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Propiedades de los números racionales
Los números racionales son números que pueden expresarse como una fracción p/q
donde p
y q
son enteros y q ≠ 0
. En esta guía, vamos a discutir varias propiedades de los números racionales que ayudan a organizar y realizar eficientemente operaciones matemáticas. Estas propiedades incluyen:
- Propiedad de clausura
- Propiedad conmutativa
- Propiedad asociativa
- Propiedad distributiva
- Propiedad de identidad
- Propiedad inversa
Propiedad de clausura
La propiedad de clausura establece que la suma, diferencia y producto de dos números racionales cualquiera es siempre un número racional.
Suma
Supongamos que tienes dos números racionales a/b
y c/d
. Su suma es:
(a/b) + (c/d) = (ad + bc) / bd
Aquí, ad + bc
y bd
también son enteros, y dado que bd ≠ 0
, el resultado es un número racional.
Ejemplo: Sumar 2/3
y 4/5
.
(2/3) + (4/5) = (2*5 + 4*3) / (3*5) = (10 + 12) / 15 = 22/15
El resultado 22/15
también es un número racional.
Resta
Para la resta, similar a la suma, si restas a/b
de c/d
, obtienes:
(a/b) - (c/d) = (ad - bc) / bd
Dado que ad - bc
y bd
son enteros, y bd ≠ 0
, esto también es un número racional.
Ejemplo: Restar 7/8
de 5/6
.
(5/6) - (7/8) = (5*8 - 7*6) / (6*8) = (40 - 42) / 48 = -2/48 = -1/24
El resultado -1/24
es un número racional.
Multiplicación
En la multiplicación, el producto de dos números racionales a/b
y c/d
es:
(a/b) * (c/d) = (ac) / (bd)
Dado que ac
y bd
son ambos enteros y bd ≠ 0
, el resultado es un número racional.
Ejemplo: Multiplicar 3/4
por 2/5
.
(3/4) * (2/5) = (3*2) / (4*5) = 6/20 = 3/10
El resultado 3/10
también es un número racional.
Propiedad conmutativa
La propiedad conmutativa establece que el orden de suma o multiplicación de dos números racionales no afecta el resultado.
Suma
Para la suma, a/b + c/d = c/d + a/b
. La suma permanece sin cambios.
Ejemplo: Usar 1/2 + 1/3
sería 1/3 + 1/2
.
(1/2) + (1/3) = (3/6) + (2/6) = 5/6
(1/3) + (1/2) = (2/6) + (3/6) = 5/6
En ambas secuencias, el resultado es 5/6
, lo que demuestra la propiedad conmutativa.
Multiplicación
Para la multiplicación, a/b * c/d = c/d * a/b
. El producto permanece sin cambios.
Ejemplo: Usar 2/3 * 4/5
es igual a 4/5 * 2/3
.
(2/3) * (4/5) = (8/15)
(4/5) * (2/3) = (8/15)
En ambas secuencias, el resultado es 8/15
, lo que sigue la propiedad conmutativa.
Propiedad asociativa
La propiedad asociativa establece que la forma en que se agrupan los números racionales en la suma o multiplicación no cambia su suma o producto.
Suma
Al sumar, (a/b + c/d) + e/f = a/b + (c/d + e/f)
Ejemplo: Sumar 1/4 + 1/5 + 1/6
con grupos separados.
((1/4) + (1/5)) + (1/6) = (9/20) + (1/6) = 29/60
(1/4) + ((1/5) + (1/6)) = (1/4) + (11/30) = 29/60
El total de los dos grupos es 29/60
.
Multiplicación
Para la multiplicación, (a/b * c/d) * e/f = a/b * (c/d * e/f)
Ejemplo: Multiplicar 2/3 * 3/4 * 4/5
con diferentes grupos.
((2/3) * (3/4)) * (4/5) = (1/2) * (4/5) = 2/5
(2/3) * ((3/4) * (4/5)) = (2/3) * (1/5) = 2/15
Observe que, aunque los resultados intermedios cambian con el reordenamiento, esta propiedad sigue siendo válida para toda la expresión.
Propiedad distributiva
La propiedad distributiva conecta la multiplicación y la suma, mostrando que multiplicar un número por un grupo de números sumados es igual a hacer cada multiplicación por separado.
Como fórmula, a/b * (c/d + e/f) = a/b * c/d + a/b * e/f
.
Ejemplo: Demostrar la propiedad distributiva usando 2/3
y (3/4 + 5/6)
.
(2/3) * ((3/4) + (5/6)) = (2/3) * (19/12) = 38/36 = 19/18
(2/3) * (3/4) + (2/3) * (5/6) = 1/2 + 5/9 = 19/18
Ambos métodos dan los mismos resultados, lo que confirma la propiedad distributiva.
Propiedad de identidad
La propiedad de identidad deja claro que el valor de un número racional no cambiará si se suma o se multiplica por un cierto número.
Suma
El número de identidad para la suma es 0
. Así, a/b + 0 = a/b
.
Ejemplo: Sumar 0
a 7/8
.
(7/8) + 0 = 7/8
Multiplicación
El número de identidad para la multiplicación es 1
. Así, a/b * 1 = a/b
.
Ejemplo: Multiplicar 1
por 9/10
.
(9/10) * 1 = 9/10
Propiedad inversa
Para cada número racional, existe otro número racional que es su inverso, lo que lleva el resultado de la operación al valor de identidad.
Inverso aditivo
El inverso aditivo de a/b
es -a/b
porque a/b + (-a/b) = 0
.
Ejemplo: Encontrar el inverso aditivo de 5/7
.
(5/7) + (-5/7) = 0
Inverso multiplicativo
El inverso multiplicativo (o inverso) de a/b
es b/a
porque (a/b) * (b/a) = 1
.
Ejemplo: Encontrar el inverso multiplicativo de 3/4
.
(3/4) * (4/3) = 1
Entender estas propiedades de los números racionales te ayudará a resolver problemas fácilmente y asegurará que los cálculos se realicen correctamente. Cuando estas propiedades se aplican activamente en tareas que involucran números racionales, las matemáticas se vuelven menos complicadas. Sigue practicando estas propiedades con suficientes ejemplos para adquirir destreza.