema 8 Si 123 = aaabc3, halla a + b + c. Solución: 123 en base 3 ⇒ 123 = 111203 = aaabc3 ∴ a + b + c = 3 Rpta.: 3 123 3 0 41 3 2 13 3 1 4 3 1 1 I B IM ES TR E ESTRUCTURA DEL TEXTO Sección inicial de la unidad Sección central 52 ÍNDICE SECCIÓN INICIAL SECCIÓN CENTRAL ACTIVIDAD Capítulo 01: Conectivos lógicos Análisis de las proposiciones compuestas básicas Capítulo 02: Numeración Sistema de numeración, cambio de base Capítulo 03: Conteo de números y cifras Método combinatorio, cifras condicionales Capítulo 04: Operaciones con números enteros I Adición Sucesión aritmética Serie aritmética Capítulo 05: Operaciones con números enteros II Sustracción, complemento aritmético Capítulo 06: Operaciones con números enteros III Multiplicación, división Actividad 01 Actividad 02 Actividad 03 Actividad 04 Actividad 05 Actividad 06 01 6 RELACIONES LÓGICAS Y NÚMEROS NATURALES 7 10 13 16 19 21 9 12 15 18 20 23 Capítulo 07: Principios de divisibilidad Criterios de divisibilidad Capítulo 08: Números primos Estudio de los divisores de un número Capítulo 09: MCM Y MCD Métodos de obtención del MCM y MCD Propiedades del MCM y MCD Capítulo 10: Números racionales I Fracciones Capítulo 11: Números racionales II Homogenización de fracciones, comparación de fracciones Capítulo 12: Operaciones con fracciones Problemas de adición, sustracción, multiplicación y división Actividad 07 Actividad 08 Actividad 09 Actividad 10 Actividad 11 Actividad 12 24 02 PROPIEDADES DE LOS NÚMEROS 25 29 31 33 36 38 28 30 32 35 37 39 Capítulo 13: Números decimales I Clasificación de los números decimales, fracción generatriz Capítulo 14: Números decimales II Operaciones con decimales Capítulo 15: Razones y proporciones Razones Serie de razones geométricas equivalentes Capítulo 16: Magnitudes proporcionales Reparto proporcional Capítulo 17: Regla de tres Directa, inversa y compuesta Capítulo 18: Tanto por ciento Aplicaciones del tanto por ciento, descuento y aumento sucesivos Actividad 13 Actividad 14 Actividad 15 Actividad 16 Actividad 17 Actividad 18 41 44 47 50 53 55 40 03 NÚMEROS RACIONALES Y PROPORCIONALIDAD 43 46 49 52 54 59 Capítulo 19: Estadística Tabla de distribución de frecuencias Capítulo 20: Gráficos estadísticos I Gráfico de barras, diagramas circulares, pictogramas Capítulo 21: Gráficos estadísticos II Histogramas Capítulo 22: Medidas de tendencia central Media, moda, mediana, promedio ponderado Capítulo 23: Combinaciones y permutaciones Variaciones Capítulo 24: Probabilidad Experimento aleatorio, probabilidad de un evento Actividad 19 Actividad 20 Actividad 21 Actividad 22 Actividad 23 Actividad 24 61 65 69 72 75 77 60 04 ESTADÍSTICAS Y PROBABILIDADES 63 67 70 74 76 80 6 2 RELACIONES LÓGICAS Y NÚMEROS NATURALES CAMÉLIDOS SUDAMERICANOS Del universo de los animales denominados camélidos sudameri- canos (llama, alpaca, vicuña, guanaco) el guanaco se encuentra en peligro de extinción, sobre todo en el Perú. Es el ancestro de la llama, alpaca y guanaco modernos. Es silvestre igual que la vicuña. - Busca características comunes entre el guanaco y la vicuña, en- tre el guanaco y la llama, entre la llama y la alpaca y las carac- terísticas comunes entre los cuatro camélidos. http://www.peruecologico.com.pe/fau_guanaco_1.htmAPRENDIZAJES ESPERADOS Unidad 01 Torres del Paine National Park Chaccu de vicuñas - Hu ancavelica Matematiza situaciones Comunica y representa Elabora y usa estrategias Razona y argumenta • Reconoce el valor de verdad de proposicio- nes lógicas. • Interpreta datos a partir de inferencias deductivas. • Convierte números de una base a otra. • Representa en forma simbólica un enunciado. • Escribe números natu- rales en distintas bases. • Utiliza las operaciones en N para comunicar resultados. • Elabora estrategias para resolver problemas de relaciones de lógica. • Resuelve problemas de conteo de cifras. • Usa diversas estrategias para resolver problemas con números naturales. • Justifica el uso de las proposiciones lógicas. • Argumenta la impor- tancia del cambio de base y sus operaciones. • Establece reglas para operar en N. 72 CONECTIVOS LÓGICOS Una proposición es un enunciado que puede ser calificado como verdade- ro o falso, y se puede representar por las letras p, q, r ...... llamadas variables. Ejemplo: p: 2 + 7 > 5 q: 13 es un número primo p: (V) q: (V) r: (F)r: 2 + 7 > 5 Conectivos Lógicos Análisis de lAs proposiciones compuestAs básicAs CONJUNCIÓN (∧) "Andy es policía y estudia derecho" p ∧ q p q p ∧ q V V V V F F F V F F F F Tabla de verdad de la conjunción DISYUNCIÓN DÉBIL (∨) p q p ∨ q V V V V F V F V V F F F Tabla de verdad de la disyunción débil. "Andy es policía o estudia derecho" p ∨ q Términos usados Símbolo Nombre del Conectivo No es cierto que..... ∼ Negación ..... y ..... ∧ Conjunción ..... o ..... ∨ Disyunción Inclusiva o bien ..... o bien ..... ∆ Disyunción Exclusiva Si ..... entonces ⇒ Condicional ..... si y solo si ..... ⇔ Bicondicional 1. ENUNCIADO. Es toda expresión que tiene sentido en un determinado contexto. Ejemplo: • ¡Socorro! • ¿Cómo te llamas? • Te extraño mucho • Estudia para tu examen • x + 5 = 8 2. VALOR DE VERDAD. Una proposición sólo puede ser falsa (F) o verdadera (V). El calificativo falso o verda- dero es el valor de verdad o valor veritativo de una proposición. V(p) = V ← Valor de p es verdadero. V(q) = F ← Valor de q es falso. Ten Presente 2 ¿Qué es una proposición? Es imposible que tú no seas Marco. ¿? 01CAPÍTULO I B IM ESTR E CAPÍTULO 01 CONECTIVOS LÓGICOS 8 2 CAPÍTULO 01 CONECTIVOS LÓGICOS 1. PROPOSICIÓN SIMPLE Y COMPUESTA Una proposición es simple si no tiene conectivos, en caso contrario es compuesta. • p → q : compuesta • p ∨ q : compuesta 2. ESQUEMA MOLECULAR La representación simbólica de una proposición com- puesta se llama esquema molecular. Ten Presente 2 Datos NEGACIÓN (∼) La negación es un conectivo que cambia el valor de verdad de una proposición. ∼ p: No p Es falso p No es cierto que p Disyunción fuerte: p ∆ q ≡ ∼ (p ↔ q) Condicional: p → q ≡ ∼ p ∨ q Leyes de Morgan: ∼(p ∨ q) ≡ ∼ p ∧ ∼ q ∼(p ∧ q) ≡ ∼ p ∨ ∼ q Problema 1 Sean: p : 12 > 19 q : 5 ≤ 5 Halla el valor de (p ∧ q) ∨ (q ∧ p) Solución: • V(p) = F y V(q) = V • (p ∧ q) ∨ (q ∧ p) ≡ F FF F V V F F Rpta: F CONDICIONAL (→) Si Andy es policía estudia derechoentonces p → q p q p → q V V V V F F F V V F F V Tabla de verdad de la condicional BICONDICIONAL (↔) Andy es policía estudia derechosi, y sólo si, p ↔ q p q p ↔ q V V V V F F F V F F F V Tabla de verdad de la bicondicional Problema 2 Sean p: 5 < 8; q: 7 es par y r: 9 es primo. Determina el valor de ver- dad de: [(p → q) ∧ r] ∨ (p ↔ r) Solución: • V(p) = V, V(q) = F y V(r) = F [(p → q) ∧ r] ∨ (p ↔ r) FF FF FV V F F Rpta.: F Problema 3 Determina el valor de: (p → q) ∧ (∼ q ∨ p) para todas las combinaciones de valores de p y q. Solución: Elaboramos la tabla de verdad del es- quema. p q (p → q) ∧ (∼ q ∨ p) V V V V F V V V F F F V V V F V V F F F F F F V V V V F Rpta.: VFFV Problema 4 Si el esquema (p ∧ q) → ∼ r es falso, deter- mina el valor de (∼p ∆ r) ∨ [∼ (p ∧ q) → r] Solución: • V V V V F F (p ∧ q) → ∼ r V(p) = V V(q) = V V(r) = V • V V V V F (∼ p ∆ r) ∨ [∼ (p ∧ q) → r] La disyunción es verdadera si uno de los términos es verdadero. Rpta: V I B IM ES TR E CAPÍTULO 01 CONECTIVOS LÓGICOS 92 CAPÍTULO 01CONECTIVOS LÓGICOS 1 Son proposiciones lógicas. 1) 5 > 8 2) ¡Socorro! 3) 1 + 2 + 3 + 4 = 10 2 Determina el valor de verdad de las siguientes proposiciones: p: 2 4 8 = 43 × × q: 1+ 3 + 5 + 7 + 9 = 5 r: La suma de dos números siempre es impar. 3 Determina cuál o cuáles son proposiciones sim- ples. a) Ángel es abogado. b) El cuadrado y el rombo son cuadriláteros. c) No es cierto que cero sea un número par. 4 Representa simbólicamente: a) 15 es impar y múltiplo de 5. b) 18 es número par y primo. c) 35 no es par o es primo. 5 Si los valores de verdad de p, q y r son F, V y F, respectivamente. Halla el valor de verdad de los siguientes esquemas moleculares: (1) p → q (2) ∼q ↔ r (3) (p ∨ ∼r) 6 Si ∼p → q es falso determina el valor de p ∨ q. 7 Clasifica los siguientes esquemas moleculares como tautológico (T), contingente (C) o contra- dictorio (F). 1. (∼p → q) ∨ (p ∨ q) 2. (p ∨ q) ∨ ∼q 3. (p ∨ ∼q) ∧ ∼p 8 Si la proposición compuesta: ∼[(q ↔ r) ∧ ∼(r ∨ t)] es falsa, halla el valor de verdad de las proposi- ciones: q, r, t, respectivamente. 9 Si la proposición p ∨ q es falsa, determina cuáles de las siguientes proposiciones son verdaderas. a) p ∧ q c) p ∧ ∼q b) ∼p ∨ q d) ∼(p → q) 10 Si @ es un operador lógico definido mediante la tabla: p q p @ q V V V F F V F F V V F V Determina el resultado de evaluar la proposi- ción: ∼(p @ q) @ (p @ ~q) Actividad 01 Problema 5 Indica el valor de verdad de las siguientes propo- siciones: I. (2 + 7 = 9) ∨ (6 – 2 = 5) II. (4 – 3 = 2) ∨ (5 – 3 = 1) III. (4 + 4 = 8) ∨ (5 – 3 > 1) IV. (2 × 6 = 12) ∨ (3 × 2 = 3) Solución: I. (2 + 7 = 9) ∨ (6 – 2 = 5) ≡ V II. (4 – 3 = 2) ⇒ (5 – 3 = 1) ≡ V III. (4 + 4 = 8) ∧ (5 – 3 = 1) ≡ V IV. (2 × 6 = 12) ⇔ (3 × 2 = 3) ≡ F Rpta.: VVVF V F F F V V V F I B IM ESTR E CAPÍTULO 01 CONECTIVOS LÓGICOS 10 2 02CAPÍTULO NUMERACIÓN SISTEMA DE NUMERACIÓN No podemos utilizar un símbolo di- ferente para cada número, porque necesitaríamos infinitos símbolos, por lo que utilizamos combinacio- nes de símbolos. 0 1 2 43 5 6 7 8 109 Al último conjunto se le asigna, en lugar de un símbolo nuevo, la com- binación de 1 y 0 (Base 10). Así, para representar los números, se ha creado un sistema de símbo- los bajo tres principios (ver a la de- recha), el cual se denomina Sistema de numeración. Datos 1. NUMERAL Representación simbólica de un número. • Sean: ab = 5⋅2 = 10 ab = 52 bb = 22 a = 5; b = 2 2. ORDEN 475 1° orden 2° orden 3° orden El orden es el lugar que ocupa una cifra. Según el orden (según su posición en el numeral) la cifra tiene un valor relativo. En 456 Representa 5⋅10 = 50 En 456(9) Representa 5⋅9 = 45 3. DESCOMPOSICIÓN POLINÓMICA Todo numeral se puede ex- presar como la suma de sus valores relativos. • 472 = 4⋅102 + 7⋅10 + 2 • 536(7) = 5⋅7 2 + 3⋅7 + 6 ⇒ 536(7) = 272 Obsérvese que en base 7, el numeral 536 representa el número doscientos setenta y dos en base 10. 536(7) se lee "cinco tres seis en base siete". Para Dila, Solú, ... creo que no va alcanzar ¿Cuál es la diferen- cia entre número y numeral? PRINCIPIOS DEL SISTEMA DE NUMERACIÓN 1. De la base Cuando la base es 10, con 10 unidades se forma una decena, unidad de 2° orden. Si la base es 5, con cinco unida- des se forma una unidad de 2° orden. 10(5) "La base siempre es un número natural mayor que 1" 2. De la cifra Para escribir en base n se usan n cifras,todas menores que la base: 0; 1; 2; 3; ... ; n – 1 cero cifras significativas 3. Del valor relativo En 4272 Representa 2 Representa 200 Aparte de su figura (valor absoluto) la cifra tiene un valor (valor relati- vo) por su ubicación en el numeral. I B IM ES TR E CUATROCUATRO 4 Para contar objetos los hacemos co- rresponder con elementos conoci- dos, (dedos de la mano), a los que damos nombres (cero, uno, dos, ...) y símbolos (0; 1; 2; ...) los cuales for- man el conjunto de los números na- turales, representado por N: N = {0; 1; 2; 3; ... ; +∞} CAPÍTULO 01 CONECTIVOS LÓGICOS 112 CAPÍTULO 02NUMERACIÓN ObservaciónObservación • La cifra es siempre menor que la base. A lo más es menor en 1 a la base. • La enumeración de las cifras es de izquierda a derecha, lo contrario del orden, que es de derecha a izquierda. 4762 1° cifra 2° cifra 3° cifra 4° cifra 1° orden 2° orden 3° orden 4° orden Problema 1 Escriba los 15 primeros números naturales distintos de cero en base 3. Solución: 1 ; 2 ; 10(3) ; 11(3) ; 12(3) ; 20(3) ; 21(3 ); 22(3) ; 100(3) ; 101(3 ); 102(3) ; 110(3) ; 111(3 ); 112(3) ; 120(3). CAMBIO DE BASE De base 10 a base n (n ≠ 10) • Escribamos 30 en base 4 30 = 132(4) 1 3 2 En forma práctica: 30 = 132(4) 30 4 47 3 1 2 De base n a base 10 (n ≠ 10) • Escribamos 132(4) en base 10. Representa 2 Representa 3⋅4 Representa 3⋅42 ⇒ 132(4) = 1⋅4 2 + 3⋅4 + 2 = 30 • Escribamos 2504(6) en base 10. 2504(6) = 2⋅6 3 + 5⋅62 + 4 2504(6) = 432 + 180 + 4 = 616 ∴ 2504(6) = 616 Problema 2 Si a50(b), x6y(a) y b36(9) están co- rrectamente escritos, calcula a + b. Solución: a50(b) , x6y(a) , b36(9) a < b 6 < a b < 9 6 < a < b < 9 ⇒ a + b = 15 7 8 Rpta.: 15 Problema 3 Un numeral de dos cifras de la base 10 invierte sus cifras cuando se lo escribe en base 7. Identifica este numeral. Solución: • ab = ba(7) 10a + b = 7b + a 9a = 6b ⇒ a b = 2 3 = 4 6 ∴ab = 23; 46 Rpta.: 23 o 46 Problema 4 Calcula a + b + c si ab5 = cc6c(7). Solución: ab5 = c⋅73 + c ⋅72 + 6⋅7 + c ab5 = 393c + 42 (1) ...5 ...2 393c debe terminar en 3 ⇒ c = 1 En(1): ab5 = 393(1) + 42 = 435 ∴ a + b + c = 4 + 3 + 1 = 8 Rpta.: 8 NUMERAL CAPICÚA Es aquel cuyas cifras equidis- tantes de la central son iguales: • 747 • abba • aba • abcba Datos I B IM ESTR E CAPÍTULO 01 CONECTIVOS LÓGICOS 12 2 CAPÍTULO 02 NUMERACIÓN 1 Si un número de dos cifras es igual a 5 veces su cifra de unidades, calcula la suma de sus cifras. 2 Calcula a + b si 5ab = 1ab 3 Indica el o los numerales mal escritos. 1. 28(3) 3. 2222(9) 2. 126(5) 4. 761(8) 4 Ordena de mayor a menor los siguientes núme- ros: 1. 34(8) 2. 45(6) 3. 1101(2) 5 Indica si es verdadero (V) o falso (F). 1. 32(6) < 33(7) ( ) 2. 43(5) > 44(6) ( ) 3. 71(8) > 72(9) ( ) 6 Halla los valores de a, b, c y d si los siguientes números están bien escritos. Da como respuesta la suma de ellos. a1(b) ; b1(d) ; 2d3(c) ; c1(5) 7 Halla el valor de "x" en: 421(x) = 133(9) 8 Si 203(m) = 120(m + 1) calcula "m" 9 Calcula el valor de c + b + n en: 346(n) = 2bc(8) 10 Halla "a" si: 43 = 1aa(6) Actividad 02 Problema 5 Si ab = 1 3 (1ab), calcula a × b. Solución: 3ab = 100 + ab 2ab = 100 ⇒ ab = 50 a = 5 ∧ b = 0 ∴ a × b = 0 Rpta.: 0 Problema 7 Si a2b(9) = a72(n) , halla el valor de a×b×n. Solución: De la expresión: a72(n) ⇒ 7 < n < 9 ⇒ n = 8 ⇒ a2b(9) = a72(8) 81a + 18 + b = 64a + 56 + 2 17a + b = 40 ⇒ a = 2; b = 6 ∴ a×b×n = 96 Rpta.: 96 Problema 6 Calcula "x" en abcd(x) si el máximo valor de a + b + c + d es 88. Solución: a = b = c = d = x – 1 ⇒ 4(x – 1) = 88 x – 1 = 22 ⇒ x = 23 ∴ x = 23 Rpta.: 23 Problema 8 Si 123 = aaabc3, halla a + b + c. Solución: 123 en base 3 ⇒ 123 = 111203 = aaabc3 ∴ a + b + c = 3 Rpta.: 3 123 3 0 41 3 2 13 3 1 4 3 1 1 I B IM ES TR E 132 CONTEO DE NÚMEROS Y CIFRAS método combinAtorio ¿Cuántos numerales de tres cifras de la base 8 poseen todas sus cifras impares? Supóngase que a = 1 y b = 1, entonces c pue- de tomar los valores impares del 1 al 7. Así se forman los numerales 111, 113, 115 y 117, cua- tro numerales. Para a = 1 y b = 3, nuevamente c toma 4 valores y se forman 131; 133; 135 y 137. Por lo tanto por cada valor de b, c toma 4 valo- res. Pero mientras a permanece como 1, b puede tomar 4 valores, entonces se forman 4⋅4 = 16 números. Pero a también puede tomar 4 valores, y como por cada valor de a hay 16 numerales, entonces, en total se forman 4 ⋅16 = 64 numerales. Observa el esquema de la derecha. Problema 1 ¿Cuántos numerales de tres cifras no usan cifra 2 ni 3 en su escritura? Solución: El numeral es de la forma abc, donde a, b ni c no pueden tomar valores 2 ni 3. a b c 1 0 0 4 1 1 5 4 4 9 9 9 7·8·8 = 448 Rpta.: 448 cifrAs condicionAles ¿Cuántos numerales tienen la forma a(b + 2)(a – 2)b? Obsérvese que a no puede ser 1. De lo contrario la tercera cifra resultaría negativa. Por su parte, b no puede ser 8. De lo contrario la se- gunda cifra resultaría 10. Por lo tanto, los números de esta forma son los que se forman con los valores admisibles de a y b. ¿Cuántas parejas di- ferentes se forman con 4 hombres y 6 mujeres? La mayoría de danzas se practica en parejas. Cada pareja es una combinación de un hombre y una mujer. En la base 8 hay 64 numerales con todas sus cifras impares. a b c(8) 1 1 1 3 3 3 5 5 5 7 7 7 4·4·4 = 64 ⇒ son 8⋅8 = 64 a(b + 2)(a – 2)b 2 3 4 9 0 1 2 7 8 × 8 Danza típica de Huaytará - Huancavelica CANTIDADES DE NUMERALES DE 3 CIFRAS QUE UTILIZAN AL MENOS UNA CIFRA 2 1. Todos los numerales de 3 cifras. a b c 1 0 0 2 1 1 9 9 9 9·10·10 = 900 2. Numerales de 3 cifras que no utilizan cifra 2: a b c 1 0 0 3 1 1 9 9 9 8·9·9 = 648 3. Numerales de 3 cifras que utilizan al menos una cifra 2: 900 – 648 = 252 4. Números capicúas de 4 cifras existentes en el sistema decimal: a b b a 1 0 2 1 9 9 9·10 = 90 Ten Presente 2 03CAPÍTULO I B IM ESTR E CAPÍTULO 01 CONECTIVOS LÓGICOS 14 2 CAPÍTULO 03 CONTEO DE NÚMEROS Y CIFRAS ObservaciónObservación Para saber cuántos números hay entre 400 y 900, se suele restar 900 – 400 = 500. Pero no es correcto. Observa: del 1 al 900 del 1 al 399 del 400 al 900 1; 2; 3; ...; 399; 400; ...; 900 • Del 1 al 900: 900 #s Del 1 al 399: 399 #s ⇒ del 400 al 900: 900 – 399 = 501 #s Resulta 501, y no 500 como parecía al principio. Entonces, no se resta el último menos el primero, sino, el último menos el anterior al primero. Problema 2 ¿Cuántos números capicúas pares de 5 cifras tienen su cifra central impar? Solución: Los números son de la forma: a b c b a impar par 2 0 1 4 1 3 8 9 9 5·10·5 = 250 numerales Rpta.: 250 numerAles de cifrAs diferentes ¿Cuántos numerales de 3 cifras poseen cifras impa- res y diferentes entre sí? Supóngase que a = 1, entonces b ya no puede ser 1, entonces será 3. Si a = 1 y b = 3, entonces c solo puede ser 5 y 7. Se deduce que a puede tomar 4 valores, pero una vez que a toma 1 valor, para b sólo quedan 3. Si a toma un valor y b, otro, para c quedan sólo 2 valo- res, o sea siempre uno menos. Problema 3 ¿Cuántos números de tres cifras tienen exactamente dos cifras iguales? Solución: • Todos los números de tres cifras son: 100; 101; 102; ...; 999 son 900 999 – 99 = 9000 • Tienen las tres cifras iguales: 111; 222; 333; ... ; 999 son 9 • Tienen todas sus cifras dife- rentes. a b c 9·9·8 648 (a = 1; 2; ...; 9) (b = 0; 1; 2; ...; 9) (c = 0; 1; 2; ...; 9) • Tienen exactamente dos ci- fras iguales: 900 – 9 – 648 = 243 Rpta.: 243 conteo de cifrAs¿Es posible averiguar cuántas cifras se utiliza al escribir del 1 al 700? Total: 9 + 180 + 1803 = 1992 Se usa 1992 cifras 1; 2; 3; ... ; 9; 10; 11; ... 99; 100; 101; ...; 700 de 1 cifra 9 números 9 cifras 99 – 9 = 90 #s 90⋅2 = 180 cifras 700 – 99 = 601 #s 601⋅3 = 1803 cifras de 2 cifras de 3 cifras En forma práctica se puede usar la siguiente fórmula: N: último número n : número de cifras de N Cant. cifras(1 – N) = n(N + 1) – 111...11 n cifras Hay 24 numerales de 3 cifras impa- res y diferentes. a b c 4·3·2 = 24 (a ≠ b ≠ c) I B IM ES TR E CAPÍTULO 01 CONECTIVOS LÓGICOS 152 CAPÍTULO 03CONTEO DE NÚMEROS Y CIFRAS 1 ¿Cuántos números capicúas de tres cifras hay en el sistema quinario? 2 ¿Cuántos números de la forma a(2a)b(b – 3) exis- ten? 3 ¿Cuántos números de cuatro cifras empiezan con cifra par y terminan en 38? 4 ¿Cuántos números impares de tres cifras en base 8 no poseen cero en su escritura? 5 ¿Cuántos números de tres cifras existen en el sistema decimal? 6 ¿Cuántos números de cuatro cifras, todas impa- res, existen en el sistema octal? 7 ¿Cuántos números impares capicúas de cuatro cifras existen en el sistema decimal? 8 ¿Cuántos números de cuatro cifras existen en la base 6? 9 ¿Cuántos números de tres cifras no utilizan la cifra "4" en su escritura? 10 ¿Cuántos números capicúas de cuatro cifras existen en el sistema de base 8? Actividad 03 Problema 4 ¿Cuántas cifras se utiliza al escribir de 400 a 1500? Solución: Rpta.: 3804 Cant. cifras(400 – 1500) = 4893 – 1089 = 3804 1; 2; 3; ... ; 399; 400; 401; ...; 1500 Cant cifras = 4(1500 + 1) – 1111 = 4893 Cant cifras = 3(399 + 1) – 111 = 1089 Cant cifras (400 – 1500) Problema 5 ¿Cuántos números de 4 cifras existen en el sistema de base 8? Solución: a b c d(8) 2 0 0 0 3 1 1 1 7 7 7 7 7·8·8·8 = 3584 números Rpta.: 3584 Problema 6 ¿Cuántos números de 4 cifras comienzan y termi- nan en 7? Solución: Rpta.: 100 7 a b 7 0 0 1 1 2 2 9 9 10·10 = 100 números I B IM ESTR E CAPÍTULO 01 CONECTIVOS LÓGICOS 16 2 04CAPÍTULO OPERACIONES CON NÚMEROS ENTEROS I sucesión AritméticA Estos son los números impares. Au- mentando dos esferas, una en cada extremo de la escuadra, podemos seguir dibujando la secuencia infini- tamente. Las esferas forman una sucesión gráfica, y los números, una sucesión numé- rica. Las sucesiones numéricas son muy diversas, aquí trataremos la suce- sión aritmética. Una sucesión aritmética es un conjunto de números, llamados términos, en el que, dado el primero, cada término siguiente se obtiene sumando al anterior un mismo número llamado razón. fórmulA de recurrenciA o término generAl • Como va de 4 en 4 (razón), el término general contiene 4n. • Para n = 1 debe producir 7, entonces es 4n + 3. El término general se denota por tn, en este caso tn = 4n + 3. Para n = 1 debe resultar 7. En efecto, t1 = 4(1) + 3 = 7 Para n = 3 debe resultar 15. En efecto, t3 = 4(3) + 3 = 15 Para calcular el número de términos de la sucesión nos preguntamos, para qué valor de n resulta 195: 4n + 3 = 195 ⇒ n = 48 (tiene 48 términos) Problema 1 ¿Cuántos términos de la sucesión 3; 12; 21; 30; ..., tienen 3 cifras? Solución: • Término general: tn = 9n – 6 • Tienen n 3 cifras: 100 ≤ 9n – 6 < 1000 mín = 12 máx = 111 ∴ Hay 111 – 11 = 100 términos Rpta.: 100 ¿La suma es siem- pre mayor que las partes? Pachapupo - Ayacucho ADICIÓN Con el paso del tiempo la naturaleza construye maravillas, molécula por molécula. Dada la sucesión aritmética: t1, t2, t3, ... tn r r • Término anterior al primero t0 = t1 – r • Término general tn = rn + t0 • Número de términos: n = tn – t1 r + 1 o n = tn – t0 r Datos 1 3 5 7 7; 11; 15; 19; ... ; 195 1° término último término razón número de términosn 4 4 4 I B IM ES TR E CAPÍTULO 01 CONECTIVOS LÓGICOS 172 CAPÍTULO 04OPERACIONES CON NÚMEROS ENTEROS I serie AritméticA 7 + 11 + 15 + ... + 187 + 191 + 195 202 202 202 48 términos • Los términos de la sucesión están expresados en forma de adición. • Obsérvese que los términos equidistantes suman la misma cantidad. Con los 48 términos, emparejando los equidistantes, se forman 24 parejas, y como cada una suma 202, la suma total es 24⋅202 = 4848. Una serie aritmética es la adición de los términos de una sucesión aritmé- tica: t1 + tn + t3 + ... + tn = n(tn + t1) 2 r r Problema 3 A esta serie se le va adicionando términos hasta que la suma supe- re a 1000 por primera vez. 9 + 17 + 25 + 33 + ... ¿Cuál es el último número que se adiciona? Solución: • Término general: tn = 8n + 1 • Suma: n(tn + t1) 2 ≤ 1000 ⇒ n(8n + 1 + 9) 2 ≤ 1000 n(4n + 5) ≤ 1000 15 ∴ El último término es: t16 = 8(15) + 1 = 121 Rpta.: 121 Problema 4 Calcula la suma de los 20 prime- ros términos de 12; 15; 18; 21; ..., que terminen en 4. Solución: • Término general: tn = 3n + 9 • Termina en 4: 3n + 9 = 4 ...9 ⇒ 3n = ...5 ⇒ n = 5; 15; 25; ...; (10k – 5) Donde k = 1; 2; 3; ... ; 20 • tk = 3(10k – 5) + 9 t k t tk = − ⇒ = = 30 6 24 594 1 20 ∴ = + =S 20 594 24 2 6180 ( ) Rpta.: 6180 Problema 2 Calcula la suma de los 20 primeros múltiplos positivos de 6. Solución: • S = 6 + 12 + 18 + ... + t20 • tn = 6n ⇒ t20 = 6(20) = 120 ∴ = + ⇒ = + =S n t t Sn ( ) ( )1 2 20 120 6 2 1260 Rpta.: 1260 1. Sumatoria de los "n" prime- ros números naturales. Ejemplo: 1 + 2 + 3 ...+ 70 = 70⋅71 2 = 2485 2. Suma de los "n" primeros números pares. Ejemplo: 2 + 4 + 6 + .... + 20 = 10⋅11 = 110 Obsérvese: 2n = 20 → n = 10 3. Sumatoria de los "n" prime- ros números impares. Ejemplo: 1 + 3 + 5 + .... + 37 = 192 4. Sumatoria de los "n" prime- ros cuadrados perfectos. Ejemplo: 12 + 22 + 32 ...+ 202 = 20⋅21⋅41 6 5. Sumatoria de los "n" prime- ros cubos perfectos. Ejemplo: 13 + 23 + 33...+ 103 = (10⋅11) 2 2 1 + 2 + 3 ...+ n = n(n + 1) 2 2 + 4 + 6 + .... + 2n = n(n + 1) 1 + 3 + 5 + .... + (2n – 1) = n2 12+22...+ n2 = n(n+1)(2n+1) 6 13 + 23 ...+ n3 = n(n + 1) 2 2 Ten Presente 2 I B IM ESTR E CAPÍTULO 01 CONECTIVOS LÓGICOS 18 2 CAPÍTULO 04 OPERACIONES CON NÚMEROS ENTEROS I 1 ¿Cuál es el primer término de la siguiente suce- sión, que termina en cifra 7? 10; 13; 16; 19; ... 2 ¿Cuál es el mayor término de dos cifras en la su- cesión: 5; 11; 17; 23...? 3 En la siguiente sucesión determina la suma de los dos primeros términos que terminan en 5: 11; 17; 23; 29; 35; ... 4 ¿Cuál es el mayor número de tres cifras de la sucesión: 5; 11; 17; 23; ...? 5 Determina el 15 término de la sucesión: 20; 33; 46; 59; ... 6 ¿Cuántos términos tiene la P.A 4; 13; 22; 31; ... ; 265? 7 ¿Cuántas cifras se emplean en la sucesión: 27; 31; 35; 39; ... ; 95? 8 Halla el número de términos de la sucesión: 5; 7; 9; 12; ... ; 331 9 En un aula de 20 alumnos el profesor de aritmé- tica regala caramelos de la manera siguiente: al primer alumno le da 1, al segundo 3; al tercero 5; al cuarto 7, y así sucesivamente. ¿Cuántos ca- ramelos reparte en total? 10 Si la suma de 15 términos de una P.A. 825, halla la suma de los 13 términos centrales. Problema 5 Halla la suma de la serie S = 1 + 7 + 13 + 19 + 35 + ... + 115 Solución: Hallando el número de términos n = tn – t0 r ⇒ n = 115 – (–5) 6 = 20 Hallando la suma: S = n(t1 – tn) 2 ⇒ S = 20(1 + 115) 2 ∴ S = 1160 Rpta.: 1160 Problema 7 ¿Cuántos términos tiene la P.A. 4; 11; 18; 25; 32; ... 137? Solución: tn = 7n – 3 = 137 7n = 140 ∴ n = 20 Rpta.: 20 Problema 8 ¿Cuál es el mayor número de tres cifras de la sucesión 8; 11; 14; 17 ... ? Solución: tn = 3n + 5 ⇒ 3n + 5 < 1000 3n < 995 ⇒ n < 331 ∴ El mayor es: 3(330) + 5 = 995 Rpta.: 995 Problema6 Si 13 + 23 + 33 + ... + n3 = 625, halla la suma de cifras de: S = 1 + 2 + 3 + ... + n Solución: Siendo: 13 + 23 + 33 + ... + n3 = 625 (1 + 2 + 3 + ... + n)2 = 525 (1 + 2 + 3 + ... + n) = 25 ∴ ∑ cifras es: 2 + 5 = 7 Rpta.: 7 Actividad 04 I B IM ES TR E 192 CAPÍTULO 01 CONECTIVOS LÓGICOS OPERACIONES CON NÚMEROS ENTEROS II • La sustracción tiene tres términos, los que se nombran en el ejemplo. • La diferencia es tal que sumada con el sustraendo resulta igual al minuendo. 350 – 40 = 10 Diferencia SustraendoMinuendo propiedAdes de lA sustrAcción 1. Si M – S = D ⇒ M + S + D = 2M 2. Si abc – cba = xyz ⇒ y = 9 x + z = 9 Problema 1 La suma de los tres términos de una sustracción es 360. Si la dife- rencia excede en 50 al sustraendo, calcule la diferencia. Solución: • M + S + D 2M = 360 ⇒ M = 180 • 180 + S + D = 360 ⇒ S + D = 180 (1) • Dato: D – S = 50 (2) (1) + (2): 2D = 180 + 50 ⇒ D = 115 Rpta.: 115 Problema 2 Calcula el mayor valor de abc, si abc = cba + (2n)xn y a es par. Solución: • De la igualdad: x = 9 2n + n = 9 ⇒ n = 3 abc – cba = (2n)xn • abc cba 693 c + 10 – a = 3 a – c = 7 8 1 Par ⇒ abc = 8b1 = 891 máx = 9 Rpta.: 891 complemento Aritmético (cA) El complemento aritmético de un número entero positivo es la cantidad de unidades que le falta para igualar a una unidad de orden inmediato superior a su cifra de mayor orden. Para 432, la cifra 4 es de centenas. El siguiente orden es el millar, entonces el C.A. de 432 es lo que le falta para igualar a 1000: CA(432) = 1000 – 432 = 568 Pampamarca - Ayacucho SUSTRACCIÓN Por erosión diferencial, el agua se lleva las partes más débiles y forma admi- rables paisajes con el resto. ObservaciónObservación El CA de un número se calcula restando de 10 su primera cifra significativa y de 9, las demás cifras. • CA(5620) = (9 – 5)(9 – 6)(10 – 2)0 CA(5620) = 4380 • CA(abc) = (9 – a)(9 – b)(10 – c) (c ≠ 0) ¿El complemento aritmético del comple- mento aritmético de un número siempre es el mismo número? Si: ab – ba xy ⇒ x + y = 9 Donde: b < a Si: a b c – c b a xyz ⇒ x + z = y = 9 Donde: c < a También: a – c = x + 1 Ten Presente 2 05CAPÍTULO I B IM ESTR E 20 2 CAPÍTULO 05 OPERACIONES CON NÚMEROS ENTEROS II Problema 3 Si ab + CA(ba) = 37, calcule b – a. Solución: ab + (100 – ba) = 37 ba – ab = 63 9(b – a) = 63 ⇒ b – a = 7 Rpta.: 7 Problema 5 Calcula a + b + c, si CA(abb) = ca7. Solución: b = 3 ca7 abb 1000 a = 6 ca7 a33 1000 c = 3 c67 633 1000 ∴ a + b + c = 6 + 3 + 3 = 12 Rpta.: 12 Actividad 05 1 La suma de los términos de una sustracción es 124. Si el sustraendo es 30 veces la diferencia, halla la diferencia. 2 Si 4ab – 23a = 199, halla a + b. 3 Si CA (a37) = 7bc , halla a + b + c. 4 Si abc – cba = 4xy , halla el máximo valor de x + y. 5 Halla a×b, sabiendo que: CA(ab ) + CA(1ab ) = 892 6 Si la primera cifra del número 3ab se coloca al último, el nuevo numeral es mayor en 81 al nu- meral inicial. Halla a + b. 7 En una sustracción el minuendo aumenta en 115 y el sustraendo disminuye en 210. ¿En cuánto varía la diferencia? 8 El complemento aritmético de un número de tres cifras, que termina en 2, es otro número de tres cifras que empieza en 47. ¿Cuál es la suma de cifras del primer número? 9 Halla un número de 3 cifras, cuyo complemento aritmético es igual a la suma de sus cifras. Da como respuesta el complemento aritmético del número. 10 Halla a + 3b, si a7b – b7a = 19x y a + b + x = 12. Problema 4 La suma de los tres términos de una sustracción es 36. Halla el minuendo. Solución: S + M + D = 36 2M = 36 ∴ M = 18 Rpta.: 18 Problema 6 Si a un número de tres cifras se le disminuye en su C.A. se obtiene 678. Halla el número. Solución: C.A. (N)= 1000 – N Por datos: N – (1000 – N) = 678 2N = 1678 ⇒ N = 839 ∴ El número es: 839 Rpta.: 839 I B IM ES TR E 212 OPERACIONES CON NÚMEROS ENTEROS III • La multiplicación se puede con- cebir como una adición de su- mandos iguales. 7 + 7 + 7 + 7 + 7 = 5×7 = 35 5 sumandos Multiplicador Producto Multiplicando productos pArciAles Cuando se multiplican números de varias ci- fras, el multiplicando se multiplica por cada una de las cifras del multiplicador, denomi- nándose a los resultados, productos parcia- les. La suma de éstos es el producto. Problema 1 Al multiplicar un número de 3 cifras por 74, un estudiante comete el error de sumar los productos parciales sin co- rrer a la izquierda el segundo producto parcial, y obtiene 4158. Encuentra el resultado correcto. Solución: • abc 74 4⋅abc 7⋅abc 1° Producto parcial 2° Producto parcial ⇒ 4(abc) + 7(abc) = 4158 ⇒ abc = 378 ∴ 378⋅74 = 27972 Rpta.: 27972 DIVISIÓN 60 4 8 ⇒ 60 = 7⋅8 + 4 7 DivisorDividendo Resto por defecto Cociente por defecto 60 3 9 ⇒ 60 = 7⋅9 – 3 7 DivisorDividendo Resto por exceso Cociente por exceso Cuando dividimos 60 entre 7 buscamos un número entero cuyo producto con 7 sea 60. Pero al no encontrarlo, buscamos que el producto sea cercano a 60. El número entero cuyo producto con el divisor es igual o cercano al dividen- do se llama cociente. La diferencia entre dicho producto y el dividendo se llama resto o residuo. MULTIPLICACIÓN Los cuyes son mamíferos do- mésticos que se multiplican con mucha rapidez. 1. Hay varias formas de repre- sentar la multiplicación. a×b = a⋅b = ab = (a)(b) 7×8 = 7⋅8 = 7(8) = (7)(8) 2. La división también se pue- de presentar por: a÷b = a/b = a b 15÷3 = 15/3 = 15 3 = 5 Ten Presente 2 abc xy abc⋅x abc⋅y Producto 1° Producto parcial 2° Producto parcial ¿El producto de dos números positivos siempre es mayor que sus factores? 06CAPÍTULO I B IM ESTR E CAPÍTULO 01 CONECTIVOS LÓGICOS 22 2 CAPÍTULO 06 OPERACIONES CON NÚMEROS ENTEROS III División de un entero negativo • Por defecto: ⇒ –40 = 7(–6) + 2 –40 2 –6 7 • Por exceso: ⇒ –40 = 7(–5) – 5 –40 5 –5 7 Ten Presente 2 7⋅8 7⋅94 7 3 60 Resto por defecto Resto por exceso Se puede acercar al dividendo por la iz- quierda o por la derecha. De esta forma hacemos que todos los términos sean en- teros. Una división así se denomina divi- sión entera. clAses de división enterA Según el residuo la división es exacta si el residuo es cero e inexacta si el residuo es mayor que cero. División exacta (r = 0) D 0 q d ⇒ D = dq División inexacta (r ≠ 0) D r q d ⇒ D = dq + r División inexacta Cuando la división es inexacta se puede efectuar de dos maneras: División inexacta por defecto D r q d ⇒ D = dq + r División inexacta por exceso D re qe d ⇒ D = dqe – re Propiedades: • r < d • qe = q + 1 • r + re = d • Residuo máximo = d – 1 mínimo = 1 Problema 2 Dos números que suman 126 se dividen entre el mismo divisor. La primera división da 8 de cociente y 4 de residuo, y la segunda, 9 de cociente y 3 de residuo. Halla la diferencia de los números. Solución: • ⇒ A = 8d + 4 B = 9d + 3 A 4 8 d B 3 9 d • (8d + 4) + (9d + 3) = 126 17d = 119 ⇒ d = 7 • A = 8(7) + 4 = 60 • B = 9(7) + 3 = 66 ∴ B – A = 66 – 60 = 6 Rpta.: 6 Problema 3 Encuentra el menor y el mayor número que se debe agregar al dividendo de una división de di- visor 30 y residuo 12, para que el cociente aumente en 1. Dé como repuesta la suma. Solución: El residuo a lo más es 29. Entonces lo máximo que se pue- de agregar a 12 sin que varíe el cociente es 29 – 12 = 17. • Si agregamos 18 el cociente au- menta en 1 ⇒ 18 es lo mínimo que se agrega para aumentar en 1 el cociente. • Una vez aumentado en 1 el co- ciente, podemos aumentar el resto hasta 29. ⇒ máximo es 18 + 19 = 47 ∴ 17 + 47 = 64 Rpta.: 64 D 12 q 30 I B IM ES TR E CAPÍTULO 01 CONECTIVOS LÓGICOS232 CAPÍTULO 06OPERACIONES CON NÚMEROS ENTEROS III 1 Si abc × 16 = 7248, halla a + b + c. 2 Si ab × a = 511 ab × b = 219, halla ab × ba 3 Al multiplicar un número de tres cifras por 68 se observa que la suma de los productos parciales resulta 6664. ¿Cuál es la suma de cifras del nú- mero? 4 Halla un número que al dividirse entre otro da 32 de cociente y un residuo máximo de 21. 5 En una división inexacta el divisor es 35, el co- ciente, 15 y el residuo, 20. ¿Cuánto se debe adi- cionar como mínimo al dividendo para que el residuo sea máximo? 6 La suma de los términos de una división inexac- ta es 93, siendo el divisor 7 y el cociente la suma del divisor y el residuo. Halla la suma de cifras del dividendo. 7 El producto de dos números naturales es 72 y la suma de los mismos, 22. Halla la diferencia de dichos números. 8 El número formado por 45 cifras 3 se multiplica por 6. ¿Cuál es la suma de cifras del producto? 9 Al multiplicar un número por 13, la diferencia de los productos parciales es 560. Halla el número. 10 Las divisiones que se muestran se realizaron por defecto y por exceso. Halla p + q A 43 P 18 A 43 32 q Por defecto Por exceso Actividad 06 Problema 4 Halla A + N + x si ANA × A = xxx9 Solución: A × A = .....9 Entonces: A = 3 ó 7 A = 3 3N3 × 3 = xxx9 ⇒ 3 × 3 = xx Solo si x = 1 ⇒ 3N3 × 3 = 1119 = 3 × 373 ⇒ N = 7 Si A = 7, no hay solución ∴ A + N + x = 3 + 7 + 1 = 11 Rpta.: 11 Problema 6 Si a6b ÷ 7 = 123, halla a × b. Solución: a6b ÷ 7 = 123 ⇒ a6b = 7 × 123 a6b = 861 ⇒ a = 8 ∧ b = 1 ∴ a × b = 8 × 1 = 8 Rpta.: 8 Problema 5 Al dividir 4ab entre ab se obtiene 12 de cociente y 4 de residuo. Halla "a + b". Solución: 4 ab 4 12 ab ⇒ 4ab = 12 × ab + 4 400 + ab = 12 ab + 4 396 = 11 × ab ⇒ ab = 36 ∴ a + b = 9 Rpta.: 9 Problema 7 ¿Cuántos números de dos cifras divididos entre 15 dejan un residuo máximo? Solución: ab = 15q + 14 ab < 100 15q + 14 < 100 ⇒ q < 5,7 ⇒ q = 1; 2; 3; 4; 5 ∴ Hay 5 números Rpta.: 5 I B IM ESTR E 24 2 Unidad PROPIEDADES DE LOS NÚMEROS ANIMALES LONGEVOS La mayoría de los animales envejecen más rápido que los seres humanos. Al igual que en nosotros el tiempo de vida de los ani- males depende de la nutrición, el ejercicio y la salud que tuvieron en las distintas fases de su vida. El animal más longevo es la tortuga de Galápagos (193 años), seguida de la ballena boreal (150 años), la tortuga común (123 años), el loro amazónico (80 años), elefante (70 años), camello y guacamayo (50 años), el burro (45 años). - ¿Los animales en cautiverio viven tanto como los que viven en libertad? ¿Por qué? http://www.lareserva.com/home/cuanto_viven_los_animales APRENDIZAJES ESPERADOS Matematiza situaciones Comunica y representa Elabora y usa estrategias Razona y argumenta • Identifica los principios y criterios de divisibi- lidad • Reconoce cuándo un número es primo o compuesto. • Compara fracciones y opera con ellas. • Describe los principios y criterios de la divisibi- lidad. • Elabora una lista de números primos. • Representa en esque- mas el MCM y MCD. • Realiza ejercicios y pro- blemas de divisibilidad. • Resuelve problemas de MCD y MCM. • Emplea diversas estra- tegias para operar con fracciones. • Argumenta el uso de los criterios de divisibilidad. • Justifica el uso del MCD y MCM al resol- ver problemas. • Propone ejemplos de operaciones con frac- ciones. Unidad 02 252 PRINCIPIOS DE DIVISIBILIDAD El número 35 es divisible entre 7, y 7 es divi- sor de 35, porque la división de 35 entre 7 es exacta. Además, 35 = 7⋅5, por lo que se dice que 35 es múltiplo de 7, y que 7 es factor de 35, lo que se denota así: 35 = 7 : "35 múltiplo de 7". Pero un número no siempre es divisible entre otro. Por ejemplo, 38 no es divisible entre 7, sin embargo, 38 se puede expresar como 35 + 3 o 42 – 4, esto es: 38 = 7 + 3 ∨ 38 = 7 – 4. principios fundAmentAles de lA divisibilidAd 1. 6 6 6 18 + 30 = 48 n + n + n + ... + n = n n – n = nTambién Problema 1 Calcula el resto de dividir: 3 + 93 + 993 + 9993 + ... + 99...93 26 cifras entre 9. Solución: 9 9 9 3 + (90 + 3) + (990 + 3) +...+ (99...90 +3) 26 términos = 9 + 3⋅26 = 9 + 78 = 9 + 6 9 + 6 Resto Rpta: 6 2. 8(25) = 200 ⇒ 8(5) = 5 5 5 n⋅n = nk(n) = n Consecuencias: k(n + r) = n + kr • 4(9 + 2) = 9 + 8 (n + r1) (n + r2)(n + r3) = n + r1 r2 r3 • (12 + 2)(12 + 5)(12 + 3) = 12 + 2⋅5⋅3 = 12 + 6 12 + 6 Problema 2 Al dividir A entre 8 se obtiene 5 de residuo. Al dividir B entre 8 se obtiene 6 de residuo. Calcula el resto de dividir 4A + AB entre 8. Solución: 4A + AB = 4(8 + 5) + (8 + 5)(8 + 6) = 8 + 20 + 8 + 30 = 8 + 8 – 1 + 8 + 8 + 6 = 8 + 2 Rpta: 2 1. Si A = 9 + 3 ⇒ A = 9 – 6 Si B = 8 – 5 ⇒ B = 8 + 3 2. (n + a)(n + b) = n + ab (n – a)(n + b) = n – ab 3. Divisibilidad aplicada al binomio de Newton. (n + r)k = n + rk (n – r)k = n + rk si k par n – rk si k impar • (7 + 2)3 = 7 + 23 = 7 + 1 7 + 1 • (9 – 1)400 = 9 + 1400 = 9 + 1 • (8 – 3)3 = 8 – 33 = 8 + 5 8 – 5 Ten Presente 2 A B 0 K Es decir: A = BK Donde: A ∈ Z; B ∈ Z+; K ∈ Z Se afirma: A = B° ó A = BK "A es divisible entre B" "A es múltiplo de B" "B es un divisor de A" "B es un factor de A" módulo También: Divisible <> Múltiplo Divisor <> Factor Ten Presente 2Los años bisiestos se presentan cada 4 años. Son años múltiplos de 4. Si terminan en 2 ceros, las cifras restantes deben ser múltiplos de 4. • 35 7 ⇒ 35 = 7⋅5 0 5 • 38 7 ⇒ 38 = 7⋅5 + 3 3 5 38 = 7 + 3 • 38 7 ⇒ 38 = 7⋅6 – 4 4 6 38 = 7 – 4 Donde 3 + 4 = 7 (módulo) Si A es múltiplo de B y B múltiplo de C, ¿A es múltiplo de C? 07CAPÍTULO II B IM ESTR E 26 2 CAPÍTULO 07 PRINCIPIOS DE DIVISIBILIDAD 1. Sea A = 8 + 5 Podemos agregarle cualquier múltiplo de 8 y no cambia la estructura de A. • A = 8 + 5 + 40 = 8 + 5 • A = 8 + 5 – 32 = 8 + 5 2. Sean A = 7 + 5 ⇒ A = 7 + 5 + 35 B = 9 + 4 ⇒ A = 9 + 4 + 36 ⇒ A = ⇒ A = 63 + 40 7 + 40 9 + 40 3. 4N = 9 + 5 4N = 9 + 5 + 27 4N = 9 + 32 N = 9 + 8 4. 5N + 3 = 8 5N + 3 + 32 = 8 5N + 35 = 8 N + 7 = 8 Ten Presente 23. Si A = a b ⇒ A = MCM(a, b) Si A = a b ⇒ A = MCM(a, b) + r + r + r Obs: Mínimo común múltiplo: MCM Ejemplo: A = 8° ⇒ A = MCM (8; 6) ° ⇒ A = 24° A = 6° B = 12° B = 15° ⇒ B = MCM (12; 15; 6) ° ⇒ B = 60° B = 6° R = 7° + 2 ⇒ R – 2 = 7° ⇒ R – 2 = MCM (7; 5) ° R = MCM (7; 5) ° + 2 R = 35° + 2 –33; 2; 37..... R = 5° + 2 ⇒ R – 2 = 5° Problema 3 Cuando Yuri empaqueta sus soldados de juguetes de 8 en 8 le faltan 5 para formar grupos exactos, y cuando em- paqueta de 7 en 7 le faltan 4 para hacer grupos completos. Si cuando los agru- pa de 5 en 5 y no le falta ni le sobra, ¿cuántos soldados tiene como mínimo? Solución: N = 8 – 5 = 8 + 3 N = 7 – 4 = 7 + 3 N = 56 + 3 N = 59; 115; 171; ... N = 5 ⇒ N = 115 Rpta: 115 4. Principio de Arquímedes Si el producto de dos factores es múltiplo de un módulo, y uno de los factores no tiene divisores comunes aparte de 1 con el módulo, entonces el otro factor es múltiplo del módulo. • 12A = 5 ⇒ A = 5 • 15A + 20 = 9 ⇒ A + 4 = 9 • 10B = 7 ⇒ B = 7 • 8B = 7 + 24 ⇒ B = 7 + 3 Problema 4 En una conferencia so- bre la cocina peruana, participaron 65 perso- nas. Si las tres séptimas partes de hombres eran de provincia y las cua- tro quintas partes te- nían menos de 25 años, ¿cuántas mujeres parti- ciparon? Solución: Hombres: H Mujeres : M H + M = 65 (1) • De provincia: 3H 7 ⇒ 3H = 7 ⇒ H = 7 • < 25 años: 4H 5 ⇒ 4H = 5 ⇒ H = 5 ⇒ 35 = 35; 70; 105; ... De (1): 35 + M = 65 ⇒ M = 30 Rpta: 30 ..... –24; 0; 24; 48 ..... –60; 0; 60 II B IM ES TR E 272 CAPÍTULO 07PRINCIPIOS DE DIVISIBILIDAD criterios de divisibilidAd Los criterios de divisibilidad nos permiten determinar si un número es divi- sible entre otro(s). En caso de que no lo fuera, nos permiten calcular el resto sin necesidad de efectuar la división. 1. Divisibilidad entre 9 Sea: N = abcde Luego: N = 9 + a + b + c + d + e ⇒ N = 9 ⇔ a + b + c + d + e = 9 75864 = 9 + 7 + 5 + 8 + 6 + 4 = 9 + 30 = 9 + 3 + 0 = 9 + 3 2. Divisibilidad entre 11 Problema 6 Si a + c = b + d + 7, calcula el resto de dividir abcd entre 11. Solución: • a + c = b + d + 7 ⇒ –7 = b + d – a – c • – + – + abcd = 11 – a + b – c + d = 11 – 7 –7 ⇒ abcd = 11 + 4 Rpta.: 4 Problema 5 Si abc = 9 + 5, ¿cuál es el resto de dividir cba + bac entre 9? Solución: • Si abc = 9 + 5 ⇒ a + b + c = 9 + 5 • cba + bac = 9 + (c + b + a) + (b + a + c) = 9 + (9 + 5) + (9 + 5) = 9 + 10 = 9 + 1 Rpta.: 1 3. Divisibilidad entre 7 Sea: N = abcdef Luego: N = 7 – 2a – 3b – c + 2d + 3e + f N = 7 ⇔ –2a – 3b – c + 2d + 3e + f = 7 3 5 7 6 8 = 7 – 9 – 5 + 14 + 18 + 8 = 7 + 26 = 7 + 5 7 + 5 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ –3 –1 2 3 1 Problema 8 Si 4ab3 = 13 + 5, calcula el resto de dividir 6ab5 entre 13. Solución: • 4ab3 = –4 – 4a – 3b + 3 = 13 + 5 -1-4-3 1 ⇒ –4a – 3b = 13 + 6 • 6ab5 = 13 – 6 – 4a – 3b + 5 -1-4-3 1 13+6 ⇒ 6ab5 = 13 + 5 Rpta.: 5 Problema 7 Calcula el resto de dividir 5555 ... 55 200 cifras entre 7. Solución: • 200 = 198 + 2 = 6 + 2 • 5555 ... 5555555 = 7 + 15 + 5 = 7 + 6 3 1-2-3 1-2-3-1 2 3 1 198 cifras Rpta.: 6 4. Divisibilidad entre 13 7 3 4 2 9 = 13 + 21 – 3 – 16 – 6 + 9 = 13 + 5 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 3 –1–4 –3 1 Sea: N = abcdef Luego: N = 11 –a + b – c + d – e + f ⇒ N = 11 ⇔ –a + b – c + d – e + f = 11 62537 = 11 + 6 – 2 + 5 – 3 + 7 = 11 + 13 = 11 – 1 + 3 = 11 + 2 + – + – + – + Sea: N = abcdef Luego: N = 13 + 4a + 3b – c – 4d – 3e + f N = 13 ⇔ 4a + 3b – c – 4d – 3e + f = 13 ° RecuerdaRecuerda 1. DIVISIBILIDAD ENTRE 2 Sea: N = abcde Luego: N = 2° + e N = 2° ⇔ e = 2° De donde: "e" = {0; 2; 4; 6; 8} • a769 = 2 + 9 = 2 + 1 2+1 2. DIVISIBILIDAD ENTRE 4 Sea: N = abcde Luego: N = 4° + de N = 4° ⇔ de = 4° ∨ 2d + e = 4° • 3530 = 4 + 30 = 4 + 2 4+2 3. DIVISIBILIDAD ENTRE 8 Sea: N = abcde Luego: N = 8° + cde N = 8° ⇔ cde = 8° ∨ 4c + 2d + e = 4° 4. DIVISIBILIDAD ENTRE 5 Sea: N = abcde Luego: N = 5° + e N = 5° ⇔ e = 5° De donde: "e" = {0; 5} • 3xy7 = 5 + 7 = 5 + 2 5+2 Si un número es múltiplo de 9, cualquier otro formado con las mismas cifras, en el orden que fuera, es múltiplo de 9. • Si abc = 9 ⇒ acb = 9 bac = 9 bca = 9 Ten Presente 2 II B IM ESTR E 28 2 CAPÍTULO 07 PRINCIPIOS DE DIVISIBILIDAD Actividad 07 1 Coloca verdadero (V) o falso (F), según corres- ponda. 1. El divisor de un número es denominado también factor. ( ) 2. El múltiplo de un número es denominado también divisible. ( ) 2 ¿Cuántos números del 1 al 3000 son múltiplos de 15? 3 ¿Cuántos números de tres cifras son múltiplos de 12? 4 ¿Cuántos números del 1 al 600 son múltiplos de 8 pero no de 9? 5 El numeral a(2a) es siempre múltiplo de: 6 ¿Qué valor debe tomar “a” para que el numeral aa55 sea divisible por 9? 7 Si abba = 45, halla el residuo de dividir ab entre 7. 8 Si 7a58b = 72, halla a×b. 9 Se escribe un número con veinte cifras 5. ¿Cuál es el residuo si se lo divide entre 7? 10 Halla el mayor valor de a + b + c, si 8a75a = 6; 2b5b5 = 25° y 2cc34 = 3. Problema 9 Halla el mayor número múltiplo de 8 que al ser di- vidido entre 5 da 12 de cociente. Solución: Pepresentamos el múltiplo de 8 como 8k 8k 5 r 12 ⇒ 8k = 12 ⋅ 5 + r ⇒ 8k – 60 = r < 5 ⇒ 8k – 60 < 5 ∴ 8k = 8(8) ⇒ 8k = 64 Rpta.: 64 8 Problema 10 Halla el menor numeral abc tal que al dividirlo en- tre 25; 2 y 9 la división resulte exacta. Dé como respuesta a + b + c. Solución: 25° abc 2° ⇒ abc = MCM(25; 2; 9) ° 9° abc = 450° El menor posible: 450 ∴ a + b + c = 4 + 5 + 0 = 9 Rpta.: 9 Problema 11 Si ab(b + 2) = 4°, ¿cuál es el residuo de dividir c(b + 2)b entre 4? Solución: ab(b + 2) = 4° ⇒ b(b + 2) = bb + 2 = 4° ................(1) c(b + 2)b = 4° + x ⇒ (b + 2)b = bb + 20 = 4° + x .......(2) (2) – (1): 20 – 2 = 4° + x ⇒ x = 4° + 2 ∴ Residuo es 2. Rpta.: 2 Problema 12 Halla x, si x(2 + x)4 = 9° Solución: Si x(2 + x)4 = 9° ⇒ x + (2 + x) + 4 = 9° 2(x + 3) = 9° ⇒ x + 3 = 9° ⇒ x = 6 ∴ x = 6 Rpta.: 6 II B IM ES TR E 292 NÚMEROS PRIMOS Número primo o primo absoluto Es el que tiene exactamente dos di- visores: la unidad y sí mismo. • 2; 3; 5; 7; 11; 13; 17; 19... Número compuesto Es el que tiene más de dos diviso- res. • 4; 6; 8; 9; 10; 12; 14; 15; 16... Números primos entre sí (PESI) Primos relativos o coprimos, tie- nen como único divisor común la unidad, aunque separadamente no sean primos. • 9; 15; y 20 son PESI • 10; 15; 20 no son PESI Números PESI 2 a 2 Tres o más números son PESI 2 a 2 si tomándolos de 2 en 2 resultan PESI. 8 y 9 PESI 8 y 7 PESI 9 y 7 PESI 8; 9 y 7 son PESI 2 a 2 estudio de los divisores de un número Teorema fundamental de la Aritmética. Todo entero mayor que 1 se puede descom- poner como el producto de sus factores pri- mos diferentes, elevados a exponentes enteros positivos. Esta descomposición es única y se llama descomposición canónica. • 12 = 22⋅3 • 180 = 22⋅32 ⋅ 5 • 700 = 22⋅52⋅7 • 630 = 2 ⋅32⋅5 ⋅7 Problema 2 Si n4⋅(n + 1)5(2n + 1)4 es la descom- posición canónica de N, calcula n. Solución: • n, (n + 1) y 2n + 1 primos. • Los únicos primos consecutivos son 2 y 3. ⇒ n = 2 Rpta.: 2 Problema 1 Si A = 2n – 1⋅3n⋅n2 y 5A = 2a⋅35⋅5b; calcula a + b + n. Solución: 5⋅2n – 1⋅3 n⋅n2 = 2a⋅3 5⋅5b n = 5 ⇒ 2 4 ⋅35⋅5 3 = 2 a ⋅35⋅5 b ⇒ a = 4 y b = 3 ⇒ a + b + n = 12 Rpta.: 12 Siete son los co- lores del arco iris, las maravillas del mundo, los días de la semana, ... el 7 es el primo más "famoso". NotaNota La unidad no es primo ni compuesto, porque su único divisor es sí mismo. PROPIEDADES DE LOS NÚMEROS PRIMOS 1. Existen infinitos números primos y no existe una fórmula para la sucesión de los números primos. 2. Todo número primo mayor que 3 es de la forma 6 ± 1. 3. Un grupo de números con- secutivos siempre son PESI. 4. Si la suma de dos números primos es impar entonces uno de ellos es 2. ¿Cómo averiguar si un número es primo? Averigüemos si 127 es primo. • Extraemos la raíz cuadrada aproximada de 127: 127 ≈ 11 • Aplicamos multiplicidad entre los números primos menores o iguales que esta aproximación. 127 ≠ 2; 3; 5; 7; 11 ⇒ 127 es primo. Ten Presente 2 Sea N = AaBbCc Descomposición canónica de N • A, B, C primos • a, b, c ∈ Z+ ¿Qué son diviso- res propios? CATARATAS DE IGUAZÚ 08CAPÍTULO II B IM ESTR E 30 2 CAPÍTULO 08 NÚMEROS PRIMOS Actividad 08 CANTIDAD DE DIVISORES CD(N) = CDprimos + CDcompuestos + 1 Esta relación nos permite cal- cular la cantidad de divisores compuestos. • 360 = 23⋅32⋅5 CD(360) = 4⋅3⋅2 = 24 CDprimos = 3 ⇒ 24 = 3 + CDcomp + 1 ⇒ CDcomp = 20 Ten Presente 2 Sea N un número natural cuya descomposición canónica es: N = AaBbCc A, B, C: primos a, b, c ∈ Z+ Entonces se cumple: A) Cantidad de divisores CD(N) CD(N) = (a + 1)(b + 1)(c + 1) C) Suma de la inversa de los divisores (SIDN) SIDN = SDN N D) Producto de los divisores (PDN) PDN = NDN E) Cantidad de maneras de expresar N como producto de 2 factores B) Suma de los divisores (SDN) SDN = A a+1 – 1 A – 1 ⋅ B b+1 – 1 B – 1 ⋅ C c+1 – 1 C – 1 FN = DN 2 DN+1 2 , si DN = 2° + 1 , si DN = 2° 1 Indicaverdadero (V) o falso (F): 1. El 1 no es primo absoluto. ( ) 2. El primer número primo positivo es 2. ( ) 3. El primer número compuesto positivo es 6. ( ) 2 Indica verdadero (V) o falso (F): 1. Los números primos absolutos son infinitos. ( ) 2. Todo número primo es 2 + 1. ( ) 3. Todo número primo mayor que 3 es 6 + 1 o 6 – 1. ( ) 3 La suma de primos absolutos entre 60 y 81 es: 4 Halla la cantidad de divisores de 2400. 5 Halla "n" si A = 28n×50 tiene 150 divisores. 6 ¿Cuántos números primos ab existen tales que ba es también primo? 7 Determina la suma de sus divisores de 72. 8 Encuentra la suma de los divisores múltiplos de 5 de 700. 9 Si M = 22×33×7n tiene 48 divisores, ¿cuál es el producto de los divisores de nn? 10 ¿Cuántos divisores de 8100 son impares? Problema 3 Cuando N = 3n⋅52 se multiplica por 6, la cantidad de divisores aumenta en 12. Calcula la suma de los divisores de N. Solución: N = 3n⋅52 ⇒ DN = (n + 1)3 ⇒ 6N = 2⋅3n + 1⋅52 ⇒ D6N = 2(n + 2)3 ⇒ 2(n + 2)3 – (n + 1)3 = 12 ⇒ = ⋅ ⇒ = − − ⋅ − − =N SDN3 5 3 1 3 1 5 1 5 1 1242 2 3 n = 1 Rpta: 124 4 II B IM ES TR E 312 MCM Y MCD Mínimo común múltiplo (MCM) 4 : 4; 8; 12; 16; 20; 24; 28... 6 : 6; 12; 18; 24; 30; 36; ... MCM ⇒ MCM(4; 6) = 12 El MCM de varios enteros po- sitivos es el menor de los múlti- plos comunes positivos. Máximo común divisor (MCD) Divisores de 8: 1 ; 2 ; 4 ; 8 Divisores de 12: 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 6 ; 12 MCD ⇒ MCD(8; 12) = 4 El MCD de varios enteros posi- tivos es el mayor de los diviso- res comunes. métodos de obtención del mcm y mcd 1. Por descomposición simultánea. MCD = 2⋅3 = 6 MCM = 23⋅32 MCM = 72 12 6 2 1 1 1 18 9 3 3 3 1 24 12 4 2 1 1 2 3 2 2 3 2. Por descomposición canónica. A = 23⋅32⋅7 B = 22⋅34⋅5 MCM = 23⋅34⋅5⋅7 MCD = 22⋅32 MCM = Factores primos comunes y no comunes elevados a su mayor exponente. MCD = Factores primos comunes elevados a su menor exponente. 3. Por algoritmo de Euclides o divisiones sucesivas. Aplicable para dos números. Se divide el mayor entre el menor, luego el me- nor entre el resto, en seguida, el primer resto entre el segundo resto, y así su- cesivamente, hasta que el resto resulte cero. El MCD es el último divisor. Problema 1 ¿Cuántos divisores tiene el MCM de 144 y 240? Solución: 144 = 24⋅32 240 = 24⋅3⋅5 MCM = 24⋅32⋅5 ⇒ DMCM = 5⋅3⋅2 = 30 Rpta.: 30 Problema 2 Encuentra dos números PESI, ta- les que los cocientes al calcular su MCD por el algoritmo de Euclides son 1; 2; 3 y 4. Solución: Si son PESI ⇒ MCD = 1 1 2 3 4 43 30 13 4 1 13 4 1 0 MCD Rpta.: 43 y 30 MÉTODOS DE OBTENCIÓN DEL MCM Y MCD RecuerdaRecuerda Si 6 8 10 ⇒A = A = MCM(6; 8; 10) A = 240 1. Los divisores comunes de dos o más números son los divisores del MCD. • Divisores comunes de 30 y 40 son los divisores de MCD(30; 40) = 10: 1; 2; 5; y 10 2. Los múltiplos comunes de dos o más números son los múltiplos del MCM. • Los múltiplos comunes de 10 y 15 son los múltiplos de MCM(10; 15) 30: 30; 60; 90; 120; ... Ten Presente 2 1. Si A = B ⇒ MCM(A, B) = A MCD(A, B) = B • 16 = 8 ⇒ MCM = 16 MCD = 8 2. Si A y B son PESI ⇒ MCM (A, B) = A⋅B MCD (A, B) = 1 ⇒ MCM = 540 MCD = 1 20 y 27 PESI ObservaciónObservación Si dos números aumentan cada uno en 5, ¿el MCM también aumenta en 5? ¿Por qué se toman las pas- tillas cada cierto tiempo? • MCD(48; 27) = ? ⇒ MCD(48; 27) = 3 1 1 3 2 48 27 21 6 3 21 6 3 0 MCD 09CAPÍTULO II B IM ESTR E 32 2 CAPÍTULO 09 MCM Y MCD 1 Indica verdadero (V) o falso (F): 1. MCD (6; 3) = 3 ( ) 2. MCD (18;36) = 18 ( ) 2 El MCD de 36k; 54k y 90k es 1260. El menor de los números es: 3 Calcula el MCD de: A = 26 × 34 × 53 B = 23 × 36 × 55 C = 2 × 37 4 Indica verdadero (V) o falso(F). 1. MCM (16a; 8a; 4a)= 4a ( ) 2. MCM (2p2; 10p2; 30p2) = 30p2 ( ) 5 El menor número que contiene a 13p; 24p y 30p es 4680. Calcula p. 6 El MCD de dos números es 51 y los cocientes ob- tenidos en su determinación por el método del algoritmo de Euclides son 2, 3 y 5. ¿Cuál es el mayor de los números? 7 Si MCD (4A, 3B) = 10 y MCM (8A, 6B) = 240, halla A×B. 8 ¿Cuántos números menores que 50 tienen un MCD igual al de 8 con 16? 9 El producto y el cociente del MCM y el MCD de dos números son 540 y 15, respectivamente. Si los números son menores que 50, hállalos. 10 La suma de dos números es 70 y el producto de los mismos, el cubo de su MCD. Calcula el me- nor número. PROPIEDADES DEL MCM Y MCD 1. MCD (16; 24) = 8 816 24MCD ; 44 4 = ⇒ MCM(4; 6) = 2 Si cada uno de los números se multiplica o se divide por un entero positivo, el MCM y el MCD quedan multiplicados por el mismo entero. 2. MCD (8; 12; 16) = 4 4 MCD 4 = ⇒ MCD(2; 3; 4) = 1 PESI Los cocientes de dividir varios enteros entre el MCD, resultan primos entre sí. 3. MCM(12; 16) = 48 MCD(12; 16) = 4 • 12⋅16 = 192 • 48 ⋅4 = 192 El producto de dos números es igual al producto del MCM y el MCD. A⋅B = MCM(A, B)⋅MCD(A, B) 4. 20 15 40 MCM = 60 MCM = 120 ⇒ MCM(20; 15; 40) = 120 El MCM y MCD de varios números se puede calcular asociándolos parcialmente y calculando el MCM y MCD de los resultados parciales. 1) Si A = Nn – 1 B = Nm – 1 ⇒ • MCD(318 – 1; 315 – 1) = 33 – 1 = 26 2) Si MCD(A, B) = d ⇒ A = dp B = dq PESI • Si MCD(A, B) = 6 ⇒ A = 6p B = 6q PESI MCD(A, B) = NMCD(n, m) – 1 MCM = dpq MCM = 6pq Ten Presente 2 Actividad 09 Problema 3 Si MCM(2A, B) = 120 y MCD(2A, B) = 6 calcula A⋅B Solución: Por propiedad: 2A⋅B = 120⋅6 ⇒ A⋅B = 360 Rpta.: 360 Problema 4 Si MCM(A, B) = 36 y MCM(B, C) = 40 calcula el MCM(A, B, C) Solución: A B B C MCM = 36 MCM = 360 MCM = 40 ⇒ MCM(A, B, C) = 360 Rpta.: 360 II B IM ES TR E 332 NÚMEROS RACIONALES I I. NÚMERO RACIONAL Los números 15 5 y 8 12 , están ex- presados como, división de dos enteros. 15 5 = 3 es entero, mientras que 8 12 no. Todos los números que pueden ser representados como división de dos enteros se llaman números racionales y se designa con Q, tal que: = ∈ ∧ ↑ x y x y y/ , 0 II. NÚMERO FRACCIONARIO El número 8 12 no resulta entero. Es un número racional fraccionario. En la fracción 8 12 numerador denominador Un número racional a b es fraccio- nario si a y b son enteros, b ≠ 0, y a no es divisible entre b. f a b a b b a b= ∈ ↑ ∧ ↑, , , 0 • a: Numerador • b: Denominador clAsificAción de frAcciones La fracción f = a b (con a > 0 y b > 0) puede ser: Propia Impropia Reductible Irreductible Decimal Ordinaria a < b a > b a y b no PESI a y b PESI b = 10n b ≠ 10n 5 8 6 4 18 15 8 9 71 100 23 25 Problema 1 Califica las proposiciones. 1. 15 10 es una fracción propia. 2. 18 9 no es fracción. 3. Toda fracción es un número racional. Solución: 1. (Falso) 2. (Verdadero) 3. (Verdadero) Rpta.: FVV propiedAdes de frAcciones Si multiplicamos o dividimos ambos términos de una fracción por un entero distinto de cero, el valor de la fracción no cambia. foto Yuri en cataratas donde apa- rece el arco iris FRACCIONES ¿Qué parte de una obra proyectada para 90 días, se avanza en 20 días? 1. Una fracción se puede escri- bir como: • a b o a/b o a b • 4 7 o 4/7 o 4 7 2. Toda fracción impropia se puede expresar como la suma de un entero más una fracción propia. • 13 5 ⇒ 13 5 3 2⇒ 13 5 = 2 + 3 5 = 2 3 5 3. Comparación de dos frac- ciones. Comparemos 4 7 y 5 9 , es decir, averigüemos cuál es menor y cuál el mayor. • Ponemos frente a frente y multiplicamos en aspa: 4 7 5 9 36 > 35 ⇒ 4 7 > 5 9 Ten Presente 2 12 18 12 18 4 6 12 18 12 18 48 72 3 3 4 4 = √ √ = = ⋅ ⋅ = • • ¿Una fracción pue- de ser mayor que 1? 10CAPÍTULO II B IM ESTR E 34 2 CAPÍTULO 10 NÚMEROS RACIONALES I simplificAción de frAcciones En virtud de la propiedad anterior, cualquier fracción reductible se puede convertir en irre- ductible dividiendo ambos términos entre su MCD. expAnsión de frAcciones Una fracción se puede expandir multiplicando ambos términos por un mismo entero distinto de cero. expresión generAl de lAs frAcciones equivAlentes A unA frAcción dAdA Estas fracciones son equivalentes porque represen- tan el mismo número. Una fracción tiene muchas fracciones equivalentes, aunque todas ellas tienen una forma general. Busquemos la expresión general de todas las fracciones equivalentes a 9 12 . 1. Simplificamos hasta volverla irreductible: 9 12 = 4 3 2. Expresamos la forma general de las fracciones equivalentes a 9 12 : 9 12 3 4 0= ∈ ∧ ↑k k k k Problema 3 ¿Cuántas fracciones equivalentes a 20 35 tienen el numerador com- prendido entre 10 y 65? Solución: 20 35 4k 7k = ⇒ 10 < 4k < 65 3; 4; ... ; 16 ∴ Hay 16 – 2 = 14 fracciones Rpta.: 14 Problema 2 ¿Cuál es la fracción equivalente a 15 18 , cuya suma de términos es 132? Solución: 15 18 5k 6k = ⇒ 5k + 6k = 132 11k = 132 k = 12 ∴ = =5 6 5 12 6 12 60 72 k k ( ) ( ) Rpta.: 60 72 Problema 4 ¿Cuántas fracciones propias e irreductibles de denominador 20 existen? Solución: Las fracciones son de la forma a 20 , tal que 1 ≤ a < 20 y a con 20 PESI: Rpta: 8 ⇒ a = 1; 3; 7; 9; 11; 13; 17 y 19 8 valores 3 5 6 10 18 30 36 60 = = = ×2 ×2 ×3 ×3 ×2 ×2 4 6 2 3 MCD Y SIMPLIFICACIÓN DE FRACCIONES Supongamos que queremos simplificar la fracción: 221 289 A simple vista no se sabe si los términos tienen algún divisor común. Entonces calculemos el MCD por el algoritmo de Euclides: 1 3 4 289 221 68 17 68 17 0 MCD MCD(289; 221) = 17 Dividimos ambos términos entre 17: 221 289 221 17 289 17 13 17 = √ √ = Datos • MCD(48; 36) = 12 • 48 36 = 48 ÷ 12 36 ÷ 12 = 4 3 II B IM ES TR E 352 CAPÍTULO 10NÚMEROS RACIONALES I 1 ¿Cuántos números fraccionarios hay en el si- guiente grupo? 4 5 8 18 12 5 60 12 80 4 15 45 50 60 ; ; ; ; ; ; − 2 Relaciona correctamente : 1. Fracciones A. 1 8 ; 1 8 ; 15 8 homogéneas 2. Fracciones B. 45 2 ; 43 4 ; 11 8 propias 3. Fracciones C. 1 60 ; 1 8 ; 1 20 impropias 3 Relaciona correctamente. 1. 1 5 ; 2 5 ; 7 51 A. Números con fracciones 2. 20 5 ; 50 10 ; 60 12 B. Fracciones irreductibles 3. 1 3 ; 2 6 ; 3 9 C. Fracciones equivalentes 4 ¿Cuántas fracciones propias e irreductibles de denominador 5 existen? 5 Halla una fracción equivalente a 174 261 , tal que la suma de sus términos sea 40. 6 Halla un sexto de la mitad de la cuarta parte de los 3 5 de A, si A aumentado en sus 3 2 equivale a los 3 5 de 220. 7 ¿Cuántas fracciones propias con denominador 15 existen tales que sean mayores que 1 2 ? 8 Halla la cantidad de fracciones equivalentes a 2 7 , tal que la suma de sus términos sea menor que 100. 9 ¿Cuántas fracciones irreductibles con denomi- nador 12 existen entre 1 2 y 2? 10 ¿Cuánto se debe aumentar al numerador de 3 8 para que resulte 1 2 ? Problema 5 Halla una fracción impropia tal que aumentado en sus 2 3 , resulta los 12 5 de su inversa. Solución: f = a b ; inversa de f = b a a b + 2 3 a b = 12 5 b a 5 3 a b = 12 5 b a ⇒ a 2 b2 = 36 25 = 62 52 ∴ a b = 6 5 Rpta.: 6 5 Problema 6 Halla el mayor de los números que suman 357, de modo que el segundo sea los 2 3 del primero y este, 1 4 del tercero. Solución: A + B + C = 357 B = 2 3 A; A = 1 4 C ⇒ C = 4A ⇒ A + 2 3 A + 4A = 357 Luego: A = 63; B = 42; C = 252 ∴ Mayor es "C" = 252 Rpta.: 252 Actividad 10 II B IM ESTR E 36 2 11CAPÍTULO NÚMEROS RACIONALES II FRACCIONES HOMOGÉNEAS Varias fracciones son homogéneas si tienen el mismo denominador. • 3 5 ; 2 5 ; 13 5 ; 8 5 FRACCIONES HETEROGÉNEAS Varias fracciones son heterogéneas si tienen denominadores diferentes. • 4 7 ; 9 5 ; 10 13 ; 1 2 HomogenizAción de frAcciones Cualquier grupo de fracciones heterogéneas se puede transformar en otro de fracciones homogéneas. Homogenicemos las fracciones: 1. Simplificamos al máximo. 2. Calculamos el MCM de los denominadores. 3. El MCM es el denominador común. El nu- merador se obtiene dividiendo el MCM en- tre el denominador y multiplicando por el respectivo numerador. Problema 1 Ordena ascendentemente las frac- ciones: 3 4 ; 12 9 ; 10 25 y 10 12 . Solución: Simplificando: 3 4 ; 4 3 ; 2 5 ; 5 6 MCM(4; 3; 5; 6) = 60 45 60 ; 80 60 ; 24 60 ; 50 60 Ordenando: 24 60 < 45 60 < 50 60 < 80 60 ⇒ 10 25 < 3 4 < 10 12 < 80 60 Problema 2 ¿Cuántas de las fracciones 4 8 , 12 15 , 15 20 y 5 6 son mayores que 8 12 ? Solución: 4 8 ; 12 15 ; 15 20 ; 5 6 ; 8 12 Simplificando: 1 2 ; 4 5 ; 3 4 ; 5 6 ; 2 3 MCM(2; 5; 4; 6) = 60 30 60 ; 48 60 ; 45 60 ; 50 60 ; 40 60 Ordenando: 30 60 < 40 60 < 45 60 < 48 60 < 50 60 Mayores Rpta.: 3 FRACCIÓN DE UNA CANTIDAD 2 6 1 Aquí tenemos la unidad divi- dida en 6 partes iguales. Cada parte es 1 6 : Entonces la parte coloreada es 2 6 . Ahora tenemos 900 dividido, igualmente, en 6 partes, 2 de las cuales están coloreadas: 900 2 6 de 900 Entonces la parte coloreada es: 2 6 de 900 = 2 6 ×900 = 300 1 150 • 4 5 de 80 = 4 5 ⋅80 = 64 • 3 7 de los 4 5 de 490 = 3 7 ⋅ 4 5 ⋅490 = 168 Ten Presente 2 ¿Qué significa homologación de sueldos? ¿Siempre se puede transformar las frac- ciones heterogéneas en homogéneas? MCM(5; 6; 4) = 60 10 12 5 6 3 5 3 5 3 4 6 8 50 60 (60÷6)5 36 60 (60÷5)3 45 60 (60÷4)3 II B IM ES TR E 372 CAPÍTULO 11NÚMEROS RACIONALES II Actividad 11 compArAción de frAcciones De los ejercicios anteriores se puede concluir: 1. De varias fracciones homogéneas, es mayor el de mayor numerador y menor el de menor numerador. 2. De varias fracciones con numeradores iguales, es mayor el de menor denominador y menor el de mayor denominador. Problema 4 Si al numerador de 7 9 le sumo 21, ¿cuánto debo sumar al denomina- dor para que la fracción no se al- tere? Solución: 7 9 = 7 + 21 9 + x 7(9 + x) = 9(28) 63 + 7x = 252 x = 27 Rpta.: 27 Problema 3 Si a los términos de 5 8 se suma 4, entonces: I. La fracción no varía. II. La fracción aumenta. III. La fracción disminuye. Solución: 5 8 5 + 4 8 + 4 = 9 12 = 3 4 5 8 3 4 20 < 24 ⇒ 5 8 < 3 4 ∴ La fracción aumenta. Rpta.: Sólo II 1 Dadas las fracciones homogéneas: a a b a c bc6 12 ; ; , halla abc. 2 Coloca > ; < o = en el círculo. 1. 18 10 17 6 3. 16 20 24 30 2. 23 26 14 10 4. 70 100 63 90 3 Ordena descendentemente las fracciones: 4 5 3 4 21 20 9 15 ; ; y 4 ¿Cuántas de las fracciones 12 20 53 60 3 5 38 45
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