$ \large{ \ \text{ Autor del blog } \ \mathbb{R}a\!\!\int\!\!{\alpha}{\varepsilon}\ell \ \ {\rm I\!R}{\acute{\textrm{a}}}\pi\partial{\in} z \ \ \mathbf{G}a\tau\varsigma\acute{\iota}@} \quad \mathbb{R}^2 \mathbb{G} $

El humor es importante.

Matemáticas, humor y +.

Hay que tomarse siempre las cosas con un poco de humor ... con mucho humor y más humor ¿Quién no ha pasado por estos estado...

domingo, 21 de abril de 2019

Matemáticas, humor y +.

Hay que tomarse siempre las cosas con un poco de humor ...


con mucho humor



y más humor


¿Quién no ha pasado por estos estados en algún examen?


O esto otro ... 



¿Por qué a la gente de ciencia se nos ve de esta forma?




Hay que saber contar ...


sumar ...


multiplicar ...



manejarse con porcentajes ...



Hay que aprobar todas las asignaturas ...



Y hay que tener cuidado con las ofertas, no nos quieran engañar ...



Las Matemáticas te ayudan a hacer amigos ...


de todo tipo ...





A veces confundimos a los alumnos ... sobre todo con el Álgebra






Con las Matemáticas se pueden hacer chistes ... buenos, malos, regulares, ...






















¡¡¡Veamos a que velocidad calcula este alumno!!!










Forges también las ha usado en sus viñetas ...





Hay que tener fé en las Matemáticas ... ya lo dice Darth Vader ...



Te ayuda a entender algunas cosas ...


Como mayor o menor que ...



o los logaritmos ...



Las Matemáticas nos ayudan con la gastronomía ...






Con las Matemáticas se pueden decorar tazas ...


Hacer publicidad ...



¿Qué pasaría si $\pi$ intenta hacerse un selfi?



Nos ayudan en muchas cosas ... y si salen de las series de TV mucho más 




Las demás asignaturas también dan juego:


Cuando te llaman por tu nombre completo ...



La temida EBAU, antes PAU, antes Selectividad ... siempre ha sido una preocupación muy importante ...



Y por muy mal que nos salgan las pruebas, siempre al profesor, no contemplemos otras opciones ...




Hay que entender bien los enunciados ... 




Hay quién empieza de pequeño ... 



Las Matemáticas nos ayudan en nuestra vida diaria:


¿se entiende?







Las Matemáticas dan la respuesta siempre ... aunque no parezca fácil ... 


Y sobre todo nos ayudan a preguntarnos cualquier cosa ... ¡¡¡Troncho y Poncho son geniales!!! @poncho_troncho en twitter 


A veces nos desean algún que otro parraque







Los matemáticos son capaces de muchas cosas ... pero tienes sus limitaciones ... 







Así .. ¡¡¡hasta el infinito y más alla!!! pero ¿qué es el infinito?



Y recordar que ...




Esta sección la iremos actualizando ya que humor no falta. Cualquier sugerencia podéis mandar un correo con el chiste/pedazo de humor o lo que os haya gustado a la dirección de correo profesor.maties@gmail.com. 

viernes, 12 de abril de 2019

Matemáticas e Inglés. Inglés y Matemáticas.

Hola,

 En este enlace os dejo el podcast "Breve historia de las Matemáticas" a través de la vida de varios matemáticos. Estos podcast son obra del matemático y divulgador Marcus du Satoy. Espero que lo disfrutéis, merece la pena.


Salu2.

Mis vídeos relacionados con las Matemáticas

Hola,

    Aquí voy a compartir algunos de los vídeos que me gustan, muchos de ellos tienen relación con las Matemáticas, espero que os gusten:


  1. Vídeo de $\pi$ girando generado por I. A.
  2. Este vídeo es un oco largo pero merece la pena. Tiene un montón de Matemáticas.Animation vs Math. ¡¡¡No os lo podéis perder!!!


  3. Este me gusta mucho, está en inglés, pero se entiende bastante bien The magic moment. De un ingeniero que hace maquetas de papel que se pueden «plegar». Geometría en movimiento.


  4. En este vídeo publicitario de Honda, un claro ejemplo de anamorfosis. 


  5. En este vídeo podemos ver como las Matemáticas han ayudado a Disney/Pixar una de sus películas BRAVE, si no la habéis visto os recomiendo que lo hagáis.  


  6. En este vídeo vemos como fabrican una bicicleta con cartón reciclado, ¡¡¡alucinante!!!


  7. Este otro vídeo es una maravilla, seis demostraciones gráficas del Teorema de Pitágoras. 


  8. Y aquí un vídeo del Teorema de Pitágoras en 3D:  



  9. En este vídeo conocemos a Troncho y Poncho, una pareja que nos va a explicar muchas cosas de Matemáticas, en este vídeo nos hablan de «áreas de polígonos». Podéis seguir a Poncho y Troncho en twitter o en su web http://www.angelitoons.com/ o en su calnal de youtube www.youtube.com/user/angelitoons.
  10. Punto y aparte merecen los vídeos de Cristóbal Vilá. A destacar:
    • ARS QUBICA, que plantea transmitir la presencia de la geometría y las matemáticas en el arte. Para ello se utiliza la figura de un cubo como hilo conductor.



    • El último vídeo de Cristóbal Vila, Infinite Patterns:


  11. Este vídeo también es muy interesante, nos muestra como se hace el mosaico marroquí o zellig.



  12. Este vídeo también gusta mucho a algunos alumnos, sobre como se hacen las muñecas japonesas Kokeshi.


  13. En este vídeo se presenta  ℼ  de forma rápida y visual:
  14.  


  15. ¿Es la rueda siempre circular?


  16.  ¿Es siempre el camino más corto el camino más rápido?





Seguiremos actualizando esta sección. Cualquier sugerencia Aquí el texto que quieras

lunes, 8 de abril de 2019

Resolver ecuaciones de 2º grado completas e incompletas. Bicuadradas.

Fórmula para resolver ecuaciones de $2^{\underline{\circ}}$ grado \(ax^2 + bx + c = 0 \)


Veamos «otra fórmula» para resolver ecuaciones de $2^{\underline{\circ}}$ grado, pero $C$ tiene que ser distinto de cero: $$\Large{ \begin{aligned} a x^2+b x+c & =0 \\ 4 a c x^2+4 b c x+4 c^2 & =0 \\ 4 b c x+4 c^2 & =-4 a c x^2 \\ b^2 x^2+4 b c x+4 c^2 & =b^2 x^2-4 a c x^2 \\ (b x+2 c)^2 & =x^2\left(b^2-4 a c\right) \\ b x+2 c & = \pm x \sqrt{b^2-4 a c} \\ 2 c & =-b x \pm x \sqrt{b^2-4 a c} \\ 2 c & = x\left(-b \pm \sqrt{b^2-4 a c}\right) \\ x\left(-b \pm \sqrt{b^2-4 a c}\right) & =2 c \\ x & =\dfrac{2 c}{-b \pm \sqrt{b^2-4 a c}} \end{aligned} } $$




Completas

Una ecuación de $2^{\underline{\circ}}$ grado es completa si $a \neq 0$, $b \neq 0$ y $c \neq 0$. Para ello tenemos que ver cuanto vale \(a, \ b \ y \ c\) y aplicar dicha fórmula: $$x = {-b \pm \sqrt{b^2-4ac} \over 2a}$$ Lo primero que tenemos que hacer es estudiar el discriminante \( \Delta = \sqrt{b^2 - 4ac} \)
 
$$ \large \cases{ \text{ Si }  \Delta > 0 \ \text{ tendremos 2 soluciones diferentes;} \cr \cr \text{ Si }\  \Delta = 0 \ \text{tendremos 1 solución «doble» (es la misma), es una identidad notable, y} \cr \cr \text{ Si } \ \Delta < 0 \ \text{ no tendremos ninguna solución «real».} } $$

Veamos algunos ejemplos:
1.- Para la ecuación: \(x^2 + 6x + 5 = 0 \), entonces \(a = 1\), \(b = 6\) y \(c = 5\).

Resolvamos la ecuación:
Primero veamos el \( \Delta = \sqrt{6^2 - 4 \cdot 1 \cdot 5} = \sqrt{36 - 20} = \sqrt{16} = 4 \) como el determinante es positivo, tiene dos raíces reales diferentes:

$$ x = \dfrac{ -6 \pm 4 }{2} = \begin{array}{l} \oplus \nearrow \dfrac{ -2 }{ 2 } = -1  \Rightarrow x_1 = -1 \cr \cr \ominus \searrow \dfrac{ -10 }{ 2 } = -5 \Rightarrow x_2 = -5 \end{array}. $$

La pregunta que nos hacemos ahora: ¿hemos terminado? No, tenemos que comprobar las soluciones obtenidas:
La primera solución \(x_1 = -1\), donde pone \(x\) tenemos que poner -1: \[ (-1)^2 + 6(-1) + 5 = 1 - 6 + 5 = 0\]
La primera solución \(x_2 = -5\), donde pone \(x\) tenemos que poner -5: \[ (-5)^2 + 6(-5) + 5 = 25 - 30 + 5 = 0\]

Si factorizamos, tenemos que $$0 = x^2 + 6x + 5 = (x + 5) \cdot (x + 1) $$ 

2.- Para la ecuación: \(x^2 - 5x + 6 = 0 \), entonces \(a = 1\), \(b = -5\) y \(c = 6\). Si no lo veis claro, podéis poner \(x^2 + (-5)x + 6 = 0 \) y así es más sencillo sacar los valores de \(a, \ b \ y \ c\).

Resolvamos la ecuación:
Primero veamos el \( \Delta = \sqrt{(-5)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 6} = \sqrt{25 - 24} = \sqrt{1 } = 1 \) como el determinante es positivo, tiene dos raíces reales diferentes:
$$ x = \dfrac{ 5 \pm 1 }{2} = \begin{array}{l} \oplus \nearrow \dfrac{ 6 }{ 2 } = 3  \Rightarrow x_1 = 3 \cr \cr \ominus \searrow \dfrac{ 4 }{ 2 } = 2 \Rightarrow x_2 = 2 \end{array}. $$
La pregunta que nos hacemos ahora: ¿hemos terminado? No, tenemos que comprobar las soluciones obtenidas:
La primera solución \(x_1 = 3\), donde pone \(x\) tenemos que poner 3: \[ 3^2 - 5 \cdot 3 + 6 = 9 - 15 + 6 = 0\]
La primera solución \(x_2 = 2\), donde pone \(x\) tenemos que poner 2: \[ 2^2 - 5 \cdot 2 + 6 = 4 - 10 + 6 = 0\]

Si factorizamos, tenemos que $$0 = x^2 - 5x + 6 = (x - 2) \cdot (x - 3) $$

3.- Para la ecuación: \(2x^2 - 5x - 3 = 0 \), entonces \(a = 2\), \(b = -5\) y \(c = -3\). Si no lo veis claro, podéis poner \(2x^2 + (-5)x + (-3) = 0 \) y así es más sencillo sacar los valores de \(a, \ b \ y \ c\).

Resolvamos la ecuación:
Primero veamos el \( \Delta = \sqrt{(-5)^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-3)} = \sqrt{25 + 24} = \sqrt{49} = 7 \) como el determinante es positivo, tiene dos raíces reales diferentes:
$$ x = {5 \pm 7 \over 4} $$ Una raíz sería \(x_1 = 3\) y la otra \(x_2 = {-1 \over 2} \).
$$ x = \dfrac{ 5 \pm 7 }{4} = \begin{array}{l} \oplus \nearrow \dfrac{ 12 }{ 4 } = 3  \Rightarrow x_1 = 3 \cr \cr \ominus \searrow \dfrac{ -2 }{ 4 } = \dfrac{-1}{2} \Rightarrow x_2 = \dfrac{-1}{2} \end{array}. $$
La pregunta que nos hacemos ahora: ¿hemos terminado? No, tenemos que comprobar las soluciones obtenidas:
La primera solución \(x_1 = 3 \), donde pone \(x\) tenemos que poner 3: \[ 2 \cdot 3^2 - 5 \cdot 3 - 3 = 18 - 15 - 3 = 0\]
La primera solución \(x_2 = {-1 \over 2} \), donde pone \(x\) tenemos que poner \( {-1 \over 2} \) : \[ 2 \cdot \Bigg ( {-1 \over 2} \Bigg )^2 - 5 \cdot \Bigg ( {-1 \over 2} \Bigg ) - 3 = {1 \over 2} + {5 \over 2} - 3 = {6 \over 2} - 3 = 3 -3 = 0 \]

Si factorizamos, tenemos que $$0 = x^2 - 5x + 6 = (x - 3) \cdot (2x + 1) $$

4.- Ejemplo de una ecuación con una única solución, es decir, solución doble. Sea la ecuación $x^2 - 18x + 81 = 0$ 
Resolvamos la ecuación:
Primero veamos el determinante \( \Delta = \sqrt{(-18)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (81)} = \sqrt{324 - 324} = \sqrt{0} = 0 \) como el determinante es cero, tiene una raíz «doble»:
$$ x = \dfrac{ 18 \pm 0 }{2} = \begin{array}{l} \oplus \nearrow \dfrac{ 18 }{ 2 } = 9  \Rightarrow x_1 = 9 \cr \cr \ominus \searrow \dfrac{ 18 }{ 2 } = 9 \Rightarrow x_2 = 9 \end{array}. $$
Si factorizamos el polinomio, nos queda 
$$ x^2 - 18x + 81 = 0 \Leftrightarrow (x -9)^2 = 0 $$

5.- Ejemplo de una ecuación que no tiene solución. Sea la ecuación $x^2 + x + 12 = 0$ 
Resolvamos la ecuación:
Primero veamos el determinante \( \Delta = \sqrt{\ (1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (12)\ } = \sqrt{\ 1 - 48\ } = \sqrt{\ -47\ } \) como el determinante es negativo, eso quiere decir que no tienen «solución», solución real.

Como no tiene soluciones reales, no se puede factorizar. 



Fórmulas de Cardano-Vieta

Si $\alpha$ y $\beta$ son las raíces de la ecuación de $\odn{2}{o}$ grado entonces se cumple que: $$ \alpha + \beta = - \dfrac{\ b\ }{a} \quad \text{ y } \quad \alpha \cdot \beta = \dfrac{\ c\ }{a} $$ Si $a = 1$ entonces tenemos que: $$ \alpha + \beta = - b \quad \text{ y } \quad \alpha \cdot \beta = c $$
¿De dónde salen estas fórmulas?
Una ecuación polinómica de $\odn{2}{o}$ grado $ax^2 + bx + c = 0$ tiene como mucho 2 raíces, si suponemos que son $\alpha$ y $\beta$ entonces el polinomio lo podemos poner de esta forma:
$$ ax^2 + bx + c = 0 \Leftrightarrow a \cdot \left (x^2 + \dfrac{\ bx\ }{a} + \dfrac{\ c\ }{a} \right ) = 0 \Leftrightarrow x^2 + \dfrac{\ bx\ }{a} + \dfrac{\ c\ }{a} = 0 $$ Así: $$ x^2 + \dfrac{\ bx\ }{a} + \dfrac{\ c\ }{a} = (x - \alpha) \cdot (x - \beta) $$ Y si desarrollamos el producto de la derecha tenemos que:
$$ (x - \alpha) \cdot (x - \beta) = x^2 - \alpha x - \beta x + \alpha \beta $$ Luego tenemos:
$$ x^2 + \dfrac{\ bx\ }{a} + \dfrac{\ c\ }{a} = x^2 - \left ( \alpha + \beta \right) x + \alpha \beta $$ Y dos polinomios son iguales si tienen el mismo grado y los coeficientes correspondientes de las potencias de x son iguales:

Es decir:

$$ \cases{ \alpha + \beta = - \dfrac{\ b\ }{a} \cr \cr \alpha \beta = \dfrac{\ c\ }{a} \cr } $$

Veamos los ejemplos resueltos anteriormente:

1.- Para la ecuación: \(x^2 + 6x + 5 = 0 \) las soluciones han sido $x_1 = -1$ y $x_2 = -5$.

$\quad$ Si sumamos las raíces y hacemos el opuesto tenemos: $ - (-1 + (-5) ) = - (-6) = 6$ el coeficiente de la $x \checkmark $

$\quad$ Si multiplicamos las raíces tenemos: $ (-1) \cdot (-5) = 5$ el término independiente $\checkmark$



2.- Para la ecuación: \(x^2 - 5x + 6 = 0 \) las soluciones han sido $x_1 = 2$ y $x_2 = 3$.

$\quad$ Si sumamos las raíces y hacemos el opuesto tenemos: $ - (2 + 3 ) = - (5) = -5$ el coeficiente de la $x \checkmark $

$\quad$ Si multiplicamos las raíces tenemos: $ 2 \cdot 3 = 6$ el término independiente $\checkmark$

Os dejo el enlace de este applet de resolver ecuaciones de $\odn{2}{o}$ grado sin aplicar la fórmula:

Resolver ecuaciones $\odn{2}{\circ}$ grado «completando cuadrados»

Completar cuadrados es un recurso de álgebra que me permite poner una expresión como una identidad notable. Veamos unos ejemplos:
  • $ x^2 + 10x $ no es un cuadrado perfecto, pero si le sumo y le resto 25, es el cuadrado de la mitad del coeficiente de $x$, tengo: $$ x^2 + 10x + 25 - 25 = (x + 5)^2 - 25 $$
  • Pero no siempre es tan fácil: $x^2 + 3x$ $$ x^2 + 3x + \dfrac{\ 3^2\ }{2^2} - \dfrac{\ 3^2\ }{2^2} = \left (x + \dfrac{\ 3\ }{2} \right )^2 - \dfrac{\ 9\ }{4} $$


Esta es la técnica que vamos a usar para resolver ecuaciones de $\odn{2}{\circ}$ grado: $$ x^2 - 5x + 6 = 0 \Rightarrow x^2 - 5x = - 6 \Rightarrow x^2 - 5x + \dfrac{\ 25\ }{4} = -6 + \dfrac{\ 25\ }{4} \Rightarrow $$ $$ \Rightarrow \left ( x - \dfrac{\ 5\ }{2} \right )^2 = \dfrac{\ -24\ }{4} + \dfrac{\ 25\ }{4} \Rightarrow \left ( x - \dfrac{\ 5\ }{2} \right )^2 = \dfrac{\ 1 }{4} \Rightarrow $$ $$ \Rightarrow x - \dfrac{\ 5\ }{2} = \pm \sqrt{\ \dfrac{\ 1 }{4} } \Rightarrow x - \dfrac{\ 5\ }{2} = \pm \dfrac{\ 1 }{2} \Rightarrow $$ $$ \Rightarrow x = \begin{array}{l} \oplus \nearrow \dfrac{\ -1}{ 2 } + \dfrac{\ 5\ }{2} = \dfrac{\ 4\ }{2} = 2 \Rightarrow x_1 = 2 \cr \cr \ominus \searrow \dfrac{\ 1\ }{ 2 } + \dfrac{\ 5\ }{2} = \dfrac{\ 6\ }{2} = 3 \Rightarrow x_2 = 3 \end{array}. $$

Resolver ecuaciones $\odn{2}{\circ}$ grado «sacando factor común»

También se pueden resolver las ecuaciones de $\odn{2}{\circ}$ grado, sacando factor común. El término de la $x$ hay que ponerlo como suma o resta de algún factor del término independiente y/o del coeficiente director. Veamos algunos ejemplos:
  • $ x^2 -5x + 6 = 0 \Rightarrow x^2 - 2x - 3x + 6 = 0 \Rightarrow x(x - 2) - 3(x - 2) = 0 \Rightarrow (x - 2) \cdot (x -3) = 0 $

    Las soluciones son $x = 2$ y $x = 3$
  • $ x^2 + 6x + 5 = 0 \Rightarrow x^2 + 5x + x + 5 = 0 \Rightarrow x(x + 5) + (x + 5) = 0 \Rightarrow (x + 5) \cdot (x + 1) = 0 $

    Las soluciones son $x = -5$ y $x = -1$
  • $ 2x^2 + 5x - 7 = 0 \Rightarrow 2x^2 - 2x + 7x - 7 = 0 \Rightarrow 2x(x - 1) + 7(x - 1) = 0 \Rightarrow (x - 1) \cdot (2x + 7) = 0 $

    Las soluciones son $x = 1$ y $x = \dfrac{\ -7\ }{2}$
  • $ 2x^2 + 5x + 3 = 0 \Rightarrow 2x^2 + 2x + 3x + 3 = 0 \Rightarrow 2x(x + 1) + 3(x + 1) = 0 \Rightarrow (x + 1) \cdot (2x + 3) = 0 $

    Las soluciones son $x = -1$ y $x = \dfrac{\ -3\ }{2}$


Incompletas

En una ecuación de segundo grado \(ax^2 + bx + c = 0 \) está claro que $a$, el coeficiente de $x^2$ no puede ser cero, ya que entonces sería una ecuación de primer grado. Luego cuando estamos con ecuaciones de segundo grado incompletas es que los coeficientes que pueden ser cero son $b$ y/o $c$.

  • Si $b = c = 0$ tenemos $ax^2 = 0$ y la única solución es $x = 0$. Se dice que 0 es raíz doble o con multiplicidad 2, porque se repite dos veces. 
  • Si $b = 0$ , entonces tenemos $ax^2 + c = 0 \Leftrightarrow x^2 = \dfrac{-c}{a} \Leftrightarrow x = \pm \sqrt{ \dfrac{-c}{a} } $ Luego tendrá solución si $\dfrac{-a}{c} \leq 0 $. 
  • Si $c = 0$, entonces tenemos $ax^2 + bx = 0 \Leftrightarrow x \cdot \left ( ax + b \right ) = 0 $. Entonces sacamos factor común a $x$, puede que podamos sacar factor común a algo más que a $x$, eso quiere decir que cero es siempre solución. Y la otra solución la sacamos de resolver el otro paréntesis $ax + b = 0 \Leftrightarrow x = \dfrac{-b}{a} $.
Veamos algunos ejemplos: 

$\bullet$ Tenemos la ecuación $3x^2 = 0$ donde $ b = c = 0 \Rightarrow x = 0$.

$\bullet$ Tenemos la ecuación $x^2 - 9 = 0$ donde $ b = 0$. Así $ x^2 = 9 \Leftrightarrow x = \pm \sqrt{9} = \pm 3 $


Otra forma: Si factorizamos tenemos $$ x^2 - 9 = (x -3 ) \cdot (x + 3) = 0 $$ 

$\bullet$ Tenemos la ecuación $x^2 + 1 = 0$ si despejamos $x$ tenemos que $x^2 = - 1$ lo que es imposible, no tiene solución. 

$\bullet$ Tenemos la ecuación $3x^2 -  75x = 0$ donde c = 0. Sacamos factor común a $x$ y en este caso además a 3, nos quedará $3x^2 -  75x = 3x \cdot (x - 25) = 0$.
Tenemos que resolver lo siguiente $3 \cdot x \cdot (x - 25) = 0 $, es decir, ¿cuándo el producto de tres factores es cero? En este caso, sólo de dos, ya que 3 nunca será cero. El producto será cero si $x = 0 $ 0 si $x - 25 = 0 \Leftrightarrow x = 25$. 
Si factorizamos tenemos $$3x^2 -  75x = 3 \cdot x \cdot (x - 25 ) = 0 $$


Bicuadradas

Son ecuaciones de cuarto grado donde sólo aparecen las potencias pares
$$ ax^4 + bx^2 + c = 0 $$
Hacemos un cambio de variable $x^2 = t$, así la ecuación se transforma en otra que ya sabemos resolver
$$ at^2 + bt + c = 0 $$
en una ecuación de segundo grado completa. La que nos puede dar 2 soluciones de $t$, 1 solución de $t$ o ninguna. 
Si nos da alguna solución, después tenemos que deshacer el cambio y calcular los valores de $x$.
Así si tenemos dos soluciones $t_1$ y $t_2$ tendremos que $x^2 = t_1$ y $x^2 = t_2$ dos ecuaciones de segundo grado incompletas que sabemos resolver.
Si  sólo tenemos una raíz $t$, entonces tenemos $x^2 = t$ ecuación de segundo grado incompleta que sabemos resolver. 

Veamos un ejemplo, tenemos la ecuación $x^4 - 5x^2 + 4 = 0$ 
Hacemos el cambio de variable $x^2 = t$ y tenemos: 
$$ t^2 - 5t + 4 = 0 $$
Aplicamos la fórmula para resolver la ecuación 
$$ t = \dfrac{ 5 \pm \sqrt{(-5)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 4 } }{2} = \dfrac{5 \pm \sqrt{25 - 16} }{2} = \dfrac{5 \pm \sqrt{ 9 } }{2} = \dfrac{5 \pm 3 }{2} = \begin{array}{l} \oplus \nearrow \dfrac{ 8 }{ 2 } = 4  \Rightarrow t = 4 \cr \cr \ominus \searrow \dfrac{ 2 }{ 2 } = 1 \Rightarrow t = 1 \end{array}. $$

Ahora deshacemos el campo: 

$x^2 = 1 \Leftrightarrow x = \pm \sqrt{1} = \pm 1 $ y 

$x^2 = 4 \Leftrightarrow x = \pm \sqrt{4} = \pm 2 $ 

Si factorizamos tenemos que 
$$ 0 = x^4 - 5x^2 + 4 = (x - 1) \cdot (x + 1) \cdot (x - 2) \cdot (x + 2) $$

Otro ejemplo, tenemos la ecuación $x^4 - 8x^2 - 9 = 0$ 
Hacemos el cambio de variable $x^2 = t$ y tenemos: 
$$ t^2 - 8t - 9 = 0 $$
Aplicamos la fórmula para resolver la ecuación 
$$ t = \dfrac{ 8 \pm \sqrt{(-8)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-9) } }{2} = \dfrac{ 8 \pm \sqrt{64 + 36} }{2} = \dfrac{ 8 \pm \sqrt{ 100 } }{2} = \dfrac{8 \pm 10 }{2} = \begin{array}{l} \oplus \nearrow \dfrac{ 18 }{ 2 } = 9  \Rightarrow t = 3 \cr \cr \ominus \searrow \dfrac{ -2 }{ 2 } = -1 \Rightarrow t = -1 \end{array}. $$

Ahora deshacemos el campo: 

$x^2 = -1 \Leftrightarrow x = \pm \sqrt{-1} \Rightarrow $ no tiene solución; y 

$x^2 = 9 \Leftrightarrow x = \pm \sqrt{9} = \pm 3 $ 

Si factorizamos tenemos que 
$$ 0 = x^4 - 8x^2 - 9 = (x^2 + 1) \cdot (x - 3) \cdot (x + 3) $$


Vamos con otro ejemplo, tenemos la ecuación $x^4 + 26x^2 + 25 = 0$ 
Hacemos el cambio de variable $x^2 = t$ y tenemos: 
$$ t^2 + 26t + 25 = 0 $$
Aplicamos la fórmula para resolver la ecuación 
$$ t = \dfrac{ -26 \pm \sqrt{26^2 - 4 \cdot 1 \cdot 25 } }{2} = \dfrac{ -26 \pm \sqrt{676 - 100} }{2} = \dfrac{ -26 \pm \sqrt{ 576 } }{2} = \dfrac{-26 \pm 24}{2} = \begin{array}{l} \oplus \nearrow \dfrac{ -2 }{ 2 } = -1  \Rightarrow t = -1 \cr \cr \ominus \searrow \dfrac{ -50 }{ 2 } = -25 \Rightarrow t = -25 \end{array}. $$

Ahora deshacemos el campo: 

$x^2 = -1 \Leftrightarrow x = \pm \sqrt{-1} \Rightarrow $ no tiene solución; y 

$x^2 = -25 \Leftrightarrow x = \pm \sqrt{-25} \Rightarrow $ no tiene solución. 

Si factorizamos tenemos que 
$$ 0 = x^4 + 26x^2 + 25 = (x^2 + 1) \cdot (x^2 + 25) $$

Comentario

Si tenemos una ecuación de este estilo 
$$ a \left ( x^n \right )^2 + b x^n + c = 0 $$ 
Tendríamos que hacer el cambio $x^n = t $ y nos quedaría 
$$ a  t^2 + b t + c = 0 $$ 

Veamos algunos ejemplos: 
1.- Tenemos la ecuación $ x^6 + 7x^3 - 8 = 0 $. Hacemos el cambio $x^3 = t$ nos queda 
$$ t^2 + 7t - 8 = 0 $$
$$ t = \dfrac{ -7 \pm \sqrt{(-7)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-8) } }{2} = \dfrac{ -7 \pm \sqrt{49 + 32} }{2} = \dfrac{ -7 \pm \sqrt{ 81 } }{2} = \dfrac{-7 \pm 9}{2} = \begin{array}{l} \oplus \nearrow \dfrac{ 2 }{ 2 } = 1  \Rightarrow t = 1 \cr \cr \ominus \searrow \dfrac{ -16 }{ 2 } = -8 \Rightarrow t = -8 \end{array}. $$
Ahora deshacemos el cambio: 
$x^3 = 1 \Rightarrow x = \sqrt[3]{1} = 1 $ 
$x^3 = -8 \Rightarrow x = \sqrt[3]{-8} = -2 $ 

2.- Tenemos la ecuación $x^8 - 17x^4 + 16 = $. Hacemos el cambio $x^4 = t$ nos queda   
$$t^2 - 17t + 16 = 0 $$ 
$$ t = \dfrac{ 17 \pm \sqrt{(17)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 16 } }{2} = \dfrac{ 17 \pm \sqrt{289 - 64} }{2} = \dfrac{ 17 \pm \sqrt{ 225 } }{2} = \dfrac{17 \pm 15}{2} = \begin{array}{l} \oplus \nearrow \dfrac{ 32 }{ 2 } = 16  \Rightarrow t = 16 \cr \cr \ominus \searrow \dfrac{ 2 }{ 2 } = 1 \Rightarrow t = 1 \end{array}. $$
Ahora deshacemos el cambio: 
$x^4 = 16 \Rightarrow x = \pm \sqrt[4]{16} = \pm 2 $ 
$x^4 = 1 \Rightarrow x = \pm \sqrt[4]{1} = \pm 1 $ 

3.- Tenemos la ecuación $x^{10} + 31 x^5 - 32 = 0$. Hacemos el cambio $x^5 = t$ nos queda
$$t^2 + 31t - 32 = 0$$ 
$$ t = \dfrac{ -31 \pm \sqrt{(31)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-32) } }{2} = \dfrac{ -31 \pm \sqrt{961 - 128} }{2} = \dfrac{ -31 \pm \sqrt{ 1.089 } }{2} = \dfrac{-31 \pm 33}{2} = \begin{array}{l} \oplus \nearrow \dfrac{ 2 }{ 2 } = 1  \Rightarrow t = -1 \cr \cr \ominus \searrow \dfrac{ -64 }{ 2 } = -32 \Rightarrow t = -32 \end{array}. $$
Ahora deshacemos el cambio: 
$x^5 = 1 \Rightarrow x = \sqrt[5]{1} = 1 $ 
$x^5 = -32 \Rightarrow x = \sqrt[5]{-32} = -2 $ 
Iremos actualizando esta sección con los ejercicios que nos pidáis, para ello podéis mandar un correo a profesor.maties@gmail.com

jueves, 4 de abril de 2019

Todos valemos para las Matemáticas






Todos valemos para las Matemáticas, esa es mi opinión, pero hay una serie de preguntas que nos tenemos que hacer:

   - ¿Estudio/trabajo lo suficiente para ello?
   - ¿Cómo estudio/trabajo la asignatura?

Seguramente si no vas bien con la asignatura es que la respuesta a alguna de estas preguntas no es la adecuada.  Normalmente la respuesta a la primera es «el día de antes a tope» y la respuesta de la segunda «estudio de memoria, como si fuera historia». Si tus respuestas son parecidas a estas, tienes que replantearte muchas cosas.

Os voy a mostrar una tabla que es bastante interesante:


Ahora que cada uno saque sus propias reflexiones.



miércoles, 27 de marzo de 2019

Continuidad y tipos de discontinuidad de funciones




Vemos explicado gráficamente los diferentes tipos de discontinuidades que se pueden dar. Gráfico obtenido de la siguiente web. 


  

Para que una función sea continua en $x = a$ tiene que cumplirse: 
  1. $ \exists \displaystyle \lim_{ x \rightarrow a} f(x)  \Leftrightarrow  \displaystyle \lim_{ x \rightarrow a^+} f(x) = \displaystyle \lim_{ x \rightarrow a^-} f(x)$ 
  2. $ \exists f(a)$
  3. $ \displaystyle \lim_{ x \rightarrow a} f(x) = f(a) $ 
Si la condición 2 no se cumple, se dice que la función tiene una discontinuidad evitable, ya que podemos definir una nueva función cuyo valor en $x = a$ sea el $\displaystyle \lim_{ x \rightarrow a} f(x)$. 

Por ejemplo, la función $f(x) = \dfrac{x^2 - 1}{x - 1}$ cuyo dominio son todos los reales excepto el 1. $Dom f(x) = \mathbb{R} \setminus \{1\}$. En esta función no existe f(1), pero el límite cuando x tiende a 1 sí que existe: 
$$  \displaystyle \lim_{ x \rightarrow 1} \dfrac{x^2 - 1}{x - 1} = \dfrac{0}{0} =  \displaystyle \lim_{ x \rightarrow 1} \dfrac{(x - 1) \cdot (x + 1)}{x - 1} = \displaystyle \lim_{ x \rightarrow 1} (x + 1) = 2 $$

Definimos $F(x) = \left \{ \begin{array}{l}  \dfrac{x^2 - 1}{x - 1} \ \text{ si } \ x \neq 2 \cr \cr 2 \quad \text{ si } \ x = 2 \end{array} \right. $ 

$F(x)$ es una función continua, cumple las 3 condiciones que hemos comentado anteriormente. 

Las discontinuidades que no son evitables se dividen en tipos, de primera especie o de segunda. Las de primera especie o de primer orden si los límites laterales son distintos o uno de ellos es infinito. Las de segunda especie o de segundo orden si al menos en uno de los lados del punto, la función no existe o no tienen límite.

Discontinuidades de $1^{\underline{a}}$ especie o de $1^{\underline{er}}$ orden:

$$  \displaystyle \lim_{ x \rightarrow a^+} f(x) \neq \displaystyle \lim_{ x \rightarrow a^-} f(x) $$

$$ \text{ salto } \ = \left | \displaystyle \lim_{ x \rightarrow a^+} f(x) - \displaystyle \lim_{ x \rightarrow a^-} f(x)  \right | $$

Nota: $f(a)$ puede estar definida o no y puede coincidir o no con alguno de los límites laterales si es finito.

Ejemplo de funciones de $1^{\underline{a}}$ especie o de $1^{\underline{er}}$ orden: 
  • de salto finito: $f(x) = \dfrac{|x|}{x}$ y $\displaystyle \lim_{ x \rightarrow 1^-} \dfrac{|x|}{x} = -1$ y $\displaystyle \lim_{ x \rightarrow 1^+}  \dfrac{|x|}{x} = 1$ 
  • de salto infinito: $ f(x) = \left \{ \begin{array}{l}  \dfrac{\ \ 1 \ \ }{x} \ \text{ si } \ x < 0  \displaystyle \lim_{ x \rightarrow 0^-} \dfrac{ \ \ 1 \ \ }{x} = - \infty \cr \cr x \quad \text{ si } \ x \geq 0 \displaystyle \lim_{ x \rightarrow 0^+} x = 0 \end{array} \right. $ 
  • asintótica: $f(x) = \dfrac{\ \ 1 \ \ }{x}$ con los límites laterales $\displaystyle \lim_{ x \rightarrow 0^-} \dfrac{ \ \ 1 \ \ }{x} = - \infty$ y $\displaystyle \lim_{ x \rightarrow 0^+} \dfrac{ \ \ 1 \ \ }{x} = + \infty$
Discontinuidades de $2^{\underline{a}}$ especie o de $2^{\underline{er}}$ orden:

Una función $f(x)$ tiene una discontinuidad de este tipo si no existe alguno de los límites laterales o la función no está definida. 
Nota: $f(a)$ puede estar definida o no.

Ejemplo: $f(x) = \sin \left ( \dfrac{\ \ 1 \ \ }{x} \right )$