1 UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR CURSO DE NIVELACIÓN CARRERA DE ING. AMBIENTAL PROYECTO DE AULA MATEMÁTICA AUTOR: Natahsa navarrete DOCENTE: Manuel Cepeda PERIODO: 2021 – 2022 CIUDAD-ECUADOR 2 LÓGICA MATEMÁTICA TABLA DE VERDAD La tabla de verdad es una herramienta utilizada en lógica matemática para analizar y comprender el comportamiento de proposiciones lógicas. Consiste en listar todas las posibles combinaciones de valores de verdad (verdadero o falso) para las variables proposicionales en una expresión lógica, y determinar el valor de verdad de la expresión completa en cada caso. p V V F F P ∧ Q V F F F q V F V F P ∧ q p V V V V OPERADORES LÓGICOS Los operadores lógicos son símbolos o palabras utilizados en la lógica y en la programación para realizar operaciones sobre valores lógicos (verdadero o falso). Estos operadores se utilizan para combinar, modificar o evaluar proposiciones lógicas. Los operadores lógicos más comunes son: Negación (¬): Niega una proposición. P ¬P V F F V 3 Conjunción (∧): Si une dos proposiciones con "y", solo es verdadero si ambas son verdaderas. P Q P ∧ Q V V F F V F V F V F F F Disyunción Inclusiva (∨): Si al menos una de las proposiciones es verdadera, unir dos proposiciones con "o" es verdadera. P Q P ∨Q V V F F V F V F V V V F Disyunción Exclusiva (⊻): El símbolo indica que cuando las proposiciones P y Q tienen el mismo valor lógico, el resultado es falso. P Q P ⊻Q V V F F V F V F F V V F 4 Implicación (→): Crea una relación de condicionalidad en la que la primera propuesta implica la segunda. Solo si la primera proposición es verdadera y la segunda es falsa, es falsa. P Q P →Q V V F F V F V F F V V F Bicondicional (↔): Crea una relación de doble implicación en la que o ambas proposiciones son verdaderas o falsas. P Q P↔Q V V F F V F V F F V V F FORMAS PROPOSICIONALES Las formas proporcionales se refieren a la relación entre dos magnit udes que mantienen una razón o cociente constante entre sí. En otras palabras, dos variables son proporcionales si un cambio en una de e llas se corresponde con una variación en la otra en la misma proporc ión Tautologías La tautología es una fórmula que siempre es válida para cada valo r de las variables de ese enunciado. 5 La tabla de verdad es la siguiente: UNA CIERTO CIERTO FALSO FALSO SEGUNDO Cierto Falso Cierto Falso (A → B) ∧ A Cierto Falso Falso Falso A → B Cierto Falso Cierto Cierto [(A → B) ∧ A] → B Cierto Cierto Cierto Cierto Contradicciones Una contradicción es una fórmula que siempre es falsa para cada valor de sus variables de declaración. La tabla de verdad es la siguiente: UNA SEGUNDO A ∨ B ¬ A ¬ B (¬ A) ∧ (¬ B) CIERTO CIERTO FALSO FALSO Cierto Falso Cierto Falso Cierto Cierto Cierto Falso Falso Falso Cierto Cierto Falso Cierto Falso Cierto Falso Falso Falso Cierto (A ∨ B) ∧ [(¬ A) ∧ (¬ B)] Falso Falso Falso Falso Contingencia La aleatoriedad es una fórmula que tiene valores verdadero y f also para cada valor de la variable en esta expresión. La tabla de verdad es la siguiente: 6 UNA SEGUNDO A ∨ B ¬ A CIERTO CIERTO FALSO FALSO Cierto Falso Cierto Falso Cierto Cierto Cierto Falso Falso Falso Cierto Cierto (A ∨ B) ∧ (¬ A ) Falso Falso Cierto Falso 7 CONJUNTOS Un conjunto en matemáticas es una colección de objetos considerada como un objeto en sí mismo. Los objetos en un conjunto pueden ser cualquier cosa, como números, letras, colores, personas, entre otros. Cada uno de los objetos en el conjunto se llama elemento o miembro del conjunto. Los conjuntos se pueden representar de diferentes formas, como mediante listas, diagramas de Venn o mediante notación de conjuntos utilizando llaves {}. Por ejemplo, el conjunto de números pares se puede representar como {2, 4, 6, 8, ...}. OPERACIONES ENTRE CONJUNTOS Las operaciones entre conjuntos son acciones que se realizan para combinar, comparar o modificar conjuntos. Algunas de las operaciones más comunes incluyen: Unión o reunión de conjuntos. Es la operación que nos permite unir dos o más conjuntos para formar otro conjunto que contendrá a todos los elementos que queremos unir pero sin que se repitan. Ej: Dados dos conjuntos A={1,2,3,4,5,6,7,} y B={8,9,10,11} la unión de estos conjuntos será A∪B={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11}. Usando diagramas de Venn se tendría lo siguiente: 8 Intersección de conjuntos. Es la operación que nos permite formar un conjunto, sólo con los elementos comunes involucrados en la operación. Ejemplo 1. Dados dos conjuntos A={1,2,3,4,5} y B={4,5,6,7,8,9} la intersección de estos conjuntos será A∩B={4,5}. Usando diagramas de Venn se tendría lo siguiente: 9 ‒ Diferencia de conjuntos. Es la operación que nos permite formar un conjunto, en donde de dos conjuntos el conjunto resultante es el que tendrá todos los elementos que pertenecen al primero pero no al segundo. Ejemplo 1. Dados dos conjuntos A={1,2,3,4,5} y B={4,5,6,7,8,9} la diferencia de estos conjuntos será A-B={1,2,3}. Usando diagramas de Venn se tendría lo siguiente: 10 Diferencia de simétrica de conjuntos. Es la operación que nos permite formar un conjunto, en donde de dos conjuntos el conjunto resultante es el que tendrá todos los elementos que no sean comunes a ambos conjuntos. Ejemplo 1. Dados dos conjuntos A={1,2,3,4,5} y B={4,5,6,7,8,9} la diferencia simétrica de estos conjuntos será A △ B={1,2,3,6,7,8,9}. Usando diagramas de Venn se tendría lo siguiente: 11 Complemento de un conjunto. Es la operación que nos permite formar un conjunto con todos los elementos del conjunto de referencia o universal, que no están en el conjunto. Ejemplo 1. Dado el conjunto Universal U={1,2,3,4,5,6,7,8,9} y el conjunto A={1,2,9}, el conjunto A' estará formado por los siguientes elementos A'={3,4,5,6,7,8}. Usando diagramas de Venn se tendría lo siguiente: 12 EXPRESIONES ALGEBRAICAS Una expresión algebraica es una combinación de variables, constantes y operadores algebraicos, como suma, resta, multiplicación, división, potenciación, y radicación. Estas expresiones se utilizan para representar relaciones matemáticas y se pueden evaluar para obtener un valor numérico. o Monomios o Binomios o Trinomios o Polinomios Suma: 3x + 5y + 2z 4x - 3y + z Para sumar expresiones algebraicas se agrupan los términos semejantes y se suman los coeficientes: 3x + (5y - 3y) + (2z + z) = 3x + 2y + 3z Respuesta: 3x + 2y + 3z Resta: 4a - 3b + 5c 2a + b - c (4a - (-2a)) + (-3b + b) + (5c - (-c)) = 6a - 2b + 6c Respuesta: 6a - 2b + 6c 13 Multiplicación: (2x + 3)(x - 5) = 2x(x) + 2x(-5) + 3(x) + 3(-5) = 2x^2 - 10x + 3x - 15 = 2x^2 - 7x 15 Respuesta: 2x^2 - 7x - 15 División: (2x^2 - x - 3) / (x - 3) Aplicando regla de división: 2x^2 - x - 3 = (2x + 3)(x - 3) Respuesta: 2x + 3 PRODUCTOS DE 2 BINOMIOS El producto de dos binomios se refiere a la multiplicación de dos expresiones algebraicas, cada una de las cuales consiste en dos términos. Esta multiplicación se puede realizar utilizando el método de distribución, que implica multiplicar cada término del primer binomio por cada término del segundo binomio y luego combinar los términos similares. 14 EJEMPLO Multiplicar los binomios: (2x + 3)(3x - 5) Aplicando la regla: El término común es x Los términos distintos son: 2 y 3 (2x + 3)(3x - 5) = (x)^2 + (2 + 3)x + (2 * -5) = x^2 + 5x - 10 Respuesta: x^2 + 5x - 10 MÁXIMO COMÚN DIVISOR El máximo común divisor (MCD) de dos números, denotado como M.C.D. (a, b) o MCD (a, b), es el número más grande que divide exactamente a ambos números. En otras palabras, es el mayor número que es divisor común de los dos números. Para calcular el MCD de dos números, se pueden seguir varios métodos, como la descomposición en números primos y el método de búsqueda de divisores comunes con menor exponente. EJEMPLO Hallar el MCD de: 8a^3b^2c y 12a^5bc^3 Factorizando: 8a^3b^2c = 8a^3b^2c 12a^5bc^3 = 12a^3(a^2bc) El MCD es: MCD = 4a^3bc 15 MÍNIMO COMÚN MULTIPLO El mínimo común múltiplo (mcm) de dos o más números es el número más pequeño que es múltiplo de todos los números dados. En otras palabras, es el número más pequeño que es divisible por todos los números dados. Por ejemplo, considera los números 4 y 6. Los múltiplos comunes de 4 son 4, 8, 12, 16, ... y los múltiplos comunes de 6 son 6, 12, 18, 24, .... El mínimo común múltiplo de 4 y 6 es 12, ya que es el número más pequeño que es múltiplo de ambos 4 y 6. EJEMPLO 12xy y 8x^2y^3 Factorizando: 12xy = 4(3x)y8x^2y^3 = 8x^2(y)(y^2) Mínimo común múltiplo: mcm = 24x^2y^3 16 SIMPLIFICACION DE FRACCIONES La simplificación de fracciones es el proceso de reducir una fracción a su forma más simple, donde el numerador y el denominador no tienen factores comunes excepto 1. Es decir, se busca expresar la fracción de manera que el numerador y el denominador sean lo más pequeños posible sin cambiar el valor de la fracción. EJEMPLO Simplificar la fracción 36/48 Paso 1: Encontrar el máximo común divisor (MCD) de 36 y 48. Los factores de 36 son: 1, 2, 3, 4, 6, 9, 12, 18, 36. Los factores de 48 son: 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 48. El MCD común más grande es 12. Paso 2: Dividir tanto el numerador como el denominador por el MCD. 36÷1248÷12=3448÷1236÷12=43 Por lo tanto, la fracción 36484836 simplificada es 3/4. 17 SUMA DE FRACCIONES La suma de fracciones es una operación aritmética en la que se combinan dos o más fracciones para obtener una sola fracción equivalente que representa su suma total. Para sumar fracciones, primero es necesario asegurarse de que tengan el mismo denominador. Si no lo tienen, se encuentran equivalentes con el mismo denominador. Luego, se suman los numeradores y se mantiene el denominador común. EJEMPLO 𝟓 𝟒 𝟓+𝟒 𝟗 + = = 𝟔 𝟔 𝟔 𝟑 RESTA DE FRACCIONES Resta (de fracciones) Operación para encontrar la diferencia, o proceso de quitar una fracción de otra para encontrar la cantidad restante; representada por el símbolo -. Para restar fracciones, primero se cambian todos los denominadores de las fracciones a su mínimo común denominador (MCD). EJEMPLO 1. 3 2 1 = 3-1 =1 2 2 - 2 2 18 MULTIPLICACIÓN DE FRACCIONES . La multiplicación de fracciones es una operación matemática en la que se realiza el producto de los numeradores y los denominadores por separado. En otras palabras, se multiplican los numeradores y los denominadores de las fracciones por separado y se coloca el resultado en una nueva fracción. No hay límite en la cantidad de fracciones que se pueden multiplicar al mismo tiempo. EJEMPLO 6 5 10 𝑥 = 9 7 21 DIVISIÓN DE FRACCIONES La división de fracciones es una operación aritmética en la que se encuentra el cociente entre dos fracciones. Para dividir fracciones, se multiplica la primera fracción por la inversa (recíproca) de la segunda fracción. El proceso para dividir fracciones es el siguiente: EJEMPLO 4 4 7 4𝑥1 4 2 : 7 6 : 1 = 6𝑥7 = 42 = 21 6 19 SUMA Y RESTA DE POLINOMIOS :La suma y resta de polinomios es una operación algebraica en la que se combinan dos o más polinomios para obtener un solo polinomio resultante. Un polinomio es una expresión algebraica que consiste en términos sumados o restados, donde cada término es el producto de una constante (llamada coeficiente) y una o más variables elevadas a potencias enteras no negativas. EJEMPLO 2𝑥 + 5𝑥 − 6 + 3𝑥 − 6𝑥 + 3 𝟓𝒙 − 𝒙 − 𝟑 FRACCIONES COMPLEJAS Una fracción compleja es aquella en la que el numerador y/o el denominador contienen fracciones. La simplificación de una fracción compleja implica transformarla en una fracción simple y reducida a sus términos más simples y equivalentes. Se pueden utilizar diferentes métodos para simplificar fracciones complejas, como realizar las operaciones indicadas en el numerador y el denominador o multiplicar por el mínimo común múltiplo de los denominadores. 20 Ejemplo: 𝟑 𝟏− = 𝟒 𝟒 𝟒 𝟑 𝟏 𝟒 𝟒 − = 𝟏 𝟏 + 𝟖= 𝟖 𝟏 𝟗 +𝟖=𝟖 𝟖 𝟏 𝟗 𝟖 𝟒 𝟐 R:𝟒 / 𝟖 + 𝟑𝟔 = 𝟏𝟖 = 𝟗 POTENCIACIÓN La potenciación es la toma de un número denominado base como factor tantas veces como lo indique otro número denominado exponente. 21 Se llama potencia a una expresión de la forma , donde es denominada base y es denominado exponente. Su definición varía según el conjunto numérico al que pertenezca el exponente. La base se multiplica por sí misma las veces indicadas por el exponente menos 1, es decir, si decimos "elevar al cuadrado" se refiere a "multiplicar una vez" y si decimos "elevar al cubo" se refiere a "multiplicar dos veces". Es importante señalar que existen algunas propiedades especiales cuando se utilizan exponentes negativos. Por ejemplo, cualquier número elevado a la potencia de 0 es igual a 1, y el exponente negativo de cualquier número distinto de 0 es igual a su inverso. Por ejemplo, a^0 = 1 y a^(-n) = 1 / a^n. El empoderamiento tiene aplicaciones en campos tan diversos como la economía, la física, la biología y la informática. Es una herramienta básica para calcular intereses, simular fenómenos naturales y resolver problemas matemáticos generales. EJEMPLO 2 2 (52) =(5)3 =53𝑥2 =56 =1562 SISTEMA DE ECUACIONES LINEALES: 22 Un sistema de ecuaciones lineales es un conjunto de dos o más ecuaciones en las que se relacionan dos o más incógnitas. En un sistema de ecuaciones, debemos encontrar los valores de las incógnitas que satisfacen todas las ecuaciones simultáneamente. Cada ecuación lineal en el sistema es una ecuación de primer grado, lo que significa que las incógnitas solo están elevadas a la potencia 1. Por ejemplo, un sistema de ecuaciones lineales con dos incógnitas x e y se puede representar de la siguiente manera: EJEMPLO 3x=5y+y=6y→10=5y 5= 2𝑦 + 3𝑦 5𝑦 = → 10 = 5𝑦 2 2 X=2y=2(2)=4 R:x=4y y=2 ECUACIÓN CUADRÁTICA Una ecuación cuadrática es una ecuación de segundo grado en la que el mayor exponente de la incógnita es 2. Tiene la forma general de un 23 trinomio: ax^2 + bx + c = 0, donde a, b y c son coeficientes reales y a ≠ 0. Para resolver ecuaciones cuadráticas, se puede utilizar la fórmula cuadrática. La fórmula cuadrática es una herramienta que nos permite encontrar las soluciones de una ecuación cuadrática de la forma ax^2 + bx + c = 0. La fórmula cuadrática es la siguiente: 𝑥 = −𝑏±√𝑏2 −4𝑎𝑐 2𝑎 EJEMPLO 𝒙𝟐 + 𝟑𝒙 + 𝟐 Vértice Coordenada X − 𝒃 𝟑 𝟑 =− =− 𝟐𝒂 𝟐(𝟏) 𝟐 Coordenada y 𝟒𝒂𝒄 − 𝒃𝟐 𝟒(𝟏)(𝟐) − (𝟑)𝟐 𝟖−𝟗 𝟏 = = =− 𝟒𝒂 𝟒(𝟏) 𝟒 𝟒 Raíces −𝒃 ± √𝒃𝟐 − 𝟒𝒂𝒄 −𝟑 ± √(𝟑)𝟐 − 𝟒(𝟏)(𝟐) −𝟑 ± √𝟗 − 𝟖 −𝟑 ± √𝟏 −𝟑 ± 𝟏 = = = 𝟐𝒂 𝟐(𝟏) 𝟐 𝟐 𝟐 −𝟑+𝟏 1.- 𝟐 = −𝟐 𝟐 = −𝟏 −𝟑−𝟏 2.- 𝟐 = −𝟒 𝟐 = −𝟐 24 ECUACIONES CON RADICALES Una ecuación con radicales o ecuación irracional, es toda aquella que tiene una incógnita bajo el signo radical Para resolver ecuaciones de este tipo se deben aislar las raíces que contienen las incógnitas en un miembro de la ecuación y posteriormente elevar ambos miembros a una potencia igual al índice de la raíz. EJEMPLO 9 5 √𝑥 − 46 = 4 + 2 √𝑥 − 46 = 9(2) + 4(5) 4(2) √𝑥 − 46 = 18 + 20 8 √𝑥 − 46 = 19 4 25 (√𝑥 − 46)2 = ( 𝑥 − 46 = 19 2 ) 4 361 16 𝑥= 361 + 46 16 𝑥= 361 + 46(16) 16 𝑥= 1097 16 DESIGUALDAD LINEAL Las desigualdades lineales, son exactamente iguales en forma, a las ecuaciones lineales, con la diferencia de que el símbolo de igualdad por: > 𝑀𝑎𝑦𝑜𝑟 𝑞𝑢𝑒 < 𝑀𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑞𝑢𝑒 ≥ 𝑀𝑎𝑦𝑜𝑟 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑞𝑢𝑒 ≤ 𝑀𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑞𝑢𝑒 ≠ 𝑁𝑜 𝑒𝑠 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑜 𝑒𝑠 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 Los símbolos representan relaciones desiguales entre los números planteados. Las desigualdades lineales bidimensionales son expresiones en dos variables de la forma: 𝑎𝑥 + 𝑏𝑦 < 𝑐 𝑜 𝑎𝑥 + 𝑏𝑦 ≥ 𝑐 donde las desigualdades pueden ser estrictas o no. El conjunto de soluciones de tal desigualdad se puede representar gráficamente en un semiplano (todos los puntos de un "lado" de una línea fija) en el plano euclidiano. La línea que determina los semiplanos (ax + by = c) no se incluye en el conjunto de soluciones cuando la desigualdad es estricta. Un procedimiento sencillo para determinar qué semiplano está en la solución ajustada es calcular el valor ax + by en un punto (x0, y0) que no está en la línea y observar si se cumple o no la desigualdad. 26 Ejemplo 5𝑥 − 12 > 3𝑥 − 4 5𝑥 − 3𝑥 > 12 − 4 2𝑥 > 8 𝑥> 8 2 𝑥>4 DE CARTESIANO A POLAR Para convertir de coordenadas cartesianas a coordenadas polares, utilice la siguiente fórmula: Calcula la distancia (r) desde el origen: r = √(x^2 + y^2) Para calcular el ángulo con el eje x positivo (θ): θ = atan(y / x) Dónde: • (x, y) son las coordenadas rectangulares del punto. • r es la distancia desde el punto inicial hasta el punto. • θ es el ángulo con el eje x positivo. Ejemplo Sean las coordenadas cartesianas (2, 5) La distancia 𝒓 = √(𝟐𝟐 ) + (𝟓𝟐 ) = √𝟒 + 𝟐𝟓 = √𝟐𝟗 ≈ 𝟓. 𝟑𝟖𝟓𝟏𝟔 27 Ángulo 𝟓 𝜽 = 𝐚𝐫𝐜𝐭𝐚𝒏 ( ) ≈ 𝟏. 𝟏𝟗𝟎𝟐𝟗 𝟐 𝟓 ∴ (√𝟐𝟗, 𝒂𝒓𝒄𝒕𝒂𝒏 ( )) 𝟐 DE POLAR A CARTESIANO Las coordenadas polares son un sistema de coordenadas bidimensional en el que cada punto del plano está definido por una distancia y un ángulo. Este sistema es ampliamente utilizado en física y trigonometría. En coordenadas polares, un punto está representado por dos valores: la distancia desde el punto al origen, llamada coordenada radial (r), y el ángulo formado por el vector que conecta el origen con el punto con respecto al eje horizontal, es decir coordenadas angulares (θ). Para convertir coordenadas polares a coordenadas rectangulares, utilice la siguiente fórmula: La coordenada X en coordenadas cartesianas se calcula como x = r * cos(θ). La coordenada Y en coordenadas cartesianas se calcula como y = r * sin(θ). Ejemplo 𝟓 (√𝟐𝟗, 𝒂𝒓𝒄𝒕𝒂𝒏 ( )) 𝟐 Coordenada X 𝒙 = (√𝟐𝟗) ∗ 𝐜𝐨𝐬(𝟏. 𝟏𝟗𝟎𝟐𝟗) = 𝟐 Coordenada Y 𝒚 = (√𝟐𝟗) ∗ 𝐬𝐢𝐧(𝟏. 𝟏𝟗𝟎𝟐𝟗) = 𝟓 ∴ (2, 5) 28 FUNCIÓN LINEAL Una función lineal es una función matemática lineal representada por la ecuación f(x) = mx b, donde myb son constantes reales. Esta función se llama lineal porque su gráfica en el plano cartesiano es una línea recta. En la fórmula, m representa la pendiente de la línea y el ángulo de inclinación de la línea. Si m es positivo, la recta tiene pendiente ascendente, y si m es negativo, la recta tiene pendiente descendente. La constante b representa la intersección de la recta y el eje y, también llamado origen. Ejemplos Sea la función 𝑓(𝑥) = 𝑥 + 2 𝑚=1 ∧𝑏=2 (𝑚 ∧ 𝑏) ∈ ℝ Tiene pendiente positiva y, por lo tanto, ascendente Su intersección con el origen es la coordenada (0, 2) 29 Sea la función 𝑓(𝑥) = −𝑥 + 3 𝑚 = −1 ∧ 𝑏 = 3 (𝑚 ∧ 𝑏) ∈ ℝ Tiene pendiente negativa y, por lo tanto, descendente Su intersección con el origen es la coordenada (0, 3) Función cuadrática Una función cuadrática es una función polinómica cuadrática, es decir, una función que puede describirse mediante una ecuación de la forma f(x) = ax^2 bx c, donde a, b y c son constantes reales y a ≠ 0. El grado más alto en la función está el término cuadrático (ax^ 2) seguido del término lineal (bx) y el término constante (c). 30 La gráfica de la función cuadrática es una parábola que se abre hacia arriba cuando el coeficiente a es positivo y hacia abajo cuando el coeficiente a es negativo. Una parábola tiene un eje de simetría vertical, que es una línea imaginaria que divide la parábola en dos partes simétricas. Algunas propiedades importantes de las funciones cuadráticas son: • El vértice de una parábola es el punto más bajo o más alto de la curva, dependiendo de si la parábola se abre hacia arriba o hacia abajo, respectivamente. • El eje de simetría de una parábola pasa por el vértice y es una recta vertical. • Si el coeficiente a es positivo, el pico de la parábola tiene un valor mínimo. Si el coeficiente a es negativo, el pico de la parábola tiene un valor máximo. • La concavidad de una parábola indica si la función es cóncava hacia arriba (a > 0) o cóncava hacia abajo (a < 0). Las funciones cuadráticas tienen varias aplicaciones en matemáticas y otros campos como la física, la economía y la ingeniería. Se utilizan para modelar situaciones en las que una variable depende del cuadrado de otra variable, como el movimiento de un objeto debido a la gravedad o la forma de una trayectoria parabólica. Ejemplos Sea la función 𝑓(𝑥) = 𝑥 2 + 2𝑥 + 2 𝑎 =1∧𝑏 =2∧𝑐 =2 (𝑎 ∧ 𝑏 ∧ 𝑐) ∈ ℝ El vértice es la coordenada (-1, 1) 31 Es cóncava hacia arriba (𝑎 > 0) Posee una cota inferior (𝑦 = 1) No posee raíces reales Sea la función 𝑓(𝑥) = −𝑥 2 + 4𝑥 + 2 𝑎 = −1 ∧ 𝑏 = 4 ∧ 𝑐 = 2 (𝑎 ∧ 𝑏 ∧ 𝑐) ∈ ℝ El vértice es la coordenada (2, 6) Es cóncava hacia abajo (𝑎 < 0) Posee una cota superior (𝑦 = 6) Posee dos raíces reales 𝟐 + √𝟔 ∧ 𝟐 − √𝟔 32 Ejemplos Convertir 1345 metros a millas 1345 𝑚 ∗ 1 𝑚𝑖 = 0.8357 𝑚𝑖 1 609.34𝑚 Convertir 24 kilómetros por hora a metros por segundo 24 𝑘𝑚 1000 𝑚 1ℎ 𝑚 ∗ ∗ = 6.66667 ℎ 1𝑘𝑚 3600 𝑠 𝑠 Convertir 29 metros cúbicos a litros 29 𝑚3 ∗ Ejemplos (Área y perímetro) Cuadrado 5 5 Área 𝐴 = 52 = 25 Perímetro 𝑃 = 4 (5) = 20 Triangulo Isósceles 3.4 3.4 3.2 2 Área 𝐴= 3.2 ∗ 2 = 3.2 2 Perímetro 1000 𝑙 = 29000 𝑙 1 𝑚3 33 𝑃 = 3.4 + 3.4 + 2 = 8.8 Triangulo Equilátero 2.4 2.4 2.1 2.4 Área 𝐴= 2.4 ∗ 2.1 = 2.52 2 Perímetro 𝑃 = 3 (2.4) = 7.2 Triangulo Escaleno 4.6 3.1 2.4 6 Área 𝐴= 6 ∗ 2.4 = 7.2 2 Perímetro 𝑃 = 4.6 + 3.1 + 6 = 13.7 Rectángulo 15 8 Área 𝐴 = 15 ∗ 8 = 120 Perímetro 34 𝑃 = 2 (15 + 8) = 46 Paralelogramo 6 7 8 Área 𝐴 = 8 ∗ 6 = 48 Perímetro 𝑃 = 2 (7 + 8) = 30 Rombo 5 8 4 Área 𝐴= 8 ∗ 4 = 16 2 Perímetro 𝑃 = 4 (5) = 20 Trapecio 2 4 2 5 Área 𝐴= 5+4 ∗ 2=9 2 Perímetro 2 35 𝑃 = 4 + 5 + 2 + 2 = 13 Ejemplos MRU Un móvil avanza con MRU a razón de 5 m/s durante 10 s. Calcular la distancia recorrida. V= 5 𝑚/𝑠 T= 10 𝑠 D= ¿? 𝑑 = 5 ∗ 10 = 50 ∴ 50 𝑚 ¿A qué velocidad debe circular un auto de carreras para recorrer 50km en un cuarto de hora? V= ¿ ? T= 0.25 ℎ D= 50𝑘𝑚 𝑉= 50 = 200 0.25 ∴ 200 𝑘𝑚⁄ℎ 36 Ejemplo Teorema de Pitágoras ℎ = √(24)2 + (20)2 = √576 + 400 = √576 + 400 ¿? 24 = √976 ℎ = 31.24 20 Ejemplos Trigonometría 𝑆𝑒𝑛 (𝛼) = 𝑂𝑃 𝐻𝐼𝑃 𝐶𝑜𝑠 (𝛼) = 𝐴𝐷𝑌 𝐻𝐼𝑃 𝛽 𝑇𝑎𝑛 (𝛼) = 𝑂𝑃 𝐴𝐷𝑌 𝑆𝑒𝑛 (𝛼) = 25 5 5 28 5 𝛼 = 𝑠𝑒𝑛−1 ( ) 28 𝛼 = 11.53 ∝ 𝑥 𝐶𝑜𝑠 (11.53) = 𝐴𝐷𝑌 25 𝛼 + 𝛽 + 𝜃 = 180 11.53 + 𝛽 + 90 = 180 25[𝐶𝑜𝑠 (11.53)] = 𝐴𝐷𝑌 𝛽 + 101.53 = 180 25[𝐶𝑜𝑠 (11.53)] = 𝐴𝐷𝑌 𝛽 = 180 − 101.53 𝐴𝐷𝑌 = 24.50 R// 𝛽 = 78.47 R// r Ejemplos vectores 37 Magnitudes escalares Magnitudes vectoriales Masa (kg, mg, lb) Fuerza (N) Longitud (km, m, inch) Peso (kg, T) Temperatura (F°) Posición (x) Presión (p) Velocidad (𝑚/𝑠) Tiempo (h, s, min) Aceleración (𝑚/𝑠 2 ) Suma de vectores Realice la suma de los siguientes vectores con el método del polígono Realice la suma de los siguientes vectores dados sus componentes rectangulares 𝑢 ⃗ = 2𝑖 + 4𝑗 + 5𝑘 / 𝑟 = 3𝑖 + 𝑗 + 2𝑘 𝑢 ⃗ + 𝑟(𝑥) = 2 + 3 = 5 𝑢 ⃗ + 𝑟 (𝑦) = 4 + 1 = 5 38 𝑢 ⃗ + 𝑟 (𝑧) = 5 + 2 = 7 𝑅⃗ = 5𝑖 + 5𝑗 + 7𝑘 R// Realice la suma de los siguientes vectores con el método del paralelogramo Encuentre el vector resultante de la siguiente suma ⃗⃗ = 20𝑚, 𝐸60°𝑁 𝑀 ⃗ = 10𝑀, 𝐸30°𝑁 𝑁 ⃗⃗ (𝑥) = 20 ∗ cos(60) = 10 𝑢 𝑀 ⃗⃗ (𝑦) = 20 ∗ sin(60) = 17.32 𝑢 𝑀 ⃗ (𝑥) = 10 ∗ cos(30) = 8.66 𝑢 𝑁 39 ⃗ (𝑦) = 10 ∗ sin(30) = 5 𝑢 𝑁 𝑅⃗ (𝑥) = 10 + 8.66 = 18.66 𝑢 𝑅⃗ (𝑦) = 17.32 + 5 = 22.32 𝑢 𝑅⃗ = 18.66𝑖 + 22.32𝑗