Mate 8

Richard N. Aufmann Palomar College

Geralyn M. Koeberlein Mahomet-Seymour High School

Joanne S. Lockwood Nashua Community College

Robert Johnson Monroe Community College

Adaptación

Patricia Idalid Betancourt Baquero Revisión pedagógica

Andrea Constanza Perdomo Pedraza Colegio Campoalegre

Men - 2024

alineado a los derechos básicos de aprendizaje

Diseño de Pruebas Saber Francy Katerine Gómez Hernández Colegio Anglo Americano

Revisión técnica

Cindy Carolina Hernández Cruz Colegio Liceo Navarra

Daniel C. Alexander Parkland College

Patricia Kuby Monroe Community College

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

Mate 8, primera edición

Richard N. Aufmann, Joanne S. Lockwood, Daniel C. Alexander, Geralyn M. Koeberlein, Robert Johnson, Patricia Kuby.

Directora Higher Education

Latinoamérica: Lucía Romo Alanís

© D.R. 2024 por Cengage Learning Editores, S.A. de C.V., una Compañía de Cengage Learning, Inc.

Av. Andrés Molina Enríquez 354, Primer piso, Oficina “A”, Colonia Ampliación Sinatel, Delegación Iztapalapa, Ciudad de México, C.P. 09479.

Cengage Learning® es una marca registrada usada bajo permiso.

Gerente editorial Latinoamérica: Jesús Mares Chacón

Editora: Abril Vega Orozco

Coordinador de manufactura: Rafael Pérez González

Diseño de portada: Flaviano Fregoso Rojas

Imagen de portada: © Pendiente

Diseño de interiores y composición tipográfica: By Color Soluciones Gráficas

DERECHOS RESERVADOS. Ninguna parte de este trabajo amparado por la Ley Federal del Derecho de Autor, podrá ser reproducida, transmitida, almacenada o utilizada en cualquier forma o por cualquier medio, ya sea gráfico, electrónico o mecánico, incluyendo, pero sin limitarse a lo siguiente: fotocopiado, reproducción, escaneo, digitalización, grabación en audio, distribución en internet, distribución en redes de información o almacenamiento y recopilación en sistemas de información a excepción de lo permitido en el Capítulo III, Artículo 27 de la Ley Federal del Derecho de Autor, sin el consentimiento por escrito de la Editorial.

Esta es una adaptación de los libros: Álgebra Elemental, 8a. Ed.

ISBN: 978-607-481-908-3

Traducido del libro Beginning Algebra, Eighth Edition Publicado en inglés por Brooks/Cole, una compañía de Cengage Learning © 2013

ISBN: 978-1-111-57870-1

ISBN-13: 9786074818949

Geometría, 5a. edición. Alexander Daniel C. y Geralyn M. Koeberlein.

ISBN: 978-607-481-889-5

Traducido del libro Elementary Geometry for College Students, Fifth Edition. Daniel C. Alexander and Geralyn M. Koeberlein. Publicado en inglés por Brooks/Cole, una compañía de Cengage Learning ©2011

ISBN: 978-14390-4790-3

Estadística elemental, 11a. Edición revisada. Robert Johnson y Patricia Kuby.

ISBN: 978-607-522-835-8

Traducido del libro Elementary Statistics, 11e. Robert Johnson and Patricia Kuby. Publicado en inglés por Brooks/Cole, una compañía de Cengage Learning ©2012

ISBN: 978-0-538-73350-2

Datos para catalogación bibliográfica:

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

Richard N. Aufmann, Joanne S. Lockwood, Daniel C. Alexander, Geralyn M. Koeberlein, Robert Johnson, Patricia Kuby

Mate 8, primera edición

ISBN: 978-607-

Visite nuestro sitio web en: http://latam.cengage.com

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Para la realización de la nueva edición de la serie MATE editada por Cengage, hemos seleccionado un conjunto de temas acordes con los lineamientos curriculares y estándares del Ministerio de Educación Nacional de Colombia (men). MATE es el resultado de la experiencia obtenida a nivel mundial, especialmente en América Latina, con las series de autores de reconocida trayectoria tales como Alan S. Tussy, Diane R. Koenig, Richard N. Aufman y Joanne S. Lockwood (Álgebra), Daniel C. Alexander y Geralyn M. Koeberlein (Geometría), Earl W. Swokowski y Jeffery A. Cole (Trigonometría), Ron Larson y Bruce H. Edwards (Cálculo); y Robert Johnson y Patricia Kuby (Estadística), además de las aportaciones de un equipo de profesores y expertos académicos.

Nuestro objetivo es ofrecer una herramienta importante para la labor docente, que permita a los estudiantes fortalecer su comprensión, ampliar sus conocimientos y, finalmente, adentrarse en el dominio de las matemáticas. Es importante señalar que todos los temas de la serie llevan una secuencia acorde con los marcos de referencia para la evaluación del Ministerio de Educación Nacional (men) y el Instituto Colombiano para la Evaluación de la Educación (Icfes).

Duis aute irure dolor in reprehenderit in voluptate velit esse cillum dolore eu fugiat nulla pariatur. Excepteur sint occaecat cupidatat non proident, sunt in culpa qui officia deserunt mollit anim id est laborum.

ropuesta curricular P

Desde una perspectiva curricular todos los temas que se abordan responden a las siguientes preguntas: ¿qué aprender? (temas específicos), ¿para qué aprender? (objetivos definidos a partir de problemas y retos en un contexto real), ¿cuándo aprender? (secuenciación acertada de los temas con base en la edad y el grado escolar de los estudiantes), ¿cómo aprender? (propuesta didáctica mediante ejemplos de problemas con sus soluciones y una selección adecuada de problemas para resolver), ¿con qué aprender? Y ¿cómo evaluar lo aprendido? (problemas propuestos, Prueba Saber y ejercicios de repaso). Lo que permite a los estudiantes abordar, estudiar y aprender los temas de manera práctica, sencilla y eficaz.

tener éxito en este capítulo?

1. ¿Qué es 127,1649 redondeado a la centésima más cercana?

2. Sume: 49.147 1 596

3. Reste: 5.004 487

4. Multiplique: 407 3 28

5. Divida: 456 4 19

6. ¿Cuál es el número más pequeño en el cual tanto 8 como 12 se dividen igualmente?

7. ¿Cuál es el número más grande que divide igualmente tanto 16 como 20?

8. Sin utilizar el 1, exprese 21 como un producto de dos números naturales.

9. Represente como una fracción la parte sombreada de la figura.

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

structura de la serie E

En esta nueva edición de MATE 8, encontrará un amplio desarrollo de las matemáticas partiendo del planteamiento y solución de situaciones en contexto, enfocadas en datos reales y situaciones atractivas para los estudiantes.

La obra cuenta son:

RETO DEl capíTulO

Mediante un ejemplo se introducen los conceptos que se trabajarán a lo largo del capítulo con la finalidad de motivar la investigación y el desarrollo de contenidos para resolver el reto.

OBJETIVOS

Se proponen metas que se deben alcanzar mediante el desarrollo de conceptos para lo cual se aporta un esbozo general de aspectos específicos que los estudiantes deben tener en cuenta para aprender y aplicar cada idea o concepto que se presenta.

RETo DEL capíTulO

Las temperaturas bajas diarias en grados Celsius, durante una semana, se registraron como sigue: 28°, 2°, 0 °, 27°, 1°, 6°, 21°. Calcula la temperatura promedio diaria durante la semana.

objetivos

1.1 Establecer relaciones de orden.

1.2 Realizar operaciones básicas con números enteros y racionales.

1.3 Expresar números decimales en racionales.

1.4 Analizar expresiones con exponentes.

cONTENIDO

El índice presenta en detalle los temas generales que se abordan en el texto, con lo cual es posible organizar y planear el trabajo para alcanzar el aprendizaje propuesto.

lO QuE DEBE SaBER

A partir de un grupo de preguntas se busca que, de manera autónoma, los estudiantes midan sus conocimientos previos y algunos requisitos para el desarrollo conceptual de cada capítulo.

Sección 1.1 Introducción a los números enteros 2

S ección 1.2 O peraciones con números enteros 7

S ección 1.3 Números racionales 15

S ección 1.4 E xponentes y el orden o jerarquía de las operaciones 24

LO QUe DEBE SaBER

¿Está listo para tener éxito en este capítulo?

1. ¿Qué es 127,1649 redondeado a la centésima más cercana?

2. Sume: 49.147 1 596

3. Reste: 5.004 487

4. Multiplique: 407 3 28

5. Divida: 456 4 19

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

6. ¿Cuál es el número más pequeño en el cual tanto 8 como 12 se dividen igualmente?

7. ¿Cuál es el número más grande que divide igualmente tanto 16 como 20?

DESaRROllO cONcEpTual

Se basa en los aspectos más relevantes y útiles de las temáticas propias de cada grado. Estos aspectos se muestran a partir de situaciones en contexto, demostraciones formales de propiedades y definiciones claras, haciendo énfasis en el rigor de las matemáticas y el buen uso del lenguaje y el pensamiento lógico acorde a cada edad. Además, se destacan los conceptos de mayor relevancia para que los estudiantes intuyan su importancia.

ValOR aBSOluTO

El valor absoluto de un número positivo es el número mismo. El valor absoluto de cero es cero. El valor absoluto de un número negativo es el opuesto del número negativo.

EJEMplOS RESuElTOS

Se ejemplifica la solución de problemas con sus respectivos procedimientos. En cada ejemplo se muestra el componente algorítmico, así como la aplicación de conceptos que llevan a la solución del problema dentro de contextos reales cuyo nivel de complejidad incrementa de forma gradual.

ejeMplo 1

Utilice el método por extensión o enumeración para escribir el conjunto de enteros negativos mayores o iguales que 6. solución A 5 5 6, 5, 4, 3, 2, 16

• U n conjunto se designa con una letra mayúscula. El método por extensión o enumeración encierra entre llaves una lista de elementos.

puNTO DE INTERÉS

Se proporcionan hechos o datos relevantes para enfatizar aspectos importantes o información extra en torno al tema particular que se está abordando. En algunos casos se hace referencia a personas o acontecimientos históricos que han sido fundamentales en el desarrollo de las matemáticas.

p UNTo de interÉs

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

El griego Ptolomeo comenzó utilizando ómicron, o, la primera letra de la palabra griega que significa “nada”, como símbolo del cero en el año 150 a.C. Sin embargo, no fue sino hasta el siglo xIII que Fibonacci introdujo el 0 al mundo occidental como un marcador de posición en el que podríamos distinguir, por ejemplo, 45 de 405.

REVISIÓN DE cONcEpTOS

En esta sección se presenta una amplia selección de ejercicios donde el estudiante podrá reafirmar su dominio de los conceptos y el manejo algorítmico de los temas de cada capítulo mediante su aplicación en contextos reales.

Sección 1.4 Exponentes y el orden o jerarquía de las operaciones 27 eJeRciciOs 1.4 Reescriba cada expresión como una expresión con exponentes.

REVISIÓN DE CONCEPTOS

1. nueve a la quinta potencia 2. y a la cuarta potencia

3. siete a la n potencia 4. b ? b ? b ? b ? b ? b ? b ? b Indique si la expresión es verdadera o falsa.

5. ( 5)2 52 y (5)2representan todas el mismo número.

6. La expresión 94 está en forma exponencial.

7. Evaluar la expresión 6 1 7 10 significa determinar a qué es igual un número.

8. El orden o jerarquía de las operaciones se utiliza para números naturales, números enteros, números racionales y números reales.

28 Capítulo 1 Fundamentos de conjuntos numéricos

9. En la expresión ( 5)2, 5 se llama el ? y 2 se llama el ? . Para evaluar ( 5)2, calcule el producto ( ? )( ? )( ?

60. ¿En cuál columna está el número un millón, en la columna A, en la B o en la C?

10. La expresión 42 se lee “la ? potencia de ? ” o “cuatro ? ”. Para evaluar 43, calcule el producto ( ? )( ? )( ? )( ?

61. Encuentre un número racional, r, que satisfaga la condición. a. r2 , r

EJERcIcIOS DE REpaSO

62. La suma de dos números naturales es 41. Cada uno de los dos números es el cuadrado de un número natural. Encuentre los dos números.

Simplifique

5 3 5 ( ? ) Simplifique las expresiones con exponentes.

5 3 2 ? • Realice la multiplicación y la división.

5 ? • Realice la suma y la resta.

el orden de las operaciones.

66. Calculadoras ¿Su calculadora utiliza el orden de las operaciones? Para averiguarlo, intente resolver este problema:

2 1 4 7

Si su respuesta es 30, entonces la calculadora utiliza el orden de las operaciones. Si su respuesta es 42, no emplea ese orden.

Incluso si su calculadora no utiliza el orden de las operaciones, aun así puede evaluar correctamente las expresiones numéricas. Las teclas de paréntesis y se utilizan para este propósito.

Recuerde que 2 1 4 7 significa 2 1 (4 7) debido a que la multiplicación se debe realizar antes de la suma.

Esta sección al concluir cada capítulo reúne un conjunto de ejercicios sobre los temas tratados a fin de comprobar el dominio y la apropiación de conceptos.

Resuelva los ejercicios 23 y 24 sin encontrar realmente los productos.

Determine los dígitos uno cuando se evalúa la expresión.

63. 34202 64. 23502 65. 27622

23. ¿La quinta potencia de dieciocho negativo es positiva o negativa?

24. ¿El producto (32)( 53) es positivo o negativo?

caPíTuLO eJeRciciOs de RePasO 1

25. ¿Por qué necesitamos un orden de las operaciones?

26. Describa cada paso del orden de las operaciones.

Evalúe.

a. 3 (15 2 3) 36 4 3

b. 4 22 2 (12 1 24 4 6) 5

27. Simplifique: 2(33)

1. Utilice el método por extensión o enumeración para escribir el conjunto de los números naturales menores que 7.

2(33) 2 ? ) Simplifique las expresiones con exponentes.

2. Exprese como porcentaje 5 8

5 ? • Realice la multiplicación y la división 28.

3. Evalúe: 4

4. Reste: 16 ( 30) 42

5. Encuentre el opuesto de 4.

( ? )2 • Realice las operaciones dentro de los símbolos de agrupación.

6. Reste: 16 30

7. Exprese como porcentaje 0,672.

8. Exprese como fracción 79 1 2 %

9. Divida: 72 4 8

10. Exprese como decimal 17 20

11. Divida: 5 12 4 a 5 6 b

12. Simplifique: 32 4 1 20 4 5

13. Multiplique: ( 5)( 6)(3)

14. Reste: 6.039 12.92

15. Dado que A 5 5 5, 3, 06, ¿cuáles elementos del conjunto A son menores o iguales que 3?

16. Exprese como decimal 7%.

17. Evalúe: 3 4 142 2

18. Coloque entre los dos números el símbolo correcto,

19. Sume: 13 1 ( 16)

20. Encuentre el complemento de un ángulo de 56°.

55. Utilizando el orden de las operaciones, describa cómo simplificar el ejercicio 54.

21. Sume: 2 5 1 7 15

22. Evalúe: ( 33) 22

entre los dos números el símbolo correcto, , o . 56. (0,9)3 15 57. (–3)3 (–2)5

23. Exprese como porcentaje 2 7 9 . Redondee a la décima más cercana de un porcentaje.

24. Exprese como decimal 240%.

59. Computadoras Una computadora con un procesador Intel Core i7 puede procesar aproximadamente 76.400 millones de instrucciones por segundo. Al segundo más cercano, ¿cuántos segundos se necesitarían para que esta computadora realizara 1012 operaciones?

25. Evalúe: Z 3 Z

26. Exprese como porcentaje1 2 3 . Exprese el residuo como fracción.

27. Dado que C 5 12, 8, 1, 76, encuentre a. el opuesto de cada elemento del conjunto C

b. el valor absoluto de cada elemento del conjunto C

28. Exprese como decimal 7 11 . Coloca una barra arriba de los dígitos periódicos del decimal.

29. Divida: 0,2654 4 ( 0,023). Redondee a la décima más cercana.

30. Simplifique: (7 2)2 5 3 4

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

31. Sume: 12 1 8 1 ( 4)

32. Sume: 5 8 1 1 6

33. Dado que D 5 24, 17, 9, 0, 46, ¿qué elementos del conjunto D son mayores que 19?

34. Exprese como porcentaje 0,002.

pRuEBa SaBER

Esta prueba evalúa las competencias de los estudiantes para enfrentar situaciones que pueden resolverse con el uso de herramientas matemáticas. Tanto las competencias definidas de la prueba como los conocimientos matemáticos que el estudiante requiere para resolver las situaciones planteadas se basan en las definiciones de los estándares básicos de competencias en Matemáticas del Ministerio de Educación Nacional. De esta manera, se integran competencias y contenidos en distintas situaciones o contextos, en los cuales las herramientas matemáticas cobran sentido y son un importante recurso para la comprensión de situaciones, la transformación de información, la justificación de afirmaciones y la solución de problemas.

En el mismo apartado de las pruebas Saber, en la parte inferior, notará que se incluye un código QR, al escanearlo podrá visualizar preguntas complementarias de manera digital.

Como apoyo adicional, a los profesores que adopten la obra se les proporcionarán las Respuestas de las Pruebas Saber. Consulte términos y condiciones con su representante Cengage.

GlOSaRIO Y BIBlIOGRaFía

Al final del libro se incluyen un glosario y una bibliografía a fin de enriquecer el aprendizaje.

Solución de una ecuación. Es un número que, cuando es sustituido por la variable, resulta en una ecuación verdadera.

A

Suma. Es el total de los sumandos. Sumandos. Son los números que se están sumando.

Adición y sustracción de fracciones algebraicas. Para sumar o restar fracciones algebraicas en las que los denominadores son iguales, suma o resta los numeradores. El denominador de la suma o la diferencia es el común denominador.

C

Sumar. Es el proceso de encontrar el total de dos números.

T Términos semejantes. En una expresión algebraica son términos con las mismas partes variables.

Conjunto. Es una colección de objetos. Conjunto solución de una desigualdad. Es un conjunto de números, cada elemento de los cuales, cuando se sustituyen por la variable, resultan en una desigualdad cierta.

Aufmann, Richard N. y Joanne S. Lockwood

Cuadrantes. Son los dos ejes que dividen el plano en cuatro regiones.

Álgebra Elemental, 8ª edición

ISBN: 978-607-481-908-3a

Alexander, Daniel C. y Geralyn M. Koeberlein. Geometría, 5ª edición

ISBN: 978-607-481-889-5

Desigualdad. Una desigualdad expresa el orden relativo de dos expresiones matemáticas. Las expresiones pueden ser numéricas o algebraicas.

Diagrama de Pareto. Gráfica de barra con las barras ordenadas de la categoría más numerosa a la categoría menos numerosa. Incluye una gráfica de línea que muestra los porcentajes acumulados y conteos de las barras.

Distribución. Patrón de variabilidad que muestran los datos de una variable. La distribución muestra la frecuencia de cada valor de la variable.

Distribución de frecuencias. Listado, con frecuencia expresado en forma de tabla, que relaciona los valores de una variable con su frecuencia.

Distribución de frecuencias acumuladas. Distribución de frecuencias que relaciona frecuencias acumuladas con valores de la variable.

Dominio. En una relación es el conjunto de las primeras coordenadas de los pares ordenados.

GLOSARIO

Triángulos congruentes. Dos triángulos son congruentes si las seis partes del primer triángulo son congruentes con las seis partes correspondientes del segundo triángulo. Trinomio cuadrado perfecto. Es el cuadrado de un binomio.

números y después la simplificación de la expresión numérica resultante.

Expresión algebraica. Es una expresión que contiene una o más variables.

F

Valor absoluto. El valor absoluto de un número positivo es el número mismo. El valor absoluto de cero es cero. El valor absoluto de un número negativo es el opuesto del número negativo.

Factores. Así se llaman los números que se multiplicarán. El resultado se llama producto.

Factorizar completamente. Un polinomio se factoriza completamente cuando se escribe como un producto de factores que no se factorizan con números enteros.

BIBLIOGRAFíA

Factorizar un polinomio. Significa escribirlo como producto de otros polinomios.

Johnson, Robert y Patricia Kuby

Estadística Elemental, 11ª edición revisada

ISBN: 978-607-522-835-8

Fracción algebraica. Es una fracción en la que el numerador y el denominador son polinomios.

Fracción compleja. Es una fracción cuyo numerador o denominador contiene una o más fracciones.

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

Función. Es un tipo especial de relación en la cual no hay dos pares ordenados que tengan las mismas primeras coordenadas y diferentes segundas coordenadas.

G

Grado de un polinomio en una variable. Es el valor del exponente más grande en la variable.

Gráfica de puntos. Describe los datos de una muestra al representar cada valor de datos con un punto colocado a lo largo de una escala. Esta escala puede ser horizontal o vertical. La frecuencia de los valores se representa a lo largo de la otra escala.

Gráfica de un número entero. Es la que se muestra al colocar un punto grueso en la recta numérica directamente arriba del número.

Gráfica de una ecuación con dos variables. Es un dibujo de la solución representada por el par ordenado de la ecuación. Para una ecuación lineal con dos variables,

Lo invitamos a conocer y utilizar Mate 8, un texto que le dará a los estudiantes la confianza necesaria para aplicar las Matemáticas a través de un libro de texto pedagógico y accesible.

Agradecemos el apoyo y colaboración en la revisión de esta obra a los profesores:

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

capítulo 1

Fundamentos de conjuntos numéricos 1

capítulo 2

expresiones algebraicas 33

capítulo 3

Factorización de expresiones algebraicas 77

capítulo 4

Fracciones algebraicas racionales 105

capítulo 5

ecuaciones y desigualdades 127

capítulo 6

Función lineal 161

capítulo 7

MATERIALMUESTRA

congruencia y svemejanza de triángulos 193

capítulo 8

análisis descriptivo y presentación de datos 217

glosario 245

bibliografía 249

Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

capítulo 1

Fundamentos de conjuntos numéricos 1

sección INTRoDUCCIóN A LoS NúMERoS ENTERoS 2

capítulo 2

objetivo 1 Establecer relaciones de orden 2

Relaciones de orden 2

opuestos y valor absoluto 4

sección 1.2 oPERACIoNES CoN NúMERoS ENTERoS 7

objetivo 1 Realizar operaciones básicas con números enteros y racionales 7

Adición de números enteros 7

Sustracción de números enteros 8

Multiplicar números enteros 9

Dividir números enteros 10

Problemas de aplicación 11

sección 1.3 NúMERoS R ACIoNALES 15

objetivo 1 Expresar números decimales en racionales 15

Expresar como decimales los números racionales 15

Multiplicar y dividir números racionales 16

Adición y sustracción de números racionales 18

Convertir porcentajes, fracciones y decimales 19

sección 1.4 ExPoNENTES Y EL oRDEN o JERARqUíA DE LAS oPERACIoNES 24

objetivo 1 Expresar números decimales en racionales 24

Expresiones con exponentes 24

El orden o jerarquía de las operaciones 25

expresiones algebraicas 33

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

sección 2.1 EvALUACIóN DE ExPRESIoNES ALGEBRAICAS 34

objetivo 1 Identificar expresiones algebraicas 34

sección 2.2 SIMPLIfICACIóN DE ExPRESIoNES ALGEBRAICAS 37

objetivo 1 Analizar propiedades con expresiones algebraicas 37

Propiedades de los números reales 37

Simplificar expresiones algebraicas utilizando las propiedades de la adición 39

Simplificar expresiones algebraicas utilizando las propiedades de la multiplicación 40

Simplificar expresiones algebraicas utilizando la propiedad distributiva 41

Simplificar expresiones algebraicas generales 42

sección 2.3 CoNvERTIR ExPRESIoNES vERBALES EN ExPRESIoNES ALGEBRAICAS 45

objetivo 1 Interpretar expresiones en el lenguaje algebraico 45

Convertir una expresión verbal en una expresión algebraica 45

Convertir una expresión verbal en una expresión algebraica y simplificar la expresión resultante 47

Traducir situaciones de aplicación 47

sección 2.4 ADICIóN Y SUSTRACCIóN 51

objetivo 1 Reconocer algoritmos para sumar y restar expresiones algebraicas 51

Adición de polinomios 51

Sustracción de polinomios 52

sección 2.5 MULTIPLICACIóN DE MoNoMIoS 54

objetivo 1 Reconocer algoritmos para multiplicar monomios 54

Multiplicar monomios 54

Simplificar potencias de monomios 55

sección 2.6 MULTIPLICACIóN DE PoLINoMIoS 57

objetivo 1 Reconocer algoritmos para multiplicar polinomios 57

Multiplicar un polinomio por un monomio 57

Multiplicar dos polinomios 58

Multiplicar dos binomios 58

Productos notables 59

sección 2.7 ExPoNENTES CoN NúMERoS ENTERoS Y NoTACIóN CIENTífICA 63

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

objetivo 1 Representar exponentes con números enteros y notación científica 63

Exponentes con números enteros 63

Notación científica 66

sección 2.8 DIvISIóN DE PoLINoMIoS 70

objetivo 1 Representar exponentes con números enteros y notación científica 70

Dividir un polinomio entre un monomio 70 Dividir polinomios 71

capítulo 3

Factorización de expresiones algebraicas 77

sección 3.1 fACToR CoMúN 78

objetivo 1 factorizar expresiones algebraicas 78

factorizar un monomio de un polinomio o factorización por término común 78

factorizar por agrupamiento de términos 79

sección 3.2 fACToRIz ACIóN DE PoLINoMIoS DE LA foRMA x2 1 bx 1 c 82

objetivo 1 Identificar diversas formas de factorizar trinomios y binomios 82

factorizar trinomios de la forma x2 1 bx 1 c 82

factorizar completamente 84

factorizar trinomios de la forma ax2 1 bx 1 c utilizando factores de prueba 85

factorice un trinomio utilizando factores de prueba 86

factorizar trinomios de la forma ax2 1 bx 1 c por agrupamiento de términos 89 factorice un trinomio por agrupamiento de términos 89

sección 3.3 fACToRIz ACIóN ESPECIAL 95

objetivo 1 Analizar la factorización especial en polinomios algebraicos 95

factorizar la diferencia de cuadrados y trinomios cuadrados perfectos 95 factorice un trinomio cuadrado perfecto 96

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

sección 3.4 fACToRIz AR CoMPLETAMENTE PoLINoMIoS 99

objetivo 1 factorizar completamente una expresión algebraica 99

capítulo 4

Fracciones algebraicas racionales 105

sección 4.1 MULTIPLICACIóN Y DIvISIóN DE fR ACCIoNES ALGEBRAICAS 106

objetivo 1 Reconocer algoritmos para multiplicar y dividir fracciones algebraicas racionales 106

capítulo 5

Simplificar fracciones algebraicas 106

Producto entre fracciones algebraicas 107

División entre fracciones algebraicas 109

sección 4.2 fRACCIoNES ALGEBRAICAS EN TéR MINoS DEL MíNIMo CoMúN

DENoMINADoR (MCD) 112

objetivo 1 Expresar fracciones algebraicas racionales en un común denominador 112

Encontrar el mínimo común múltiplo (mcm) de dos o más polinomios 112

Expresar dos fracciones en términos del mínimo común denominador (mcd) 113

sección 4.3 ADICIóN Y SUSTRACCIóN DE fR ACCIoNES ALGEBRAICAS 115

objetivo 1 Identificar algoritmos para adicionar y sustraer fracciones algebraicas racionales 115

Sumar y restar fracciones algebraicas con el mismo denominador 115

Sumar y restar fracciones algebraicas con denominadores diferentes 116

sección 4.4 fRACCIoNES CoMPLEJAS 120

objetivo 1 Solucionar fracciones algebraicas complejas 120

objetivo 2 Simplificar fracciones complejas 120

ecuaciones y desigualdades 127

sección 5.1 INTRoDUCCIóN A LAS ECUACIoNES 128

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

objetivo 1 Resolver ecuaciones lineales por diversos métodos 128

Determinar si un número dado es solución de una ecuación 128

capítulo 6

Resolver ecuaciones de la forma x 1 a 5 b 128

Resolver ecuaciones de la forma ax 5 b 130

sección 5.2 APLICACIoNES DE LAS ECUACIoNES DE LA foRMA ax 5 b 133

objetivo 1 Aplicar ecuaciones de la forma ax = b para dar solución a situaciones planteadas 133

Porcentaje 133

sección 5.3 ECUACIoNES GENERALES 138

objetivo 1 Resolver ecuaciones que contienen paréntesis 138

sección 5.4 SoLUCIóN DE ECUACIoNES 141

objetivo 1 Resolver ecuaciones por factorización 141

sección 5.5 ECUACIoNES qUE CoNTIENEN fR ACCIoNES 145

objetivo 1 Resolver ecuaciones que contienen fracciones 145

Resolver proporciones 147

Aplicaciones de las proporciones 148

sección 5.6 DESIGUALDADES 149

objetivo 1 Resolver desigualdades utilizando distintas propiedades 149

Resolver desigualdades utilizando la propiedad aditiva 149

Resolver desigualdades utilizando la propiedad multiplicativa 152

Resolver desigualdades generales 154

Función lineal 161

sección 6.1 EL SISTEMA DE CooRDENADAS RECTANGULARES 162

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

objetivo 1 Reconocer las coordenadas rectangulares 162

Graficar los puntos en un sistema de coordenadas rectangulares 162

capítulo 7

sección 6.2 GR ÁfICAS DE RECTAS 165

objetivo 1 Graficar rectas en el plano cartesiano 165

Determinar soluciones de ecuaciones lineales con dos variables 165

Graficar ecuaciones de la forma y 5 mx 1 b 166

Graficar ecuaciones de la forma ax 1 by 5 c 167

sección 6.3 PENDIENTES DE RECTAS 171

objetivo 1 Identificar la pendiente de una recta 171

Calcular la pendiente de una recta 171

Graficar una recta utilizando la pendiente y la intersección con el eje y 176

sección 6.4 ECUACIoNES DE RECTAS 179

objetivo 1 Encontrar la ecuación de una recta 179

Encontrar la ecuación de una recta utilizando la ecuación y 5 mx 1 b 179

Encontrar la ecuación de una recta utilizando la forma punto-pendiente 180

Encontrar la ecuación de una recta dados dos puntos 180

sección 6.5 fUNCIoNES 183

objetivo 1 Reconocer las características de la gráfica en una función lineal 183

Introducción a las funciones 183

Graficar funciones lineales 185

congruencia y svemejanza de triángulos 193

sección 7.1 TRIÁNGULoS CoNGRUENTES 194

objetivo 1 Identificar cuándo dos triángulos son congruentes 194

LLL (Método para demostrar la congruencia de triángulos) 196

L AL (Método para demostrar la congruencia de triángulos) 197

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

ALA (Método para demostrar la congruencia de triángulos) 198

AAL (Método para demostrar la congruencia de triángulos) 199

sección 7.2 DEMoSTRACIóN DE LA SEMEJANz A DE TRIÁNGULoS 203

objetivo 1 Demostrar la semejanza de triángulos 203

capítulo 8

análisis descriptivo y presentación de datos 217

sección 8.1 GRÁfICAS, DIAGRAMAS DE PARETo Y DIAGRAMAS DE TALLo Y HoJAS 218

objetivo 1 Analizar gráficas de datos cualitativos y cuantitativos 218

Datos cualitativos 218

Datos cuantitativos 220

sección 8.2 DISTRIBUCIoNES DE fRECUENCIA E HISToGRAMAS 225

objetivo 1 Realizar distribución de frecuencias en una recolección de datos 225

sección 8.3 MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL 234

objetivo 1 Aplicar medidas de tendencia central a una situación planteada 234

Procedimiento para encontrar la mediana 235

glosario 245

bibliografía 249

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

Fundamentos de conjuntos numéricos

1

reto del capítulo

Las temperaturas bajas diarias en grados Celsius, durante una semana, se registraron como sigue: 28°, 2°, 0°, 27°, 1°, 6°, 21°. Calcula la temperatura promedio diaria durante la semana.

objetivos

1.1 Establecer relaciones de orden.

1.2 Realizar operaciones básicas con números enteros y racionales.

1.3 Expresar números decimales en racionales.

1.4 Analizar expresiones con exponentes.

índice

Sección 1.1 Introducción a los números enteros 2

Sección 1.2 Operaciones con números enteros 7

Sección 1.3 Números racionales 15

Sección 1.4 E xponentes y el orden o jerarquía de las operaciones 24

LO QUE DEBE SABER

¿Está listo para tener éxito en este capítulo?

1. ¿Qué es 127,1649 redondeado a la centésima más cercana?

2. Sume: 49.147 1 596

3. Reste: 5.004 487

4. Multiplique: 407 3 28

5. Divida: 456 4 19

6. ¿Cuál es el número más pequeño en el cual tanto 8 como 12 se dividen igualmente?

7. ¿Cuál es el número más grande que divide igualmente tanto 16 como 20?

8. Sin utilizar el 1, exprese 21 como un producto de dos números naturales.

9. R epresente como una fracción la parte sombreada de la figura.

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

sección 1.1

objetivo 1

Introducc I ó n a los números enteros

Establecer relaciones de orden relaciones de orden

Parece que una característica humana es agrupar objetos similares. Por ejemplo, un botánico asigna plantas con características similares a grupos llamados especies.

Los matemáticos asignan objetos con propiedades similares a grupos llamados conjuntos. Un conjunto es una colección de objetos. Los objetos en un conjunto se llaman elementos del conjunto.

MATERIALMUESTRA

El método de escribir conjuntos por extensión o enumeración incluye una lista de los elementos entre llaves. El conjunto de secciones dentro de una orquesta se expresa {metales, percusión, cuerdas, maderas}.

Cuando se enumeran los elementos de un conjunto, cada elemento se enumera sólo una vez. Por ejemplo, si la lista de números 1, 2, 3, 2, 3 se colocara en un conjunto, el conjunto sería {1, 2, 3, } Los números que utilizamos para contar objetos, como el número de estudiantes en un aula o el número de personas que viven en un edificio de apartamentos, son los números naturales.

Números naturales 5 {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, ...}

Los tres puntos suspensivos significan que la lista de números naturales continúa interminablemente y que no hay un número natural más grande.

Aunque existe cierto debate en cuanto a la inclusión del 0 dentro de los números naturales, los matemáticos de mayor renombre lo consideran dentro. El número cero se utiliza para describir datos como el número de personas que han corrido una milla en dos minutos y el número de estudiantes en Providence College que son menores de 10 años. Así, los números naturales son 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, ... incluido el cero.

Números naturales 5 {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ...}

Los números naturales no proporcionan todos los números que son útiles en las aplicaciones. Por ejemplo, un meteorólogo necesita números inferiores a cero.

Números enteros 5 {..., –5, –4, –3, –2, –1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, ...}

Cada número entero se puede mostrar en una recta numérica. Los números enteros en la recta numérica a la izquierda de cero se llaman números enteros negativos. Los enteros a la derecha de cero se llaman números enteros positivos o números naturales. El cero es un número entero que no es positivo ni negativo.

Números enteros

–5–1–2–3543210 –4

Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

Números enteros negativos Cero

Números enteros positivos

La gráfica de un número entero se muestra al colocar un punto grueso en la recta numérica directamente arriba del número. Las gráficas de 2 3 y 4 se muestran en la recta numérica siguiente.

–2–3–4–5

–1

1 3 5 024

R ecUerde que...

• Mayor que

• M enor que

Considere los siguientes enunciados.

El quarterback lanzó el balón y el receptor lo atrapó.

Un estudiante compró una computadora y la usó para redactar documentos de inglés y de historia.

En el primer enunciado, lo se utiliza para significar el balón; en el segundo enunciado, la significa la computadora. En el lenguaje, las palabras lo o la se pueden referir a muchos objetos diferentes. De manera similar, en matemáticas, una letra del alfabeto se puede utilizar para significar un número. Una letra así se llama una variable.

• Mayor o igual que

• M enor o igual que

P UNTO de inTeRÉs

El griego Ptolomeo comenzó utilizando ómicron, o, la primera letra de la palabra griega que significa “nada”, como símbolo del cero en el año 150 a.C. Sin embargo, no fue sino hasta el siglo xIII que Fibonacci introdujo el 0 al mundo occidental como un marcador de posición en el que podríamos distinguir, por ejemplo, 45 de 405.

DEFINICIÓN DE LOS SÍMBOLOS DE DESIGUALDAD

Si a y b son dos números y a está a la izquierda de b en la recta numérica, entonces a es menor que b. Esto se expresa como a , b.

eJeMPLOs

1. 2 4 , 1 menos 4 es menor que menos 1.

–1–2–3–4–5

13 5 024

2. 2 16 , 6 menos 16 es menor que menos 6. Si a y b son dos números y a está a la derecha de b en la recta numérica, entonces a es mayor que b. Esto se expresa como a . b.

eJeMPLO

3. 5 . 0 Cinco es mayor que 0.

–1–2–3–4–5

13 5 024

eJeMPLO 1 eJeMPLO 2

También hay símbolos de desigualdad para menor o igual que # y mayor o igual que $

7 # 15 7 es menor o igual que 15. 6 # 6 6 es menor o igual que 6. Esto es verdadero Esto es verdadero porque 7 , 15 porque 6 5 6.

Utilice el método por extensión o enumeración para escribir el conjunto de enteros negativos mayores o iguales que 6.

sOLución A 5 5 6, 5, 4, 3, 2, 16

• Un conjunto se designa con una letra mayúscula. El método por extensión o enumeración encierra entre llaves una lista de elementos.

Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

Dado que A 5 5 6, 2, 0 6, ¿cuáles elementos del conjunto A son menores o iguales que 2?

sOLución 2 6 ,2 2

2 2 52 2 0 .2 2

• Encuentre la relación de orden entre cada elemento del conjunto A y 2.

Los elementos 2 6 y 2 2 son menores o iguales que 2 2.

Capítulo 1

Fundamentos de conjuntos numéricos

opuestos y valor absoluto

Los números que están a la misma distancia de cero en la recta numérica, pero en lados opuestos de éste, son números opuestos. El opuesto de un número también se llama su inverso aditivo

El opuesto o inverso aditivo de 5 es 5

El opuesto o inverso aditivo de 5 es 5.

El signo negativo se puede leer como “el opuesto de”.

42 5 5

P UNTO de inTeRÉs

La definición de valor absoluto que se da en el cuadro está escrita en lo que se llama estilo retórico. Es decir, está escrita sin utilizar variables. Así es como se escribían todas las matemáticas antes del Renacimiento. Durante ese periodo, del siglo xiv al siglo xvi, se desarrolló la idea de expresar simbólicamente una variable. En términos de ese simbolismo, la definición de valor absoluto es

(2) 522 El opuesto de 2 es 2.

( 2) 5 2 El opuesto de 2 es 2.

Encuentre el número opuesto. A. 6 B. 51 sOLución A. El opuesto de 6 es 6.

B. El opuesto de 51 es 51.

El valor absoluto de un número es su distancia desde cero en la recta numérica. Por consiguiente, el valor absoluto de un número es un número positivo o cero. El símbolo del valor absoluto es dos barras verticales, Z Z.

La distancia de 0 a 3 es 3. Por consiguiente,

el valor absoluto de 3 es 3.

La distancia de 0 a 3 es 3. Por consiguiente,

el valor absoluto de 3 es 3

VALOR ABSOLUTO

El valor absoluto de un número positivo es el número mismo. El valor absoluto de cero es cero. El valor absoluto de un número negativo es el opuesto del número negativo. eJeMPLOs

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

• El símbolo del valor absoluto no afecta al signo negativo frente al símbolo del valor absoluto. Puede leer Z 10 Z como “el opuesto del valor absoluto de 10 negativo”.

eJeRciciOs 1.1 REVISIÓN DE CONCEPTOS

Determine si la expresión es siempre verdadera, en ocasiones verdadera, o nunca verdadera.

1. El valor absoluto de un número es positivo.

2. El valor absoluto de un número es negativo.

3. Si x es un número entero, entonces Z x Z .22.

4. El opuesto de un número es un número positivo.

5. Clasifique cada número como un número entero positivo, un número entero negativo o ninguno.

a. 12 b. 18 c. 7

d. 0 e. 3 4 f. 365

6. Coloque en el espacio seleccionado el símbolo correcto, , o .

a. 0 cualquier número positivo.

b. 0 cualquier número negativo.

7. ¿En qué forma difieren los números enteros de los números naturales?

8. Explica la diferencia entre los símbolos , y # .

9. La desigualdad 2 5 ,2 1 se lee “menos cinco ? menos uno”.

10. La desigualdad 0 $2 4 se lee “cero ? menos cuatro”.

Coloque entre los números el símbolo correcto, , o . .

22. Utilice el símbolo de desigualdad “ # ” para reescribir la relación de orden expresada por la desigualdad 2 $2 5 .

Utilice el método por extensión o enumeración para escribir el conjunto.

23. los números naturales menores que 9

19. Un número n está a la derecha del número 5 en la recta numérica. ¿Cuál de los siguientes es verdadero?

i) n es positivo. ii) n es negativo. iii) n es 0.

iv) n puede ser positivo, negativo, o 0.

20. Un número n está a la izquierda del número 5 en la recta numérica. ¿Cuál de los siguientes es verdadero?

i) n es positivo. ii) n es negativo. iii) n es 0.

iv) n puede ser positivo, negativo, o 0.

21. ¿Las desigualdades 6 $ 1 y 1 # 6 expresan la misma relación de orden?

24. los números naturales menores o iguales que 6

25. los números enteros positivos menores o iguales que 8

26. los números enteros positivos menores que 4

27. los números enteros negativos mayores que 2 7

28. los números enteros negativos mayores o iguales que 2 5

Resuelva.

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

29. Dado que B 5 5 52, 46, 0, 39, 58 6 , ¿cuáles elementos del conjunto B son menores o iguales que 0?

30. Dado que C 5 5 23, 17, 0, 4, 29 6 , ¿cuáles elementos del conjunto C son mayores o iguales que 17?

31. Dado que el conjunto A es los números enteros positivos menores que 10, ¿cuáles elementos del conjunto A son mayores o iguales que 5?

32. Dado que el conjunto B son los números enteros positivos menores o iguales que 12, ¿cuáles elementos del conjunto B son mayores que 6?

33. Dado que el conjunto D es los números enteros negativos mayores o iguales que 10, ¿cuáles elementos del conjunto D son menores que 4?

34. Dado que el conjunto C es los números enteros negativos mayores que 8, ¿cuáles elementos del conjunto C son menores o iguales que 3?

35. La ecuación Z 5 Z 5 5 se lee “el ? del menos cinco es cinco”.

36. Exprese en símbolos la expresión “el opuesto del menos nueve es nueve”.

Capítulo 1 Fundamentos de conjuntos numéricos

Evalúe.

41. (49) 42. (67) 43. Z 12 Z

44. Z 22 Z 45. 2 Z 14 Z 46. 2 Z 18 Z

47. 2 Z 34 Z 48. 2 Z 45 Z

Resuelva.

49. Dado que, A 5 5 8, 5, 2, 1, 36 encuentre

a. el opuesto de cada elemento del conjunto A.

b. el valor absoluto de cada elemento del conjunto A

5 0. Dado que, B 5 5 11, 7, 3, 1, 56 encuentre

a. el opuesto de cada elemento del conjunto B

b. el valor absoluto de cada elemento del conjunto B

51. ¿Verdadero o falso? El valor absoluto de un número negativo n es mayor que n.

52. Un número n es positivo. Con el fin de hacer que la expresión “ Z n Z ? ” sea verdadera, ¿qué símbolo debe remplazar al signo de interrogación?

i) . ii) , iii) # iv) 5

Coloque entre los dos números el símbolo correcto, , o ..

53. Z 83 Z Z 58 Z

55.

57.

59.

Escriba los números dados ordenándolos de menor a mayor.

65. ¿Cuál de las siguientes condiciones del clima se siente más fría?

a. una temperatura de 5 °F con un viento de 20 mph o una temperatura de 10 °F con un viento de 15 mph

b. una temperatura de 25 °F con un viento de 10 mph o una temperatura de 15 °F con un viento de 20 mph

66. ¿Cuál de las siguientes condiciones de clima se siente más cálida?

a. una temperatura de 5 °F con un viento de 25 mph o una temperatura de 10 °F con un viento de 10 mph

b. una temperatura de 5 °F con un viento de 10 mph o una temperatura de 15 °F con un viento de 5 mph

61. Z 5 Z , 6, Z 8 Z, 19

62. 4, Z 2 15 Z, Z 2 7 Z, 0

63. 2 ( 3), 2 22, Z 25 Z , Z 14 Z

64. 2 Z 26 Z, 2 ( 2 8), Z 2 17 Z, (5)

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

Meteorología Un meteorólogo puede reportar una temperatura de viento helado. Ésta es la temperatura equivalente, incluidos los efectos del viento y la temperatura que una persona sentiría en condiciones de aire en calma. La tabla siguiente proporciona la temperatura de viento helado para varias velocidades y temperaturas del viento. Por ejemplo, cuando la temperatura es 5 °F y el viento está soplando a 15 mph, la temperatura de viento helado es –13 °F. Utilice esta tabla para los ejercicios 65 y 66.

67. Localice en una recta numérica los números 5 y 3. Utilice la gráfica para explicar por qué 5 es menor que 3 y por qué 3 es mayor que 5

68. Localice en una recta numérica los números 1 y 2 2. Utilice la gráfica para explicar por qué 1 es mayor que 2 y por qué 2 es menor que 1.

Convierta y evalúe.

69. El opuesto del inverso aditivo de 7

70. El valor absoluto del opuesto de 8

71. El opuesto del valor absoluto de 8

72. El valor absoluto del inverso aditivo de 6

sección 1.2

objetivo 1

R ecUerde que...

Adición y sustracción de números enteros

Si sumo un número positivo, me desplazo hacia la derecha en la recta numérica.

Si sumo un número negativo, me desplazo hacia la izquierda en la recta numérica.

Si resto un número positivo, me desplazo hacia la izquierda en la resta numérica

Si resto un número negativo, me desplazo hacia la derecha en la recta numérica.

o pE r ac I o n E s con números enteros

realizar operaciones básicas con números enteros y racionales adición de números enteros

Un número se puede representar por una flecha en cualquier parte a lo largo de la recta numérica. Un número positivo está representado por una flecha que apunta hacia la derecha y un número negativo está representado por una flecha que apunta hacia la izquierda. El tamaño del número está representado por el largo de la flecha.

Sumar es el proceso de encontrar el total de dos números. Los números que se están sumando se llaman sumandos. El total se llama la suma. La suma de enteros se puede mostrar en la recta numérica. Para sumar dos enteros, encuentre el número en la recta numérica correspondiente al primer sumando. A partir de ese punto, trace una flecha representando el segundo sumando. La suma es el número directamente debajo de la punta.

El patrón para la suma que se muestra en las rectas numéricas anteriores se resume en las siguientes reglas para sumar enteros.

SUMA DE NÚMEROS ENTEROS

Números enteros con el mismo signo

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

Para sumar dos números con el mismo signo, sume los valores absolutos de los números. Después añada el signo de los sumandos.

Números enteros con signos diferentes

Para sumar dos números con signos diferentes, encuentre el valor absoluto de cada número. Después reste el menor de esos valores absolutos del mayor. Añada el signo de número con el valor absoluto mayor.

1

Sume. A 162 1 (

sOLución A 162 1 ( 247) 5 85

B. 2 14 1 ( 47) 5 61

C. 2 4 1 ( 6) 1 ( 8) 1 9

• Los signos son diferentes. Reste los valores absolutos de los números . Añada el signo del número con el valor absoluto mayor.

• Los signos son los mismos. Sume los valores absolutos de los números . Añada el signo de los sumandos.

• Para sumar más de dos números, sume los dos primeros números. Después súmele el tercero. Continúe hasta que se hayan sumado todos los números.

sustracción de números enteros

Restar es el proceso de encontrar la diferencia entre dos números. La resta de un número entero se define como la suma del número entero opuesto.

Reste 8 3 utilizando la suma del opuesto.

Resta

Suma del

SUSTRACCIÓN DE NÚMEROS ENTEROS

Para restar un número entero de otro, suma el opuesto del segundo número entero al primer número entero.

eJeMPLOs primer número segundo número 5 primer número 1 el opuesto del segundo número

Reste: 12 8

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

• Reescriba la resta como suma del opuesto.

• Reescriba cada resta como suma del opuesto.

• Sume los dos primeros números. Después súmele el tercer número. Siga hasta que haya

P

Multiplicar números enteros

Multiplicar es el proceso de encontrar el producto de dos números.

Se utilizan varios símbolos diferentes para indicar la multiplicación. Los números que se multiplicarán se llaman factores; por ejemplo, 3 y 2 son factores en cada uno de los ejemplos a la derecha. El resultado se llama el producto. Observe que cuando se utilizan paréntesis y no hay un símbolo de operaciones aritméticas, la operación es una multiplicación.

Cuando 5 se multiplica por una secuencia de números enteros decrecientes, cada producto disminuye 5.

El patrón desarrollado puede continuar de manera que 5 se multiplique por una secuencia de números negativos. Los productos resultantes deben ser negativos con el fin de mantener el patrón de disminuir 5.

Esto ilustra que el producto de un número positivo y un número negativo es negativo.

Cuando 5 se multiplica por una secuencia decreciente de números enteros, cada producto se incrementa 5.

El patrón desarrollado puede continuar de manera que 5 se multiplique por una secuencia de números negativos. Los productos resultantes deben ser positivos con el fin de mantener el patrón de incrementar 5.

Esto ilustra que el producto de dos números negativos es positivo.

El patrón para la multiplicación se resume en las siguientes reglas para multiplicar números enteros.

MULTIPLICACIÓN DE NÚMEROS ENTEROS

Números enteros con el mismo signo

Para multiplicar dos números con el mismo signo, multiplique los valores absolutos de los números. El producto es positivo.

eJeMPLO

1. 4 ? 8 5 32

2. ( 4) ( 8) 5 32

Números enteros con signos diferentes

Para multiplicar dos números con signos diferentes, multiplique los valores absolutos de los números. El producto es negativo.

eJeMPLO 4

• Para multiplicar más de dos números, multiplique los dos primeros. Después multiplique el producto por el tercer número. Continúe hasta que haya multiplicado todos los números.

Capítulo 1 Fundamentos de conjuntos numéricos

dividir números enteros

Para cada problema de división, hay un problema de multiplicación relacionado.

División: 8 2 5 4 Multiplicación relacionada: 4 2 5 8

Este hecho se puede utilizar para ilustrar las reglas para dividir números con signo.

El cociente de dos números con el mismo signo es positivo.

El cociente de dos números con signo diferente es negativo.

DIVISIÓN DE NÚMEROS ENTEROS

Números enteros con el mismo signo

Para dividir dos números con el mismo signo, divida los valores absolutos de los números. El cociente es positivo.

Números enteros son signos diferentes

Para dividir dos números con signos diferentes, divida los valores absolutos de los números. El cociente es negativo.

El 0 dividido entre cero tampoco está definida

Si a y b son dos números enteros, y b 2 0, entonces a b 5 a b 52 a b .

Lea b ? 0 como “b no es igual a 0”. La razón por la cual el denominador no debe ser igual a 0 se explica en la siguiente discusión de 0 y 1 en la división.

CERO Y UNO EN LA

Cualquier número distinto de cero dividido entre sí mismo es 1.

Cualquier número dividido entre 1 es el mismo número.

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

La división entre cero no está definida. No hay un número cuyo producto con cero sea 4.

está definida.

eJeMPLO 5

sOLución A. 1 1202 4 1 82 5 15 omsim neneit soremún sod soL • signo. El cociente es positivo

• Los dos números tienen el mismo signo. El cociente es positivo.

B. 95 5 5 19 setnerefid neneit soremún sod soL • signos. El cociente es neg ativo.

• Los dos números tienen diferentes signos. El cociente es negativo.

C. 81 3 52 1 272 5 27

problemas de aplicación

En muchos cursos su calificación depende del promedio de todas las calificaciones de sus exámenes. El promedio lo calcula al sumar las calificaciones de todos sus exámenes y después dividir ese resultado entre el número de exámenes. Los expertos en estadística llaman a este promedio media aritmética. Además de su aplicación para determinar el promedio de las calificaciones de tus exámenes, la media aritmética se utiliza en muchas otras situaciones.

eJeMPLO 6

Las temperaturas bajas diarias en grados Celsius, durante una semana, se registraron como sigue: 8°, 2°, 0°, 7°, 1°, 6°, 1°. Calcule la temperatura promedio diaria durante la semana. esTRATegiA Para calcular la temperatura baja promedio diaria:

• Sume las lecturas de las siete temperaturas.

• Divida la suma entre 7.

eJeRciciOs 1.2 REVISIÓN DE CONCEPTOS

Indique si la expresión es siempre verdadera, en ocasiones verdadera, o nunca verdadera.

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

La temperatura baja promedio diaria fue 1 °C.

1. La suma de dos números enteros es más grande que los números enteros que se están sumando.

2. La suma de dos números enteros, diferentes de cero, con el mismo signo, es positiva.

3. El cociente de dos números enteros con diferentes signos es negativo.

4. Para encontrar el opuesto de un número, multiplique el número por 1.

5. Si x es un número entero y 4x 5 0, entonces x 5 0

Determine si cada signo de “ 2 ” es un signo de menos o un signo negativo.

6. 2 ( 7)

7. 6 1

Capítulo 1

8. 4 ( 3)

Fundamentos de conjuntos numéricos

9. Explique cómo sumar dos números enteros con el mismo signo.

10. Explique cómo sumar dos números enteros con diferentes signos.

11. En la ecuación de suma 8 1 ( 3) 5 5, los sumandos son ? y ? , y la suma es ?

12. Utilice el diagrama de abajo para completar esta ecuación de suma: ? 1 ? 5 ?

Sume.

Resuelva los ejercicios 47 y 48 sin determinar realmente la diferencia.

47. ¿La diferencia 25 52 es positiva o negativa?

48. ¿La diferencia 8 menos 5 es positiva o negativa?

49. Nombre la operación en cada expresión. Justifique su respuesta.

a. 8 ( 7) b. 8 7 c. 8 ( 7)

d. xy e. x ( y) f. x y

5 0. Nombre la operación en cada expresión. Justifique su respuesta.

–5–4–3–2–13105 42

13. 3 1 ( 8) 14. 12 1 ( 1)

15. 12 1 ( 12) 16. 6 1 ( 9)

17. 6 1 7 18. 12 1 6

19. 7 1 ( 2) 1 ( 8) 20. 3 1 ( 12) 1 ( 15)

21. 17 1 ( 3) 1 29 22. 13 1 62 1 ( 38)

23. 27 1 ( 42) 1 ( 18) 24. 13 1 ( 22) 1 4 1 ( 5)

Resuelva los ejercicios 25 y 26 sin determinar realmente las sumas.

25. ¿La suma de 812 1 ( 537) es positiva o negativa?

26. ¿La suma de 57 y 31 es positiva o negativa?

Reste números enteros.

27. Explique el significado de las palabras menos y negativo

28. Explique cómo reescribir 6 ( 9) como una suma del opuesto. Reste.

a. (4) ( 6) b. 4 2 (6) c. 4 ( 6)

d. ab e. a ( b) f. a b

51. En la ecuación ( 10) (7) 5 70, los factores son ? y ? , y el producto es ?

52. En la ecuación 15( 3) 5 45, el 15 y 3 se llaman ? , y 45 se llama ?

53. Para el producto ( 4) ( 12), los signos de los factores son los mismos. El signo del producto es ? . El producto es ? .

54. Para el producto (10) ( 10), los signos de los factores son diferentes. El signo del producto es ? . El producto es ? .

Multiplique.

55. 8( 7) ( 4) 56. 1(4) ( 9)

57. 5 ( 4) 58. 9(3)

59. ( 7) (0) 60. 19 ( 7)

61. 4 ( 35) 62. 8 ( 6) ( 1)

63. 5 (8) ( 3) 64. 6 ( 3) ( 2)

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

65. ¿El producto de tres números enteros negativos es positivo o negativo?

66. ¿El producto de cuatro números positivos y tres números negativos es positivo o negativo?

67. Escriba la expresión de división 15 3 utilizando el símbolo de división: ? 4 ?

68. Escriba la expresión de división 8 4 ( 4) como una fracción: ? ?

El cociente es ?

Escriba el problema de multiplicación relacionado.

9 0. Química La temperatura a la cual hierve el radón es 62 °C. El radón se congela a 71 °C. Calcule la diferencia entre la temperatura a la cual hierve y a la que se congela el radón.

Geografía La elevación, o altura, de los lugares en la Tierra se mide en relación con el nivel del mar o el nivel promedio de la superficie del océano. La siguiente tabla muestra la altura por encima del nivel del mar como un número positivo y la profundidad más abajo del nivel del mar como un número negativo. (Fuente: Information Please Almanac)

Realice los ejercicios 81 y 82 sin utilizar una calculadora.

81. Determine si el cociente 520 13 es positivo o negativo.

82. Determine si cada cociente es positivo, negativo, cero o no está definido.

a. 61 4 0

c. 172 4 ( 4) d. 96 4 4

83. A las 2:00 p.m., la temperatura era de 85 °F. Para las 10:00 p.m., la temperatura había bajado 20 °F. ¿Qué expresión se puede utilizar para calcular la temperatura, en grados Fahrenheit, a las 10:00 p.m.?

i) 85 1 20

iii) 20 85

0 4 85

ii) 85 20

iv) 85 4 20

84. Después de tres exámenes, el promedio de un estudiante era 82. Después del cuarto examen, su promedio era 84. ¿La calificación del estudiante en el cuarto examen fue más alta o más baja de 82?

85. Temperatura Ca lcule la temperatura después de un aumento de 9 °C desde 6 °C.

86. Temperatura Ca lcule la temperatura después de un aumento de 7 °C desde 18 °C.

87. Temperatura La temperatura alta durante el día fue de 10 °C. La temperatura baja fue de 4 °C. Calcule la diferencia entre las temperaturas alta y baja durante el día.

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

88. Temperatura La temperatura baja durante el día fue de 2 °C. La temperatura alta fue de 11 °C. Calcule la diferencia entre las temperaturas alta y baja durante el día.

89. Química La temperatura a la cual hierve el mercurio es 360 °C. El mercurio se congela a 39 °C. Calcule la diferencia entre la temperatura a la cual hierve y a la que se congela el mercurio.

91. Utilice la tabla para encontrar la diferencia en la elevación entre el Monte Elbrus y el Mar Caspio.

92. Utilice la tabla para encontrar la diferencia en la elevación entre el Monte Aconcagua y la Península Valdés.

93. Utilice la tabla para encontrar la diferencia en la elevación entre el Monte Kilimanjaro y el Lago Assal.

94 Utilice la tabla para encontrar la diferencia en la elevación entre el Monte Denali y el Valle de la Muerte.

95. Utilice la tabla para encontrar la diferencia en la elevación entre el Monte Everest y el Mar Muerto.

96. Temperatura La fecha del recorte de "EN las NOTICIAS" de la siguiente página es 2 de abril de 2010.

a. Calcule la diferencia entre las temperaturas alta y baja en Estados Unidos en ese día.

b. ¿Cuál fue la diferencia entre las temperaturas alta y baja en los 40 estados contiguos ese día?

97. Temperatura Las temperaturas bajas diarias en grados Celsius, durante una semana, se registraron como sigue: 4°, 5°, 8°, 0°, 9°, 11°, 8°. Calcule la temperatura baja promedio diaria para la semana.

98. Temperatura Las temperaturas altas diarias en grados Celsius, durante una semana, se registraron como sigue: 8°, 9°, 6°, 7°, 2°, 14°, 1°. Calcule la temperatura alta promedio para la semana.

Capítulo 1 Fundamentos de conjuntos numéricos

E N las nOTiciAs

Estados Unidos experimenta temperaturas extremas

La temperatura más alta en Estados Unidos hoy fue 93 °F, registrada en Laredo, Texas. En el otro extremo estuvo Buckland, Alaska, que registró la temperatura más baja en todo Estados Unidos, de –14 °F. La temperatura más baja en Estados Unidos contigua fue de –7 °F, registrada en Lake Yellowstone, Wyoming.

Fuente: National Weather Service

E N las nOTiciAs

Mickelson

99. Temperatura El 22 de enero de 1943, la temperatura en Spearfish, Dakota del Sur, aumentó de 4 °F a 45 °F en dos minutos. ¿Cuántos grados aumentó la temperatura durante esos dos minutos?

10 0. Temperatura En un periodo de 24 horas en enero de 1916, la temperatura en Browning, Montana, bajó de 44 °F a 56 °F. ¿Cuántos grados bajó la temperatura durante ese tiempo?

Aviación La tabla de abajo muestra las temperaturas promedio de diferentes altitudes de crucero para los aviones. Utilice la tabla para los ejercicios 101 y 102.

101. ¿Cuál es la diferencia entre la temperatura promedio a 12.000 pies y la temperatura promedio a 40.000 pies?

102. ¿Qué tanto más fría es la temperatura promedio a 30.000 pies que a 20.000 pies?

103. Puntuaciones de golf En el golf, la anotación de un jugador en un hoyo es 0 si completa el hoyo en un par. Par es el número de golpes en los cuales un golfista debe completar un hoyo. Las anotaciones se dan tanto como un número total de golpes dados en todos los hoyos y como un valor relativo al par, como 4 (“4 bajo par”) o 1 2 (“2 sobre par”).

gana el blazer verde

En el Masters Tournament de este año, Phil Mickelson ganó su tercer título Masters por tres tiros sobre el subcampeón Lee Westwood.

Fuente: www.masters.com

En 2010, las anotaciones diarias de Phil Mickelson en el Masters Tournament fueron 5, 1, 5 y 5. Su total de 16 se calcula al sumar los cuatro números. Utilice la tabla siguiente para determinar los totales de otros jugadores en el mismo torneo.

104. 32.844 es divisible entre 3. Reordenando los dígitos, encuentre el número más grande posible que todavía sea divisible entre 3.

105. 4.563 no es divisible entre 4. Reordenando los dígitos, encuentre el número más grande posible que no sea divisible entre 4.

10 6. ¿Cuántos números de tres dígitos de la forma 8 4 son divisibles entre 3?

En cada ejercicio, determine cuál expresión es falsa.

Ejercicios 101 y 102

Determine cuál expresión es verdadera para todos los números reales.

109. a. x 1 y # x 1 y b. x 1 y 5 x 1 y

c. x 1 y $ x 1 y

110. a. 7 x 2 y 7 # x y b. 7 x 2 y 7 5 x y

c. 7 x 2 y 7 $ x y

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

111. Si 4x es igual a un número entero positivo, ¿x es un número entero positivo o negativo? Explique.

112 . ¿La diferencia entre dos números enteros es siempre más pequeña que cualquiera de los números enteros? De no ser así, proporcione un ejemplo para el cual la diferencia entre dos números enteros es mayor que cualquiera de los enteros.

116. Hay un número de modelos para la suma de números enteros. Utilizar flechas sobre la recta numérica es sólo uno de ellos. Otro modelo es verificar la cuenta. Si hay un saldo de $25 en una cuenta de cheques y hay un cheque expedido por $30, la cuenta estará sobregirada por $5 ( 5).

Un modelo alterno utiliza dos colores de fichas de plástico, digamos azul para el positivo y rojo para el negativo y la idea de que un par azul/rojo es igual a cero. Para sumar 8 1 3, coloque ocho fichas rojas y 3 fichas azules en un círculo. Forme tantos pares de fichas rojas y azules como sea posible y elimine los pares de la región. Hay 5 fichas rojas restantes, o Para modelar ( 8) 1 ( 3) coloque 8 fichas rojas en la región y después 3 rojas más. No hay pares de fichas

sección 1.3

P

objetivo 1

Desde una época tan antigua como 630 d.C., el matemático indio Brahmagupta escribía una fracción como un número arriba de otro, separado por un espacio. El matemático árabe Al Hassar (alrededor de 1050 d.C.) fue el primero en mostrar una fracción con la barra horizontal separando el numerador y el denominador.

rojas y azules, de manera que hay 11 fichas rojas. Por consiguiente, la respuesta es 11.

Utilice el modelo anterior para modelar 7 1 4, 2 16 y 5 1 ( 3)

117. Invente tres situaciones de adición de manera que cada problema involucre un sumando positivo y uno negativo, y que cada problema tenga la suma de 3. Después formule una estrategia para escribir estos problemas.

118. Invente tres situaciones de sustracción de manera que cada problema involucre un número negativo menos un número negativo, y que cada problema tenga una diferencia de 8. Después formule una estrategia para escribir estos problemas.

n ú ME ros racionales

Expresar números decimales en racionales

Expresar como decimales los números racionales

Un número racional es el cociente de dos números enteros. Por consiguiente, un número racional es un número que se puede escribir en la forma a/b donde a y b son números enteros y b es diferente de cero. Un número racional escrito de esta manera se llama comúnmente una fracción

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Debido a que un número entero se puede escribir como el cociente del número entero y 1, cada número entero es un número racional.

Un número escrito en notación decimal también es un número racional.

Un número racional escrito como una fracción se puede escribir en notación decimal.

Capítulo 1 Fundamentos de conjuntos numéricos

eJeMPLO 1

T OMe nOTA

La barra de la fracción se puede leer “dividido entre”

5

Exprese como decimal 5 8 .

sOLución 0,625 d Esto se llama resultado en forma decimal. 8 q 5,000

8 5 5 4 8

Observa que el número que divide al numerador entre el denominador resulta en un residuo de 0. El decimal 0,625 es un resultado en forma decimal.

eJeMPLO 2

T OMe nOTA

No importa qué tan lejos llevemos la división, el residuo nunca es cero. El decimal 0,36 es un decimal periódico.

d El residuo es cero.

5 8 5 0,625

MATERIALMUESTRA

Exprese como decimal 4 11

sOLución 0,3636... d Esto se llama decimal periódico.

d El residuo nunca es cero.

4 11 5 0,36 d arap azilitu 6 y 3 sotigíd sol abirra arrab indicar que estos dígitos se repiten.

Los números racionales se pueden expresar como fracciones, por ejemplo 6 7 o 8 3 , en las cuales el numerador y el denominador son números enteros. Pero cada número racional también se puede escribir como un decimal periódico (por ejemplo, 0,25767676...) o como resultado en forma decimal (por ejemplo, 1,73). Esto se ilustró en los ejemplos 1 y 2.

Los números que no se pueden escribir como decimal periódico o como resultado en forma decimal se llaman números irracionales. Por ejemplo, 2,45445444544445... es un número irracional. Dos ejemplos son !2 y p

2 5 1,414213562... p5 ! 3 141592654

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Los tres puntos significan que los dígitos continúan interminablemente, sin que sean periódicos o últimos. Aun cuando no podemos escribir un decimal que sea exactamente igual a !2 o a p, podemos dar una aproximación de esos números. El símbolo < se lee “aproximadamente igual a”. A continuación se muestran !2 redondeada a la milésima más cercana y p redondeado a la centésima más cercana.

2 < 1,414 p < ! 3 ! 14

Los números racionales y los números irracionales tomados juntos se llaman números reales.

Multiplicar y dividir números racionales

Las reglas de los signos para multiplicar y dividir números enteros aplican a la multiplicación y la división de números racionales.

El producto de dos fracciones es el producto de los numeradores dividido entre el producto de los denominadores.

Una fracción está en su forma más simple cuando el numerador y el denominador no tienen divisores comunes distintos de 1. La fracción 3 8 está en su forma más simple debido a que 3 y 8 no tienen divisores comunes distintos de uno. La fracción 15 50 no está en su forma más simple debido a que el numerador y el denominador tienen un divisor común de 5. Para escribir 15 50 en su forma más simple, divide el numerador y el denominador entre el factor común 5.

eJeMPLO 3

T OMe nOTA

El método para dividir fracciones en ocasiones se expresa “Para dividir fracciones, se invierte el divisor y se multiplica por el dividendo". Invertir el divisor significa escribir su recíproco.

:acilpitluMMultiplique: 3 8 # 12 17

3 8 # 12 17 5 3 # 12 8 # 17 sol acilpitluM .serodaremun sol acilpitluM • denominadores. 5

• M ultiplique los numeradores. Multiplique los denominadores.

• E scriba los factores primos de cada factor. Divida entre los factores comunes.

5 9 34 -aremun setnatser soremún sol acilpitluM • dor. Multiplica los números restantes en el denominador.

eJeMPLO 4

sol

dor. Multiplica los números restantes en el denominador.

• M ultiplique los números restantes en el numerador. Multiplique los números restantes en el denominador.

El recíproco de una fracción es la fracción con el numerador y el denominador invertidos. Por ejemplo, el recíproco de 2 3 es 3 2 , y el recíproco de 5 4 es 4 5 . Para dividir fracciones, multiplique el dividendo por el recíproco del divisor.

eJeMPLO 5

•

•

Para multiplicar decimales, hágalo igual que en la multiplicación de números enteros. Escriba el decimal en el producto, de manera que el número de posiciones decimales en el producto sea igual a la suma de las posiciones decimales en los factores.

Multiplique: ( 6,89) (0,00035)

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

• Multiplique los valores absolutos.

• Los signos son diferentes. El producto es negativo.

1 6,89210,000352 5 0,0024115.setnerefid nos songis soL •

Capítulo 1 Fundamentos de conjuntos numéricos

Para dividir decimales, mueva la coma decimal en el divisor para hacer que sea un número entero. Mueva el decimal el mismo número de posiciones hacia la derecha en el dividendo. Coloque el punto decimal en el cociente, directamente arriba del decimal en el dividendo. Después divida como en la división de números enteros.

Ej EM plo 6

T OMe nOTA

Divida: 0,394 4 1,7. Redondee a la centésima más cercana.

Divide: 0.394 4 1.7. Redondea a la centésima más cercana.

Divide: 0.394 4 1.7. Redondea a la centésima más cercana.

1,7, q 0,3,940

Mover el decimal en el numerador y el denominador es lo mismo que multiplicar por el mismo número el numerador y el denominador. Para el problema de la derecha, tenemos

sOLución

neahceredalaicahnóicisopanulamicedotnupleeveuM• el divisor y en el dividendo. Coloca el punto decimal en el cociente

neahceredalaicahnóicisopanulamicedotnupleeveuM• el divisor y en el dividendo. Coloca el punto decimal en el cociente.

1,7, q 0,3,940

• M ueva la coma decimal una posición hacia la derecha en el divisor y en el dividendo. Coloque el punto decimal en el cociente.

eJeMPLO 7

T OMe nOTA

Puedes encontrar el mcm al multiplicar los denominadores y después dividirlos entre el máximo divisor común de los dos denominadores. En el caso de 6 y 10, 6 ? 10 5 60. Ahora divida entre 2 el máximo divisor común de 6 y 10.

60 4 2 5 30

En forma alterna, puede utilizar como común denominador el producto de los denominadores, que en este caso es 60. Exprese cada fracción con un denominador de 60. Sume las fracciones. Después simplifique la suma. 5

0,231 < 0,23 olobmíslE• < se utiliza pa ra indicar que el cociente es un valor ap roxima do que se ha redondead o.

método usual

0,231 < 0,23 olobmíslE• < se utiliza pa ra indicar que el cociente es un valor ap roxima do que se ha r

0,394 1,7 0,39 17

3940 1700

5400 2 0,23 3000

• El símbolo < se utiliza para indicar que el cociente es un valor aproximado que se ha redondeado.

• Los signos son diferentes. El cociente es negativo

<

seetneicoclE.setnerefidnossongissoL•

4 1,7 < 0,23 seetneicoclE.setnerefidnossongissoL• negativo.

adición y sustracción de números racionales

Las reglas del signo para sumar números enteros aplican a la suma de números racionales. Para sumar o restar números racionales escritos como fracciones, primero reescribe las fracciones como fracciones equivalentes con un común denominador. Un común denominador es el mínimo común múltiplo (mcm) de los denominadores. El mcm de los denominadores también se llama común denominador

• Encuentre el mcm de los denominadores 6 y 10.

• Reescriba las fracciones como fracciones equivalentes, utilizando el mcm de los denominadores como el común denominador.

es

utilizando el mcm de los denominadores como el común denominador.

• Sume los numeradores y coloque la suma arriba del común denominador.

• E scriba la respuesta en su forma más simple.

5 25 1 9 30 5 16 30

5 8 15 amrof atseupser

suma arriba del común denominado r.

acoloc y serodaremun sol amuS • suma arriba del común denominado r.

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• más simple.

Los números 8 15 , 8 15 y 8 15 representan todos el mismo número racional. Observe que en el ejemplo 7 escribimos la respuesta como 8 15 , con el signo negativo enfrente de la fracción. En este libro, ésta es la forma en la cual escribiremos las respuestas que son fracciones negativas.

C óMO se usA

eJeMPLO 8 eJeMPLO 9 eJeMPLO 10

• El mcm de 4, 6 y 8 es 24.

• Sume los numeradores y coloque la suma encima del común denominador.

La suma de decimales positivos y negativos se utiliza en la optometría. Las dioptrías, que se utilizan para medir la intensidad de los lentes, se dan como decimales positivos o negativos: un lente con una dioptría negativa corrige la miopía y un lente con una dioptría positiva corrige la presbicia. Para corregir más de un aspecto de la visión de una persona, un optómetra diseña anteojos que combinan dos o más intensidades.

Para sumar o restar decimales, exprese los números de manera que los decimales estén en una línea vertical. Después proceda igual que en la suma o resta de números enteros. Escriba el decimal en la respuesta, directamente debajo de los decimales en el problema.

• E scriba los decimales de manera que los decimales estén en una línea vertical.

• E scriba el decimal de la suma directamente debajo de la fila que corresponde.

Sume: 114,039 1 84,76

sOLución 411 039 -osba rolav atseR .setnerefid nos songis soL • luto del número con el valor absoluto menor del valor absoluto del número con el valor absoluto mayor.

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• Los signos son diferentes. Reste el valor absoluto del número con el valor absoluto menor del valor absoluto del número con el valor absoluto mayor.

• A ñada el signo del número con el valor absoluto mayor.

convertir porcentajes, fracciones y decimales

“Una tasa de crecimiento de la población de 3%”, “el descuento de un fabricante de 25%” y “un incremento de 8% en la remuneración” son ejemplos típicos de las muchas formas en las cuales se utiliza el porcentaje en problemas de aplicación. Porcentaje significa “partes de cada 100”. Por consiguiente, 27% significa 27 partes de 100.

En los problemas de aplicación que implican un porcentaje, por lo general es necesario ya sea reescribir el porcentaje como fracción o como decimal, o bien, reescribir como porcentaje una fracción o un decimal.

Para escribir 27% como fracción, elimine el signo de porcentaje y multiplique por 1 100 .

Para escribir un porcentaje como decimal, elimine el signo de porcentaje y multiplique por 0,01.

Para escribir 33% como decimal, elimine el signo de porcentaje y multiplique por 0,01

Observe que 100% 5 1

11

Escriba 130% como fracción y como decimal.

sOLución 130% 5 130 a 1 100 b

12

posiciones

• Para escribir un porcentaje como fracción, elimine el signo de porcentaje y multiplique por 1 1 00

como fracción, elimina el signo de porcentaje y multiplica por 1 1 00 .

• Para escribir un porcentaje como decimal, elimine el signo de porcentaje y multiplique por 0,01.

como decimal, elimina el signo de porcentaje y multiplica por 0.01 .

33 como la

13

Una fracción o un decimal se pueden escribir como porcentaje multiplicando por 100%. Recuerde que 100% 5 1 y que la multiplicación de un número por 1 no cambia el valor del número.

Para escribir 5 8 como porcentaje, multiplique por 100%

Para escribir 0,82 como porcentaje, multiplique por 100%

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14

ara

15

Exprese como porcentaje 5 6 . Redondee a la décima más cercana de un porcentaje.

16

REVISIÓN DE

Determine si la expresión es siempre verdadera, en ocasiones verdadera o nunca verdadera.

1. Para multiplicar dos fracciones, primero debe reescribir las fracciones como fracciones equivalentes con un común denominador.

2. Un número racional se puede escribir como resultado en forma decimal.

3. Un número irracional es un número real.

4. 37%, 0,37 y 37 100 son tres números que tienen el mismo valor.

5. Para escribir como porcentaje un decimal, multiplique el decimal por 1 100

6. 12 es un ejemplo de un número que es tanto un número entero como un número racional.

7. Para escribir 2 3 como decimal, divide ? entre ? . El cociente es 0,6666... , que es un decimal ?

8. Un número como 0,74744744474444..., cuya representación decimal no es finita ni periodica, es un ejemplo de un número ? .

Exprese como decimal. En caso de ser un decimal periódico, coloque la barra sobre los dígitos periódicos.

24. ¿ !2

es un número racional o uno irracional?

25. El producto de 1,726 y 8,4 tendrá ? posiciones decimales.

26. El recíproco de 4 9 es ? Para encontrar el cociente

4 9 , se calcula el producto 2 3 ? . El cociente 2

Capítulo 1 Fundamentos de conjuntos numéricos

39. Determine si cada producto o cociente es positivo o negativo. No simplifique.

a. a 11 12 ba 5 4 ba 1 2 b

b. 1,572 4 8,4

Simplifique. Redondee a la centésima más cercana.

a. 1 5 1 2 b. 21,765 1 15,1

c. 0,837 1 ( 0,24) d. 3 4 1 9 10

72. Estime cada suma al número entero más cercano.

a. 7 8 1 4 5 b. 1 3 1 a 1 2 b

c. 0,125 1 1,25 d. 1,3 1 0,2

44. El mínimo común múltiplo de los denominadores de las fracciones 5 8 , 1 6 y 2 9 es ?

45. Exprese la fracción 3 14 como una fracción equivalente con el denominador 28: 3 14 5 ? 28

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

73. a. Explique cómo convertir una fracción en porcentaje.

b. Explique cómo convertir un porcentaje en una fracción.

74. a. Explique cómo convertir un decimal en porcentaje.

b. Explique cómo convertir un porcentaje en decimal.

75. Explique por qué la multiplicación de un número por 100% no cambia el valor del número.

Resuelva los ejercicios 71 y 72 sin determinar realmente las sumas y las diferencias.

71. El mínimo común múltiplo de los denominadores de las fracciones 5 8 , 1 6 y 2 9 es ? .

Empleo La g ráfica de abajo muestra las respuestas de una encuesta que preguntaba a los participantes, “¿Cómo encontró su empleo más reciente?”. Utilice la gráfica para los ejercicios 108 a 110.

Gobierno La tabla de abajo muestra el superávit o el déficit, en miles de millones de dólares, para años seleccionados desde 1955 hasta 2010. Un signo negativo ( ) indica un déficit. Utilice esta tabla para los ejercicios 119 al 123. (Fuente: Oficina de Administración y Presupuesto de Estados Unidos.)

119. ¿En cuál de los años listados fue mayor el déficit?

120. Calcule la diferencia entre los déficits de 1980 y 1985.

121. Calcule la diferencia entre el superávit en 1960 y el déficit en 1955.

¿Cómo fue que encontró su empleo actual?

108. ¿Qué fracción de los participantes encontraron en Internet sus empleos más recientes?

109. ¿ Qué fracción de los participantes encontraron sus empleos más recientes por medio de una referencia?

110. ¿ Más o menos una cuarta parte de los participantes encontraron sus empleos más recientes por medio de un anuncio en el periódico?

Clasifique cada uno de los siguientes números como un número natural, un número entero, un número entero positivo, un número entero negativo, un número racional, un número irracional o un número real. Mencione todos los que apliquen.

E N las nOTiciAs

¿cómo fue que encontró su empleo actual?

122. ¿Cuántas veces fue mayor el déficit en 1985 que en 1975? Redondee al número positivo más cercano.

123. ¿Cuál fue el déficit promedio por trimestre, en millones de dólares, para el año 1970?

Los lugares fríos y cálidos del mundo

La temperatura más cálida esta semana fue de 112,1 °F (44,5 °C), registrada en Nawabshah, Pakistán, mientras que la temperatura más fría fue de 87,9 °F ( 66,6°C), registrada en la estación de investigación Vostok de Rusia en el Antártico.

Fuente: www.earthweek.com

Resuelva.

117. Calcule el promedio de 5 8 y 3 4

118. Temperatura La fecha del recorte de " EN las NOTICIAS" de la derecha es 26 de marzo de 2010.

a. Calcule la diferencia entre las temperaturas Fahrenheit extremas.

b. Calcule la diferencia entre las temperaturas Celsius extremas.

Tabla ejercicios 119-123

Temperatura Observe el recuadro de " EN las NOTICIAS".

¿Cuál es la temperatura promedio normal en el noreste en febrero?

E N las nOTiciAs

Temperaturas cerca de lo normal en el noreste

Este año las temperaturas en febrero promediaron cerca de lo normal en el noreste. La temperatura promedio de la región fue de 3,2 °C, que es 0,4 °C arriba de lo normal.

Fuente: National Climatic Data Center

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

124. Supongamos que x representa el precio de un automóvil. Si el impuesto sobre ventas es 6% del precio, exprese en términos de x el total del precio del automóvil y del impuesto sobre ventas.

125. Supongamos que x representa el precio de un traje. Si el traje está en venta a un precio de descuento de 30%, exprese en términos de x el precio del traje después del descuento.

Capítulo 1 Fundamentos de conjuntos numéricos

126. En sus propias palabras, defina a. un número racional, b. un número irracional y c. un número real.

127. Explique por qué se necesita un mínimo común denominador cuando sumas dos fracciones y por qué no se necesita cuando multiplica dos fracciones.

128. Utilice una calculadora para determinar las representaciones decimales de 17 99 , 45 99 y 73 99 . Haga una conjetura acerca de la representación decimal de 83 99 ¿Su conjetura da resultado para 33 99 ? ¿Y para 1 99 ?

sección 1.4

129. Un cubo mágico es aquel en el cual los números en cada fila, columna y diagonal suman el mismo número. Complete el cubo mágico de la derecha.

130. Encuentre tres números naturales a, b y c de manera que 1 a 1 1 b 1 1 c sea un número natural.

131. Cuando se suman dos números naturales, es posible que la suma sea menor que cualquier sumando, mayor que cualquier sumando, o un número entre los dos sumandos. Proporcione ejemplos de cada una de estas ocurrencias.

Expon E nt E s y el orden o jerarquía de las operaciones

P UNTO de inTeRÉs

René Descartes fue el primer matemático en utilizar de manera recurrente la notación exponencial, como se utiliza hoy. Sin embargo, por alguna razón desconocida, él siempre utilizó

Base exponente signo del resultado positivaparpositiva positivaimparpositiva negativaparpositiva negativaimparnegativa

objetivo 1

Expresar números decimales en racionales

Expresiones con exponentes

La multiplicación repetida del mismo factor se puede escribir utilizando un exponente.

d exponente a # a # a # a 5 a 4 d exponente c base c base

El exponente indica cuántas veces el factor, llamado la base, ocurre en la multiplicación. La multiplicación 2 ? 2 ? 2 ? 2 ? 2 está en forma factorizada. La expresión con exponente 25 está en forma exponencial.

21 se lee “la primera potencia de dos”, o sólo “dos”

22 se lee “la segunda potencia de dos” o “dos al cuadrado”.

23 se lee “la tercera potencia de dos” o “dos al cubo”.

24 se lee “la cuarta potencia de dos”.

25 se lee “la quinta potencia de dos”.

a5 se lee “la quinta potencia de a”.

Existe una interpretación geométrica de las tres primeras potencias de los números naturales.

Para evaluar una expresión con exponentes, escribimos cada factor tantas veces como lo indique el exponente. Después se multiplica.

Por lo general el exponente 1 no se escribe.

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

Ej EM plo 1 Ej EM plo 2

T OMe nOTA

El producto de un número par de factores negativos es positivo. El producto de un número impar de factores negativos es negativo.

• El 24 se calcula al cuadrado sólo cuando el signo neg ativo está dentro del pa réntesis. En1 42 2, estam os determina ndo el cuadrad o de24; en242, estamos busc and o el opu esto de 4 2 .

• El 4 se calcula al cuadrado sólo cuando el signo negativo está dentro del paréntesis. En ( 4)2, estamos determinando el cuadrado de 4. en 42, estamos buscando el opuesto de

3

El orden o jerarquía de las operaciones

MATERIALMUESTRA

Evalúe 2 1 3 5.

En este problema hay dos operaciones aritméticas, suma y multiplicación. Las operaciones se podrían realizar en órdenes diferentes.

Sume primero. 2 1 3 5 Multiplique primero. 2 1 3 5

Después multiplique. 5 5 Después sume. 2 1 15 H H H H

Con el fin de impedir que haya más de una respuesta al mismo problema, se ha establecido un orden de las operaciones.

EL ORDEN O jER ARqUÍA DE LAS OPERACIONES

Paso 1 Realice las operaciones dentro de símbolos de agrupación. Los símbolos de agrupación son paréntesis 1 2, corchetes 3 4, símbolos de valor absoluto y la barra de fracción.

Paso 2 Simplifique las expresiones con exponentes.

Paso 3 Realice la multiplicación y la división según ocurren de izquierda a derecha.

Paso 4 Realice la suma y la resta según ocurren de izquierda a derecha.

Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

eJeMPLO

Realice las operaciones dentro de los símbolos de agrupación (Paso 1).

Simplifique las expresiones con exponentes (Paso 2).

Realice de izquierda a derecha la multiplicación y la división (Paso 3).

Realice de izquierda a derecha la suma y la resta (Paso 4).

Capítulo 1 Fundamentos de conjuntos numéricos

• Realice las operaciones dentro de los símbolos de agrupación.

• Simplifique las expresiones con exponentes.

• Realice la multiplicación y la división según ocurren de izquierda a derecha.

• Realice la suma y la resta según ocurren de izquierda a derecha.

Uno o más de los pasos que se muestran en el ejemplo 4 pueden no ser necesarios para simplificar una expresión. En ese caso, procede con el siguiente paso en el orden de las operaciones.

eJeMPLO 5

5 12 3 2 1 2 otulosba rolav artneucnE •

• Realice las operaciones dentro de los símbolos de agrupación (arriba y abajo de la barra de la fracción y dentro del símbolo del valor absoluto).

• Encuentre el valor absoluto de 2.

de agrupación (a rriba y abajo de la barra de la fracción y dentro del símbolo del valor absoluto).

• Realice la multiplicación y la división según ocurren de izquierda a derecha.

• Realice la suma y la resta según ocurren de izquierda a derecha.

5 4 2 1 2 núges nóisivid y nóicacilpitlum azilaeR • ocurren de izquierda a derecha.

5 2 1 2 nerruco núges atser y amus azilaeR • izquierda a derecha.

5 4

Cuando una expresión tiene símbolos de agrupación dentro de símbolos de agrupación, realice primero las operaciones dentro de los símbolos de agrupación internos siguiendo los pasos 2, 3 y 4 del orden de las operaciones. Después realice las operaciones dentro de los símbolos de agrupación externos, siguiendo en secuencia los pasos 2, 3 y 4.

eJeMPLO 6

MATERIALMUESTRA Todoslosderechosdeuso pertenecenaCENGAGE

• Realice las operaciones dentro de los símbolos de agrupación internos.

• Realice las operaciones dentro de los símbolos de agrupación externos.

• Simplifique las expresiones con exponentes.

• Realice la multiplicación y la división.

• Realice la suma.

eJeRciciOs 1.4

Reescriba cada expresión como una expresión con exponentes.

1. nueve a la quinta potencia 2. y a la cuarta potencia

3. siete a la n potencia 4. b ? b ? b ? b ? b ? b ? b ? b

Indique si la expresión es verdadera o falsa.

5. ( 5)2, 52 y (5)2representan todas el mismo número.

6. La expresión 94 está en forma exponencial.

7. Evaluar la expresión 6 1 7 ? 10 significa determinar a qué es igual un número.

8. El orden o jerarquía de las operaciones se utiliza para números naturales, números enteros, números racionales y números reales.

9. E n la expresión ( 5) 2 , 5 se llama el ? y 2 se llama el ? . Para evaluar ( 5)2, calcule el producto ( ? )( ? )( ? .

10. La expresión 42 se lee “la ? potencia de ? ” o “cuatro ? ”. Para evaluar 43, calcule el producto ( ? )( ? )( ? )( ? .

5 3 5 ( ? )

5 3 2 ?

• Simplifique las expresiones con exponentes.

• Realice la multiplicación y la división.

5 ? • Realice la suma y la resta.

Resuelva los ejercicios 23 y 24 sin encontrar realmente los productos.

23. ¿La quinta potencia de dieciocho negativo es positiva o negativa?

24. ¿El producto (32)( 53) es positivo o negativo?

25. ¿Por qué necesitamos un orden de las operaciones?

26. Describa cada paso del orden de las operaciones.

27. Simplifique: 2(33)

2(33) 5 2 ? )

5 ?

28. Simplifique: 3

• Simplifique las expresiones con exponentes.

• Realice la multiplicación y la división.

• Realice las operaciones dentro de los símbolos de agrupación.

Simplifique utilizando el orden de las operaciones.

1 5 1 16 iv) 15 1 15 4 ( 1)2

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55. Utilizando el orden de las operaciones, describa cómo simplificar el ejercicio 54.

Coloque entre los dos números el símbolo correcto, , o ..

59. Computadoras Una computadora con un procesador Intel Core i7 puede procesar aproximadamente 76.400 millones de instrucciones por segundo. Al segundo más cercano, ¿cuántos segundos se necesitarían para que esta computadora realizara 1012 operaciones?

Capítulo 1 Fundamentos de conjuntos numéricos

60. ¿En cuál columna está el número un millón, en la columna A, en la B o en la C?

A B C 1 8 27

64 125 216 . . . . . .

61. Encuentre un número racional, r, que satisfaga la condición.

a. r2 , r b. r2 5 r c. r2 . r

62. La suma de dos números naturales es 41. Cada uno de los dos números es el cuadrado de un número natural. Encuentre los dos números.

Determine los dígitos uno cuando se evalúa la expresión.

63. 34202 64. 23502 65. 27622

cAPíTuLO eJeRciciOs de RePAsO 1

1. Utilice el método por extensión o enumeración para escribir el conjunto de los números naturales menores que 7.

2. Exprese como porcentaje 5 8

3. Evalúe: Z 4 Z

4. Reste: 16 ( 30) 42

5. Encuentre el opuesto de 4.

6. Reste: 16 30

7. Exprese como porcentaje 0,672.

8. Exprese como fracción 79 1 2 % .

9. Divida: 72 4 8

10. Exprese como decimal 17 20 .

11. Divida: 5 12 4 a 5 6 b

12. Simplifique: 32 4 1 20 4 5

13. Multiplique: ( 5)( 6)(3)

14. Reste: 6.039 12.92

15. Dado que A 5 5 5, 3, 06, ¿cuáles elementos del conjunto A son menores o iguales que 3?

66. Calculadoras ¿Su calculadora utiliza el orden de las operaciones? Para averiguarlo, intente resolver este problema:

2 1 4 7

Si su respuesta es 30 , entonces la calculadora utiliza el orden de las operaciones. Si su respuesta es 42, no emplea ese orden.

Incluso si su calculadora no utiliza el orden de las operaciones, aun así puede evaluar correctamente las expresiones numéricas. Las teclas de paréntesis y se utilizan para este propósito.

Recuerde que 2 1 4 ? 7 significa 2 1 (4 ? 7) debido a que la multiplicación se debe realizar antes de la suma.

Evalúe.

a. 3 (15 2 3) 36 4 3

b. 4 ? 22 2 (12 1 24 4 6) 5

19. Sume: 13 1 ( 16)

20. Encuentre el complemento de un ángulo de 56°.

21. Sume: 2 5 1 7 15

22. Evalúe: ( 33) ? 22

23. Exprese como porcentaje 2 7 9 . Redondee a la décima más cercana de un porcentaje.

24. Exprese como decimal 240%.

25. Evalúe: Z 3 Z

26. Exprese como porcentaje1 2 3 . Exprese el residuo como fracción.

27. Dado que C 5 5 12, 8, 1, 76, encuentre

a. el opuesto de cada elemento del conjunto C.

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b. el valor absoluto de cada elemento del conjunto C

28. Exprese como decimal 7 11 . Coloca una barra arriba de los dígitos periódicos del decimal.

29. Divida: 0,2654 4 ( 0,023). Redondee a la décima más cercana.

30. Simplifique: (7 2)2 5 3 ? 4

31. Sume: 12 1 8 1 ( 4)

16. Exprese como decimal 7%.

17. Evalúe: 3 4 # 142 2

18. Coloque entre los dos números el símbolo correcto, , o . 2 40

32. Sume: 5 8 1 1 6

33. Dado que D 5 5 24, 17, 9, 0, 46, ¿qué elementos del conjunto D son mayores que 19?

34. Exprese como porcentaje 0,002.

35. Evalúe: 42 a 1 2 b 2

36. Sume: 1,329 1 4,89

37. Evalúe: Z 17 Z

38. Reste: 5 22 ( 13) 19 ( 6)

39. Multiplique: a 1 3 ba 4 5 ba 3 8 b

40. Coloque entre los dos números el símbolo correcto, , o . 43 34

Bismarck,

44. Temperatura Ca lcule la temperatura después de un aumento de 7 °C desde 13 °C.

45. Temperatura La temperatura en la superficie de Venus es 480 °C. La temperatura en la superficie de Plutón es 234 °C. Calcule la diferencia entre las temperaturas en la superficie de Venus y de Plutón.

46. Exprese como fracción 55% .

47. Dado que B 5 5 8, 6, 4, 26 , ¿cuáles elementos del conjunto B son menores que 5?

48. Multiplique: 3 4 a 2 21 b

49. Divida: 75 4 5

5 0. Evalúe: a 2 3 b 3 32

51. Sume: 7 1 ( 3) 1 12

52. Reste: 4 9 5 6

53. Calcule el área de un paralelogramo cuya base es 10 cm y cuya altura es 9 cm.

41. Temperatura Calcule la temperatura después de un aumento de 14 °C desde 6°C.

42. Temperatura Las temperaturas bajas diarias en grados Celsius, para un periodo de tres días, se registraron como sigue: 8°, 7°, 5°. Calcule la temperatura baja promedio para el periodo de tres días.

43. Temperatura Utilice la tabla para encontrar la diferencia entre la temperatura alta récord y la temperatura baja récord para enero en Bismarck, Dakota del Norte.

Fuente: www.weather.com

54. Simplifique: 8 1 12 4 32 1 6

55. Divida: 5 8 4 a 3 4 b

56. Exprese como porcentaje 3 13 . Redondee a la décima más cercana de un porcentaje.

57. Exprese como decimal 6,2%.

58. Reste: 13 ( 5) 4

59. Exprese como decimal 13 30 . Coloque una barra encima de los dígitos periódicos del decimal.

60. Multiplique: ( 0,9)(2,7)

61. Encuentre el complemento de un ángulo de 28°.

62. Evalúe: 22 ? ( 4)2 ? 10

63. Evalúe: Z 34 Z

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64. Temperatura Ca lcule la temperatura después de un aumento de 12 °C desde 8 °C.

65. Temperatura Utilice la tabla para calcular el promedio de las temperaturas bajas récord en Fairbanks, Alaska, para los cuatro primeros meses del año.

La Prueba Saber cumple con los estándares de competencias emitidos por el Ministerio de Educación Nacional, los cuales se clasifican de la siguiente forma:

R Razonamiento y argumentación s Planteamiento y Solución de problemas

M Modelación, comunicación y representación

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