lunes, 16 de marzo de 2020

NÚMEROS REALES Y SUS OPERACIONES FUNDAMENTALES

¿Qué es un número real?

En matemáticas, el conjunto de los números reales (denotado por ) incluye tanto a los números racionales, (positivos, negativos y el cero) como a los números irracionales​ y en otro enfoque, trascendentes y algebraicos. Los irracionales y los trascendentes​ no se pueden expresar mediante una fracción de dos enteros con denominador no nulo; tienen infinitas cifras decimales aperiódicas, tales como √5, π, o el número real log2, cuya trascendencia fue enunciada por Euler en el siglo XVIII.

Las operaciones fundamentales de estos números son: suma, resta, multiplicación y división.


Suma de números reales



1 Interna:

El resultado de sumar dos números reales es otro número real. Es decir, si a y b pertenecen a los números reales, en lenguaje matemático esto mismo se expresa:
\rightarrow \hspace{.5cm} a\in \mathbb{R}
Entonces la suma resultará un número real también.
a+b\in \mathbb{R}
Ejemplo:
\pi+\sqrt{2}\in \mathbb{R}

2 Asociativa:

El modo de agrupar los sumandos no varía el resultado. Es decir,
(a + b) + c = a + (b + c)
Ejemplo:
\sqrt{2}+(\sqrt{3}+\sqrt{5})=(\sqrt{2}+\sqrt{3})+\sqrt{5}

3 Conmutativa:

El orden de los sumandos no varía la suma.
a+b=b+a
Ejemplo:
\sqrt{3}+\sqrt{5}=\sqrt{5}+\sqrt{3}

4 Elemento neutro:

El elemento neutro e es un número que cumple que
a+e=e+a=a
para cualquier número a
En el caso de los números reales, el 0 es el elemento neutro de la suma porque todo número sumado con él da el mismo número.
a+0=a=0+a
Ejemplo:
\pi+0=\pi

5 Elemento opuesto:

Dos números son opuestos si al sumarlos obtenemos como resultado el elemento neutro, en este caso, cero.
Al opuesto de un número a se le denota como -a. Entonces,
a-a=0
El opuesto del opuesto de un número es igual al mismo número.
-(-a)=a


Resta de números reales

La diferencia de dos números reales se define como la suma del minuendo más el opuesto del sustraendo.
a - b = a + (-b)


Producto de números reales

Propiedades:

1  Interna:

El resultado de multiplicar dos números reales es otro número real.
a\cdot b\in \mathbb{R}

2 Asociativa:

El modo de agrupar los factores no varía el resultado. Si ab y c son números reales cualesquiera, se cumple que:
(a\cdot b)\cdot c= a\cdot (b\cdot c)
Ejemplo:
(\sqrt{2}\cdot \pi)\cdot e =\sqrt{2}\cdot(\pi\cdot e)

3 Conmutativa:

El orden de los factores no varía el producto.
a\cdot b=b\cdot a
Ejemplo:
\sqrt{2}\cdot \sqrt[3]{3}= \sqrt[3]{3}\cdot \sqrt{2}

4 Elemento neutro:

 El 1 es el elemento neutro de la multiplicación, porque todo número multiplicado por él da el mismo número.
a\cdot 1=1\cdot a=a
Ejemplo:
\pi\cdot 1=\pi

5 Elemento opuesto:

 Un número es inverso del otro si al multiplicarlos obtenemos como resultado el elemento unidad.
a\cdot \frac{1}{a}=1
Ejemplo:
\pi\cdot \frac{1}{\pi}=1

6 Distributiva:

 El producto de un número por una suma es igual a la suma de los productos de dicho número por cada uno de los sumandos.
a\cdot (b+ c)=a\cdot b+ a\cdot c
\sqrt{2}\cdot (\sqrt{2}+ 1)=\sqrt{2}\cdot \sqrt{2}+ \sqrt{2}\cdot 1=2+\sqrt{2}

7 Sacar factor común:

Es el proceso inverso a la propiedad distributiva.
 Si varios sumandos tienen un factor común, podemos transformar la suma en producto extrayendo dicho factor.
a\cdot b+ a\cdot c=a\cdot (b+ c)
Ejemplo:
\pi e^2+ e^3=e^2\cdot (\pi + e)

 Regla de los signos

La regla de los signos del producto de los números enteros y racionales se sigue manteniendo con los números reales.
\begin{align*} {\color{Red} + } \text{ por } {\color{Red} + } &= {\color{Red} + } \\ {\color{Red} - } \text{ por } {\color{Red} - } &= {\color{Red} + } \\ {\color{Blue} + } \text{ por } {\color{Blue} - } &= {\color{Blue} -} \\ {\color{Blue} - } \text{ por } {\color{Blue} + } &= {\color{Blue} - } \end{align*}
Ejemplos:
  • -\left( 3\sqrt{2} \right )\left( -\pi \right )=3\pi\sqrt{2}
  • \left( e-\sqrt{5} \right )\left( -\sqrt{5} \right )=-e\sqrt{5}+5


División de números reales

La división de dos números reales se define como el producto del dividendo por el inverso del divisor.

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