$ \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...

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

miércoles, 17 de octubre de 2018

Lecturas «Matemáticas» y lecturas en general.


Ni vemos ni nos damos cuenta de la importancia de algunas cosas cotidianas, por ejemplo, los libros. Por ello nunca viene mal escuchar un reflexión de Carl Sagan sobre los libros ... 









Uno de los puntos que tienen que trabajar los alumnos de la ESO y Bachillerato es la lectura comprensiva de textos. Cuántas veces a la hora de plantear problemas no nos han dicho: «¡No lo entiendo!»; «¿Qué tenemos que hacer?» o «¿De este tipo de ejercicios no pondrá en le examen?».





Veamos algunos de los libros que se les puede «recomendar» y no «obligar» a que los lean:

Primaria - 1º ESO:
- Ojalá no hubiera números. Esteban Serrano Marugán. Ed.: Nivola.

1º - 3º ESO: 
- El crimen de la Hipotenusa. Emili Teixidor. Ed.: Planeta
- Números pares, impares e idiotas. Juan José Millás y Anotio Fraguas «Forges». Ed.: Barco de Vapor.
- Malditas matemáticas: Alicia en el país de los números. Carlo Frabetti. Ed.: Alfaguara.
- El asesinato del profesor de Matemáticas. Jordi Sierrra i Fabra. Ed.: Anaya.
- El diablo de los números, Hans Magnus Enzensberger. Ediciones Siruela.

4º ESO - Bachillerato:
- La fórmula preferida del profesor. Yoko Ogawa. Ed.: Funambulista.
- El hombre que calculaba. Malba Tahan. Ed.: Plutó.
- El tío Petrus y la conjetura de Goldbach. Apóstolos Doxiadis. Ed.: B de bolsillo Ediciones B.

Colección de lecturas Matemáticas de la editorial catarata: «Miradas Matemáticas».

Otro libro muy interesante es: El salto del tigre: Las matemáticas de la vida cotidiana. Autor: John D. Barrow. Editorial Crítica.



Si quieres la lista de libros en pdf, pulsa este botón.


Libro
1 ALICIA A TRAVÉS DEL ESPEJO
Autor: LEWIS CARROLL
Editorial: ALIANZA
2 ALICIA EN EL PAÍS DE LAS ADIVINANZAS
Autor: SMULLYAN, RAYMOND
Editorial: CÁTEDRA EDICIONES
3 ANDRÉS Y EL DRAGÓN MATEMÁTICO
Autor: MARIO CAMPOS PÉREZ
Editorial: LAERTES S.A.
4 APÍN, CAPÓN, ZAPÚN AMANICANO!
Autor: PERE ROIG Y JORDI FONT
Editorial: OCTAEDRO
5 BRUNO Y LA CASA DEL ESPEJO
Autor: RICARDO GÓMEZ
Editorial: ALFAGUARA
6 ¿CÓMO SE LLAMA ESTE LIBRO?
Autor: RAYMOND SMULLYAN
Editorial: CÁTEDRA
7 ¡CUÁNTA GEOMETRÍA HAY EN TU VIDA!
Autor: ROSA M. HERRERA MERINO
Editorial: SM
8 CONTAR BIEN PARA VIVIR MEJOR
Autor: CLAUDI ALSINA
Editorial: RUBES
9 CUENTOS CON CUENTAS
Autor: MIGUEL DE GUZMÁN
Editorial: NIVOLA
10 CUENTOS DE MATEMÁTICAS
Autor: JUAN CARLOS HERVÁS
Editorial: PROYECTO SUR
11 CUENTOS DEL CERO
Autor: LUIS BALBUENA
Editorial: NIVOLA
12 CUENTOS GEOMÉTRICOS
Autor: TERESA FERNÁNDEZ BLANCO
Editorial: PROYECTO SUR
13 EL ASESINATO DEL PROFESOR DE MATEMÁTICAS
Autor: JORDI SERRA I FABRA
Editorial: DUENDE VERDE
14 EL CRIMEN DE LA HIPOTENUSA
Autor: JORDI SERRA I FABRA
Editorial: PLANETA S.A.
15 EL CRIMEN DEL TRIÁNGULO EQUILÁTERO
Autor: EMILI TEIXIDOR
Editorial: PLANETA OXFORD
16 EL CURIOSO INCIDENTE DEL PERRO A MEDIANOCHE
Autor: EMILI TEIXIDOR
Editorial: SALAMANDRA
17 EL DIABLO DE LOS NÚMEROS
Autor: MARK HADDON
Editorial: SIRUELA
18 EL DIARIOMÁTICO Y EL MATECONCURSO
Autor: ANDRÉS ENRIQUE CABANA GONZÁLEZ,
CÉSAR DOCANTO VÁZQUEZ,
RAQUEL RAMÍREZ GÓMEZ
Editorial: NIVOLA
19 EL ECLIPSE
Autor: CARLOS OLALLA LINARES
Editorial: NIVOLA
20 EL ENIGMA AVERROES
Autor: LUIS BLANCO LASERNA
Editorial: NIVOLA
21 EL ESCARABAJO DE ORO
Autor: EDGAR ALLAN POE
Editorial: NIVOLA
22 EL GRAN JUEGO
Autor: CARLO FRABETTI
Editorial: ALFAGUARA
23 EL HOMBRE QUE CALCULABA
Autor: MALBA TAHAN
Editorial: VERON EDITORES
24 EL LABERINTO DE LOS NÚMEROS ROMANOS
Autor: RAFAEL ORTEGA DE LA CRUZ
Editoral: NIVOLA
25 EL MISTERIO DE LOS MENSAJES GEOMÉTRICOS
Autor: RAFAEL ORTEGA DE LA CRUZ
Editorial: NIVOLA
26 EL MUNDO SECRETO DE LOS NÚMEROS
Autor: RICARDO GÓMEZ GIL
Editorial: SM
27 EL PAÍS DE LAS MATES
Autor: MIGUEL CAPÓ DOLZ
Editorial: EL ROMPECABEZAS
28 EL PAÍS DE LAS MATES PARA EXPERTOS
Autor: L. C. NORMAN
Editorial: NIVOLA
29 EL PAÍS DE LAS MATES PARA NOVATOS
Autor: L. C. NORMAN
Editorial: NIVOLA
30 EL PALACIO DE LAS CIEN PUERTAS
Autor: CARLOS FRABETTI
Editorial: SM
31 EL SEÑOR DEL CERO
Autor: MARÍA ISABEL MOLINA
Editorial: ALFAGUARA
32 ERNESTO, EL APRENDIZ DE MATEMAGO
Autor: JOSÉ MUÑOZ SANTOJA
Editorial: NIVOLA
33 ESAS ENDIABLADAS MATES: CÓMO SUMAR, RESTAR, MULTIPLICAR Y DIVIDIR
Autor: KJARTAN POSKITT
Editorial: MOLINO S.A.
34 ESAS MORTÍFERAS MATES
Autor: KJARTAN POSKITT
Editorial: MOLINO S.A.
35 FERMAT Y SU TEOREMA
Autor: CARLOS DORCE POLO
Editorial: EL ROMPECABEZAS
36 HISTORIA DE LAS MATEMÁTICAS EN COMIC
Autor: JOSÉ LUIS CARLAVILLA y GABRIEL FERNÁNDEZ
Editorial: PROYECTO SUR
37 LA FÓRMULA PREFERIDA DEL PROFESOR
Autor: YOKO OWAVA
Editorial: FUNAMBULISTA
38 LA MALDICIÓN DEL ZODIACO
Autor: CARLOS OLALLA LINARES
Editorial: NIVOLA
39 LA SERPIENTE DE AGUA Y OTROS EXPERIMENTOS ASOMBROSOS
Autor: DAVID BLANCO LASERNA
Editorial: NIVOLA
40 LA SONRISA DE PITÁGORAS. MATEMÁTICAS PARA DILETANTES
Autor: LAMBERTO GARCÍA DEL
Editorial: DEBATE
41 LA SORPRESA DE LOS NÚMEROS
Auotr: ANNA CERASOLI
Eitorial: MAEVA
42 LAS MATES EN LA CIUDAD DE LAS TRES CULTURAS
Autor: MARÍA ISABEL BUSTOS MOLINAR
Editorial: PROYECTO SUR EDICIONES
43 LEE A JULIO VERNE: EL AMOR EN TIEMPOS DE CRIPTOGRAFÍA
Autor: SUSANA MATTAIX
Editorial: RUBES EDITORIAL
44 LIBERINTO
Autor: CARLOS FRABETTI
Editorial: SM
45 LOS CONQUISTADORES DEL INFINITO
Editorial: JEAN LEMIEUX
Autor: EDELVIVES
46 LOS CRÍMENES DE OXFORD
Autor: GILLERMO MARTÍNEZ
Editorial: DESTINO
47 LOS DIEZ MAGNÍFICOS
Autor: ANNA CERASOLI
Editorial: MAEVA
48 MALDITAS MATEMÁTICAS: ALICIA EN EL PAÍS DE LOS NÚMEROS
Autor: CARLOS FRABETTI
Editorial: ALFAGUARA
49 MÁS MORTÍFERAS MATES
Autor: KJARTAN POSKITT
Editorial: MOLINO S.A.
50 MATACUENTOS
Autor: JOAQUÍN COLLANTES HERNÁEZ y ANTONIO PÉREZ SANZ
Editorial: NIVOLA
51 MATACUENTOS 2
Autor: JOAQUÍN COLLANTES HERNÁEZ y ANTONIO PÉREZ SANZ
Editorial: NIVOLA
52 MATACUENTOS 3
Autor: JOAQUÍN COLLANTES HERNÁEZ y ANTONIO PÉREZ SANZ
Editorial: NIVOLA
53 MISTER CUADRADO
Autor: ANNA CERASOLI
Editorial: MAEVA
54 NINA Y EL MISTERIO DE LA OCTAVA NOTA
Autor: MOONY WITCHER
Editorial: SUSAETA
55 NINA Y LA MALDICIÓN DE LA SERPIENTE EMPLUMADA
Autor: MOONY WITCHER
Editorial: SUSAETA
56 NÚMEROS PARES, IMPARES E IDIOTAS
Autor: JUAN JOSÉ MILLÁS – FORGES
Editorial: SM
57 ODIAS LAS MATEMÁTICAS?
Autor: ALEJANDRA VALLEJO-NÁGERA
Editorial: MARTÍNEZ ROCE
58 ¡OJALÁ NO HUBIERA NÚMEROS!
Autor: ESTEBAN SERRANO MARUGÁN
Editorial: NIVOLA
59 PALILLOS, ACEITUNAS Y REFRESCOS MATEMÁTICOS
Autor: LUIS BALBUENA Y OTROS
Editorial: RUBES
60 PÓNGAME UN KILO DE MATEMÁTICAS
Autor: CARLOS ANDRADAS HERANZ
Editorial: SM
61 TALLER DE MATEMÁTICAS CON CALCULADORA
Autor: ABEL MARTÍN Y OTROS
Editorial: EDICIONES TREA
62 TEATROMÁTICO
Autor: ISMAEL ROLDÁN CASTRO
Editorial: NIVOLA
63 LOS MATEMÁTICOS NO SON GENTE SERIA
Autor: CLAUDI ALSINA Y M. DE GUZMÁN
Editorial: RUBES
64 ULRICO Y LA FLECHA DE CRISTAL
Autor: CARLO FRABETTI
Editorial: ALFAGUARA
65 ULRICO Y LA LLAVE DE ORO
Autor: CARLOS FRABETTI
Editorial: ALFAGUARA
66 ULRICO Y LAS PUERTAS QUE HABLAN
Autor: CARLOS FRABETTI
Editorial: ALFAGUARA
67 UN CUENTO ENMARAÑADO
Autor: LEWIS CARROL
Editorial: NIVOLA
68 MATEMÁTICAS EN TU MUNDO
Autor: JOSÉ MARÍA SORANDO MUZAS
Editorial: ALMUZARA
ISBN: 9788494778636
69 CINE Y MATEMÁTICAS
Autor: JOSÉ MARÍA SORANDO MUZAS
Editorial: GUADALMAZAN
ISBN: 9788494471797




Y ¿qué pasa si no leemos?




La otra opción es no leer y pasa lo que pasa ...


y sobre todo



Hay que elegir bien la sección donde están los libros que queremos leer ...



Aquí os dejo este enlace http://www.librosmaravillosos.com/grandesmatematicos/ a un libro que narra la vida de grandes matemáticos de la historia. Hay un enlace de descarga del libro electrónico.

La lista la iremos ampliando. 


jueves, 11 de octubre de 2018

Aplicaciones «útiles» en el móvil para aprender Matemáticas (y algunas en el ordenador)


Hola,

   La primera de todas es la GeoGebra Calculadora Gráfica (Apple & Android); Una calculadora gráfica muy potente, que permite «comprobar» una multitud de gráficas de funciones, ecuaciones, sistemas de ecuaciones, etc. GeoGebra tiene muchas más aplicaciones y ventajas. En las tiendas de aplicaciones hay varias aplicaciones de Geogebra (Geometría 2D, 3D, Realidad aumentada) y está la versión online y la versión gratuita e instalable en el ordenador. 

   Otra muy interesante es PhotoMath (Apple & Android), permite resolver ecuaciones, integrales, límites, etc., tomando una fotografía. Los problemas de enunciado, de momento, no los resuelve.

  Otra página web más que interesante es Graspablemath, sobre todo para las operaciones combinadas de naturales, enteros y fracciones para 1º y 2º de la ESO; y para manejar el álgebra en los cursos de 3º y 4º de la ESO. Estas aplicaciones no son las únicas, pero seguro que hay más.


GraphFree: Free Online Graphing Calculator es una página web que te permite hacer pequeños gráficos, entornos, funciones, etc.

   Poco a poco iremos añadiendo algunas aplicaciones.