Materiales de apoyo teórico I

UNIDAD DIDÁCTICA 1
ECUACIONES DE PRIMER GRADO

Introducción: Existen varias clases de ecuaciones, pero en este trabajo nos vamos a enfocar en las ecuaciones de primer grado con una incógnita; específicamente las enteras con signo de agrupación y productos indicados, pero es necesario explicar en qué consiste una ecuación. En esta unidad didáctica se introducen los conceptos de ecuación e identidad, centrándose en la resolución de la ecuación de primer grado con una incógnita.
Objetivo de la unidad didáctica I: 
  • Reconocer ecuaciones e identidades y saber distinguir unas de otras.
  • Resolver ecuaciones de primer grado con una incógnita en con productos indicados y con signos de agrupación
  •  Aplicar los métodos de resolución anterior a problemas prácticos.
 Desarrollo de contenidos:

Igualdad.


Es una expresión algebraica en la que los dos miembros tienen el mismo valor.

Por ejm:                                3x+5=17                   2p+3q=7     



Ecuación.

 
Es una igualdad en la que hay cantidades llamadas incógnitas, representadas generalmente por las últimas letras del alfabeto y cantidades constantes o conocidas.

Por ejemplo:                                               5x-16=24

Entonces:                                                          x = 8

Si reemplazamos este valor de (x) en la ecuación original tenemos lo siguiente:                                                                     5(8)-16=24             ósea:             24=24

Por lo tanto es una ecuación porque tiene una incógnita (x), y es una igualdad por que se comprueba que:                24=24.



Identidad.



Es una igualdad que es verdadera para cualquier valor de las letras, por ejemplo:

(2x+3y)2= 4x2 +12xy+9y2  
como se trata de una identidad se la escribiría así:    
(2x+3y)2= 4x2 +12xy+9y2

Que se leería:       
 (2x+3y)2  identico a:  4x2 +12xy+9y2



Miembros de una Ecuación.



Una ecuación tiene dos miembros, uno a la izquierda del signo igual, donde van las incógnitas y el otro miembro a la derecha del signo igual, donde van las constantes o valores conocidos.

Por ejemplo:                                     5x-7=3-2x.

En donde:   5x-7, es el primer miembro, y:   3-2x es el segundo miembro.



Transposición de términos
Un término o un factor  puede ir de un miembro a otro cambiando de operación, teniendo en cuenta de que si se trata de una ecuación todas las incógnitas quedaran en el primer miembro.




Proceso para resolución de ecuaciones enteras de primer grado con una incógnita.

  • Realizar operaciones si hubieran. 
  • Realizamos la transposición de términos.
  • Reducimos los términos semejantes. 
  • Se encuentra el valor de la incógnita.
 
Resolución de ecuaciones

Resolver la ecuación:                           16x-7+3x-15+x=5x+2+9x+6.

Realizamos la transposición de términos:                                                                                           16x+3x+x-5x-9x=2+6+7+15.

Reducimos términos semejantes:                      6x=30.

Despejamos la incógnita:                                     x=5



Ecuaciones de primer grado con signos de agrupación.



Resolución de problemas de aplicación de ecuaciones de primer grado con una incógnita. 

EJEMPLO 1

EJEMPLO 2

EJEMPLO 3  

 
   
UNIDAD DIDÁCTICA 2
 
ECUACIONES SIMULTÁNEAS DE PRIMER GRADO CON DOS INCÓGNITAS


Introducción: Revisaremos los cinco métodos conocidos para resolver sistemas de dos ecuaciones con dos incógnitas, y son: De Igualación, De Sustitución, De Reducción, De Determinantes, y Grafico. 

 Objetivo de la unidad didáctica II:

  • Aplicar cada método correctamente.
  • Resolver sistemas de ecuaciones de primer grado con dos incógnitas.
  • Aplicar los métodos de resolución anterior a problemas prácticos.
 Desarrollo de contenidos:



Ecuaciones simultáneas.
Toman este nombre cuando las ecuaciones del sistema se satisfacen para los valores de las incógnitas.
Por ejm:                                                                    3x+5y=11             
                                                                                    2x+3y=  7    

Las dos ecuaciones se satisfacen para: x=2 e y=1, por lo tanto son ecuaciones simultaneas.

Ecuaciones equivalentes.

Son ecuaciones que si a una de ellas le sumamos o le restamos una cantidad o la multiplicamos o dividimos para una determinada cantidad, se obtiene la otra ecuación. Estas ecuaciones tienen infinitas soluciones comunes.
Por ejemplo:                                                 3x+ 5y   = 11 
                                                                            15x+25y = 55
Nos damos cuenta que la segunda ecuación se la obtuvo multiplicando la primera por 5

Ecuaciones independientes.

Estas ecuaciones no se obtienen la una de la otra, y cuando tienen una solución común son simultáneas. Por ej:
x+ 5y   = 6
5x+2y =7
Estas ecuaciones  son independientes ya que ninguna de las dos se ha generado de la otra, y además son simultaneas por que el valor de “x=1” e “y=1”, son los únicos que satisfacen el sistema.

Ecuaciones incompatibles.

Estas ecuaciones son independientes y no tienen una solución común y son incompatibles porque no hay valor que compruebe o verifique a las dos ecuaciones.
Por ejemplo:                  3x + 5y=8
                                      9x+15y=2
No tienen soluciones comunes, por lo tanto son incompatibles.

Sistema de ecuaciones.
Es el conjunto de dos o más ecuaciones con dos o más incógnitas.
En nuestro caso trataremos sistemas de dos ecuaciones con dos incógnitas.

SISTEMA DE DOS ECUACIONES CON DOS INCOGNITAS.
Los métodos para resolver este tipo de sistemas son los siguientes:

Para resolver un sistema de ecuaciones por este método hay que despejar una incógnita, la misma, en las dos ecuaciones e igualar el resultado de ambos despejes, con lo que se obtiene una ecuación de primer grado. Las fases del proceso son las siguientes:
  • Se despeja la misma incógnita en ambas ecuaciones.
  • Se igualan las expresiones obtenidas y se resuelve la ecuación lineal de una incógnita que resulta
  •  Se calcula el valor de la otra incógnita, sustituyendo el valor de la encontrada sea x o y en una de las ecuaciones despejadas del primer paso. 






1. Se despeja una incógnita en una de las ecuaciones.
2. Se sustituye la expresión de esta incógnita en la otra ecuación, obteniendo una ecuación con una sola incógnita.
3. Se resuelve la ecuación.
4. El valor obtenido se sustituye en la ecuación en la que aparecía la incógnita despejada.
5. Los dos valores obtenidos constituyen la solución del sistema




Este método tiene como objetivo encontrar la solución a un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas, y esta solución se da en la intersección de las dos rectas, este punto de intersección lo proyectamos al eje de las abcisas y encontramos el valor de x, y hacemos también la proyección al eje de las ordenadas y así  encontramos el valor de y, este par de valores constituye el conjunto solución del sistema de ecuaciones.



UNIDAD DIDÁCTICA 3
 
ECUACIÓN DE LA RECTA
Introducción: Bien, una recta es aquello que entendemos como el ente ideal que se extiende en una misma dirección, existe en una sola dimensión y contiene infinitos puntos; está compuesta de infinitos segmentos. De forma más sencilla, podemos describir la recta como: la sucesión continua e indefinida de puntos en una sola dimensión, no posee principio ni fin.
Teniendo en cuenta que los puntos están alineados, podemos encontrar la recta mediante dos puntos, considerando esta idea de lo que es una recta, plantearemos cuatro formas de encontrar la ecuación de la recta y su pendiente, para luego en otro capítulo poder realizar las aplicaciones necesarias.

 Objetivo de la unidad didáctica III:
  • Calcular la pendiente de la recta, con las respectivas formulas y luego efectuar su aplicación.
  • Encontrar la ecuación de la recta en sus diversas formas.
  • Aplicar los métodos de resolución anterior a problemas prácticos. 
Desarrollo de contenidos:

UNIDAD DIDÁCTICA 4
 
FUNCIONES Y GRÁFICAS
Introducción: Existen varias aplicaciones al relacionar variables entre sí, podríamos con la representación gráfica de las misma interpretar situaciones, fenómenos o hechos de carácter económico, social o natural  a nivel general.
Una de las prioridades que se pretende atender en este documento, es el tratamiento del sustento teórico científico de las funciones, el conocimiento de sus distintas tipologías y el abordaje gráfico de cada una de ellas, del mismo modo, la operatividad que se pueda determinar con el andamiaje de las características en resoluciones de problemas propuestos entre funciones.
Objetivo de la unidad didáctica IV:
  • Definir y diferenciar las tipologías de las funciones.
  • Desarrollar ejercicios de cada tipo analizando las gráficas respectivas.
  • Identificar las diferentes relaciones entre funciones
  • Comprender lo que es llevar a una función al límite, caracterizando los algoritmos de resolución a problemas propuestos.
Desarrollo de contenidos:


Función.
Una función es la relación que existe entre dos variables, la independiente o “x” y la dependiente o “y”.

Para entender su comportamiento hemos de recurrir a su gráfica desarrollada en los ejes cartesianos x (abscisas) e y (ordenadas).

Las funciones se pueden presentar mediante gráficas, enunciados, tablas o formulación analítica o fórmula.
Tipos de funciones.


Función lineal.






UNIDAD DIDÁCTICA 5
MATRICES
Introducción: El análisis de datos de un fenómeno o el comportamiento de variables de una misma especie, o que pertenecen a un mismo conjunto se lo puede subdividir en subconjuntos pequeños dadas las particularidades individuales o características de los datos. Estos son recopilados con el objeto de construir modelos matemáticos de una manera sencilla, para alcanzar este cometido se hará un barrido general cobre conceptualizaciones matriciales y sus operaciones aplicadas en la resolución de problemáticas propuestas para el abordaje de la información.

Esta unidad pretende consolidar el sustento teórico científico a nivel general y sus singularidades con matrices cuadradas, lo que nos basta para evidenciar procesos de resolución a través de algoritmos sencillos con una práctica dirigida y sustentada por la formulación respectiva.
 
Objetivo de la unidad didáctica V:
  • Comprender el sustento teórico científico de las matrices mediante sus tipos y operaciones entre ellas.
  • Desarrollar ejercicios con operaciones matriciales sencillas.
  • Identificar la tipología matricial y sus aplicaciones en la vida práctica.
  • Resolver sistemas de ecuaciones aplicando criterios de matrices en problemas propuestos.
  Desarrollo de contenidos:


Matrices.
Se las puede definir como un arreglo de elementos en filas y columnas, los mismos que se encuentra encerrados entre corchetes o paréntesis. Los elementos para nuestro caso serán los números reales.
             
Orden de una Matriz.


El orden viene definido por el producto entre el número de filas y el número de columnas.


Elementos de una matriz.

Los elementos dentro de una matriz vienen diferenciados por un subíndice en el que se coloca una numeración que corresponde al número de fila (i) y al número de columnas (j). Los elementos se denotan , así:       aij


Operaciones entre matrices.




 







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