Matemáticas

Números reales

Conjuntos numéricos, fracción generatriz, representación en la recta real, valor absoluto, intervalos, errores y notación científica.

Diagrama de conjuntos numéricos anidados: ℕ ⊂ ℤ ⊂ ℚ ⊂ ℝ ⊂ ℂ con los imaginarios fuera de ℝ
  • : Números naturales
  • : Números enteros
  • : Números racionales
  • 𝕀: Números irracionales
  • : Números reales
  • i: Números imaginarios
  • : Números complejos
Decimal exacto: Dividir el número sin coma por un 1 seguido de tantos ceros como cifras decimales:
2,25=225100=942{,}25 = \dfrac{225}{100} = \dfrac{9}{4}

Decimal periódico puro: Se divide la resta del número sin la coma menos la parte no periódica, entre tantos 9 como cifras tiene el periodo. Ej.:
2,45^=245299=24399=27112{,}\widehat{45} = \dfrac{245-2}{99} = \dfrac{243}{99} = \dfrac{27}{11}

Decimal periódico mixto: Se divide la resta del número sin la coma menos la parte no periódica, entre tantos 9 como cifras tiene el periodo seguidos de tantos ceros como decimales no periódicos. Ej.:
6,345^=634563990=6282990=349556{,}3\widehat{45} = \dfrac{6345-63}{990} = \dfrac{6282}{990} = \dfrac{349}{55}
Fracción propia (numerador < denominador). Se divide la primera unidad en tantas partes como el valor del denominador, por el método de Tales. Ej.:
35\dfrac{3}{5} \Rightarrow
Representación de 3/5 en la recta real mediante el método de Tales

Fracción impropia (numerador > denominador). Se pone como fracción mixta, parte entera + parte fraccionaria como fracción propia. Dibujamos la fracción, como en el caso anterior, a partir de la unidad que indica la parte entera. Ej.:
83= ⁣(2+23)=223-\dfrac{8}{3} = -\!\left(2+\dfrac{2}{3}\right) = -2-\dfrac{2}{3} \Rightarrow
Representación de -8/3 en la recta real como fracción mixta

Raíces cuadradas: La raíz que queremos representar será la hipotenusa de un triángulo rectángulo, h=a2+b2h = \sqrt{a^2+b^2} de catetos aa y bb. Descomponemos el radicando en la suma de dos cuadrados, y la hipotenusa la llevamos a la recta real con ayuda del compás. Ej.:
5=22+12\sqrt{5} = \sqrt{2^2+1^2} \Rightarrow
Representación de √5 en la recta real mediante triángulo rectángulo y compás
Es el valor sin signo de un número. Ejemplos:
4=4  ;4=4|-4|=4 \;; \quad |4|=4
x=2x=2;x=2|x|=2 \Rightarrow x=-2;\, x=2
x<22<x<2x(2,2)|x|<2 \Rightarrow -2<x<2 \quad x\in(-2,2)
x>2(x<2)(x>2)x(,2)(2,)|x|>2 \Rightarrow (x<-2)\vee(x>2) \quad x\in(-\infty,-2)\cup(2,\infty)
x2<55<x2<5x(3,7)|x-2|<5 \Rightarrow -5<x-2<5 \quad x\in(-3,7)

Funciones con valor absoluto: Se transforma en funciones definidas a trozos: hallamos las raíces de la expresión dentro del valor absoluto, y su cuadro de signos. Los intervalos de signo negativo del término valor absoluto se multiplican por -1. Ej.:
f(x)=3x+x24x24=0x=2;x=2f(x)=3x+|x^2-4| \Rightarrow x^2-4=0 \Rightarrow x=-2;\, x=2
Cuadro de signos de x²−4 con raíces x=−2 y x=2
f(x)={3x+(x24)six23x(x24)si2<x<23x+(x24)six2f(x)=\begin{cases}3x+(x^2-4) & \text{si}\quad x\leq -2\\3x-(x^2-4) & \text{si}\quad -2<x<2\\3x+(x^2-4) & \text{si}\quad x\geq 2\end{cases}
Intervalo abierto: los extremos no pertenecen al conjunto
(1,3)1<x<3(1,3)\Rightarrow 1<x<3\Rightarrow
Intervalo abierto (1,3) en la recta real
Intervalo cerrado: los extremos sí pertenecen al conjunto
[1,3]1x3[1,3]\Rightarrow 1\leq x\leq 3\Rightarrow
Intervalo cerrado [1,3] en la recta real
Intervalo semiabierto (o semicerrado):
(1,3]1<x3(1,3]\Rightarrow 1<x\leq 3\Rightarrow
Intervalo semiabierto (1,3] en la recta real

Semirrectas: es un intervalo donde uno de los extremos no tiene límite (es infinito)
(1,)x>1(1,\infty)\Rightarrow x>1\Rightarrow
Semirrecta abierta (1,+∞) en la recta real
[1,)x1[1,\infty)\Rightarrow x\geq 1\Rightarrow
Semirrecta cerrada [1,+∞) en la recta real
Error absoluto EA: valor absoluto de la diferencia entre el valor real, VR, y el valor medido (o aproximado), VA:
EA=VRVAE_A = |V_R - V_A|
Error relativo ER: tanto por uno de error cometido en la medida
ER=EAVRE_R = \dfrac{E_A}{|V_R|}
Escribir el número con una cifra entera distinta de cero, el resto de cifras significativas como decimales, multiplicado por una potencia de 10. Ej.: 125000=1,25105125000 = 1{,}25 \cdot 10^5
Suma en notación científica: se deben igualar los exponentes de 10. Ej. :
1,25105+2,5104=1,25105+0,25105=1,51051{,}25\cdot 10^5 + 2{,}5\cdot 10^4 = 1{,}25\cdot 10^5 + 0{,}25\cdot 10^5 = 1{,}5\cdot 10^5
Multiplicación y división:
1,251052,5104=3,1251091{,}25\cdot 10^5 \cdot 2{,}5\cdot 10^4 = 3{,}125\cdot 10^9
1,251072,5104=0,5103=5102\dfrac{1{,}25\cdot 10^7}{2{,}5\cdot 10^4} = 0{,}5\cdot 10^3 = 5\cdot 10^2