Ecuaciones

RESOLUCIÓN APROXIMADA DE ECUACIONES DE UNA VARIABLE

RESOLUCIÓN DE ECUACIONES DE PRIMER GRADO

ADICIÓN

Este método trata de sumar un valor a ambos miembros de tal forma que se elimine un término del primer miembro. Ejemplo:

X – 3 = 12

X – 3 + 3 = 12 + 3

X =15

SUSTRACCIÓN

Este método trata de restar un valor a ambos miembros de tal forma que se elimine el término del primer miembro. Ejemplo:

X +3  = 12

X +3 - 3 = 12 - 3

X =9

MULTIPLICACIÓN

Este método trata de M un valor a ambos miembros de tal forma que se elimine el término de primer miembro. Ejemplo:

y/5=10

5(y/5)=5(10)

Y=50

DIVISIÓN

Este método trata de dividir un valor a ambos miembros de tal forma que se elimine el término del primer miembro. Ejemplo:

3x=15

3x/3=15/3

X=5

ECUACIONES DE SEGUNDO GRADO

Una ecuación de segundo grado, o ecuación cuadrática, en una variable es una ecuación polinomial en la cual el mayor exponente de la variable es 2, o puede escribirse en una forma equivalente en la cual el mayor exponente- sea 2. La forma general de una ecuación cuadrática se denota como:

                  ax² + bx + c = 0        (a≠ 0).

SOLUCION POR FACTORIZACION

El siguiente teorema, que surge de una propiedad semejante de los números reales, es útil para resolver algunas ecuaciones de segundo grado.

TEOREMA . Para cualesquier expresiones f(x) y g(x),

                      f(x) • g(x) = 0

si y sólo si

                      f(x) = 0   o g(x) = 0.

Una ecuación cuadrática debe escribirse en la forma general y factorizarse antes de aplicar el Teorema anterior.

EJEMPLO:

4y² - 25y = -25 

En la forma general, tenemos

 4y² - 25y + 25 = 0.

Factorizando el miembro del lado izquierdo se obtiene:

(y - 5) (4y - 5) = 0, a partir de lo cual

y - 5 = 0  si y = 5,

4y - 5 = 0 si y = 5/4

SOLUCION DE UNA ECUACION CUADRATICA PURA

Una ecuación de la forma: x² = c algunas veces recibe el nombre de ecuación cuadrática pura, ya que el cuadrado de x es c, se tiene a partir de esto que las soluciones son  -√c y √c. por tanto, se tiene el siguiente teorema.

TEOREMA: El conjunto solución de la ecuación: X² = c en donde c es cualquier número  complejo es: {-√c  y √c}. EJEMPLO:

a. x²- 9 = 0

Solución  

 x ²= 9

 x = ± √ 9  

FÓRMULA CUADRÁTICA

  x= - b ±√(b² -4ac)    

               2a

EJEMPLO. Resuélvase 2x² - 3x= 1 utilizando la fórmula cuadrática.

Solución: Primero se escribe la ecuación en la forma general: 2x² - 3x - 1 = 0, a partir de lo cual se observa que a = 2, b= - 3,  y c = -1 .Por tanto:

x = -(-3) ± √ { (-3)² - 4(2)(-1)}    =   3 ± √17

                   2(2)                                     4  

Integrantes:

Edison Xavier Espinosa Luna

Luis Alberto Flores Aguilar

Jennifer Loayza Castro

  

 BIBLIOGRAFÍA

http://usuarios.multimania.es/upsilon/precalculo.htm

http://www.sapiensman.com/matematicas/matematicas30.htm

Ecuaciones

Una ecuación es una igualdad matemática entre dos expresiones algebraicas, denominadas miembros, en las que aparecen valores conocidos o datos, y desconocidos o incógnitas, relacionados mediante operaciones matemáticas. Los valores conocidos pueden ser números, coeficientes o constantes; y también variables cuya magnitud se haya establecido como resultado de otras operaciones. Las incógnitas, representadas generalmente por letras, constituyen los valores que se pretende hallar.

Todo problema matemático puede expresarse en forma de una o más ecuaciones. Sin embargo no todas las ecuaciones tienen solución, ya que es posible que no exista ningún valor de la incógnita que haga cierta una igualdad dada. También puede ocurrir que haya varios o incluso infinitos conjuntos de valores que la satisfagan.

Aritmética del Computador

El usuario se comunica con la computadora en sistema decimal, es decir, introduce en ella y extrae de ella números en base decimal.  Al recibir los datos, para poder trabajar con ellos, la computadora los convierte al sistema binario, su lenguaje natural de operación.  Todas las operaciones se efectúan en binario y los resultados obtenidos, antes de ser entregados al usuario, la máquina los convierte al sistema decimal.  Claro está que la computadora realiza estos procesos a enormes velocidades, de manera que el usuario ni se entera de lo que sucede ahí dentro.

Sin embargo, al efectuar las conversiones y realizar los cálculos se suscitan pequeños errores que, si no se prevén, pueden propagarse y arrojar resultados muy inexactos o totalmente absurdos.  Por eso es tan importante el entender la aritmética de las computadoras e identificar las situaciones en que pueden ocurrir errores severos.

La operación interna de una computadora se basa en la aritmética binaria, en la que la base es el 2 y sólo hay dos símbolos: 0 y 1, pues la memoria de la máquina consiste en un vasto número de dispositivos de registro magnético y electrónico, cada uno de los cuales sólo puede presentar uno de dos posibles estados: magnetizado en un sentido, representando al cero, o magnetizado en el otro sentido, representando al uno.  Cada dispositivo magnético es un dígito binario, denominado bit (abreviatura de "binary digit").

Los bits se agrupan en unidades llamadas palabras, las cuales pueden contener  8, 16, 32 o 64 bits, dependiendo de la computadora de que se trate (los tamaños de palabra más usuales son los de 16 o de 32 bits).  También se utilizan otras unidades denominadas bytes, constituidos generalmente por 8 bits, y utilizados como particiones de palabras, para representar caracteres.  Así, por ejemplo, una palabra de 32 bits consta de 4 bytes.

La manera en que se usan los bits para registrar los números enteros y los números fraccionarios, varía en función del diseño de la computadora

Representación Numérica en una base
Dado un número , su representación en una dada base consiste en escribirlo como

donde el signo es igual a 0 o 1 y los coeficientes son enteros positivos menores que . En la vida real la suma tiene sólo un número finito de términos por lo que algunos números son sólo representados en forma aproximada. Usualmente, utilizamos el sistema decimal de numeración () pero la representación numérica en sistemas digitales se realiza en general en base 2, denominado sistema de numeración binaria, y ocasionalmente en base 16 (sistema hexadecimal). Los números se representan en memoria como una cadena de bits que pueden tomar los valores 0 ó 1. Se denomina byte a un grupo de 8 bits consecutivos.

En general los ordenadores digitales trabajan con un número fijo (finito) de posiciones, la longitud de palabra, cuando representan un número internamente. Esta longitud n depende de la máquina, y además algunas permiten extensiones a múltiplos enteros de n (2n, 3n, ...) que posibilitan una mayor exactitud si se necesita. Una palabra de longitud n se puede utilizar de distintas formas para representar un número:

La representación de punto fijo: especifica un número fijo n1 de lugares enteros, y un número fijo n2 de decimales, de modo que n = n1+n2. En esta representación, la posición del punto decimal está fija y son pocos los dispositivos que la utilizan (ciertas máquinas de calcular, o máquinas de tipo comercial).

La representación en punto flotante: La posición del punto decimal con respecto al primer dígito se expresa con un número separado, denominado exponente. Así se obtiene la notación científica:

x = a*(b)^t; con |a| < 1; b ϵ N ; t ϵ Z

donde b es la base del sistema de numeración, t es un exponente llamado característica y a se llama la mantisa. Además si |a| ≥ b^-1, es decir que el primer dígito después del punto raíz no es cero, se dice que la representación es normalizada.

Naturalmente, en un ordenador digital sólo se dispone de un número finito de posiciones para representar un número (n, la longitud de la palabra), por lo que cada ordenador tendrá reservadas m posiciones para la mantisa y c posiciones para la característica (n = m + c).

Son dígitos significativos de un número todos los dígitos de la mantisa sin contar los primeros ceros.

Los números m y c, junto con la base b de la representación de un número, determinan un conjunto A C R de números reales que se pueden representar de forma exacta en una máquina; estos números se denominan números de la máquina.

Aritmética de Punto Flotante

Además de dar una representación inexacta de los números, la aritmética realizada en la computadora no es exacta. Sin embargo, usando números con representación en punto flotante con m dígitos de mantisa, las operaciones aritméticas elementales no se pueden siempre ejecutar de manera exacta, y los resultados de las operaciones no necesariamente son números de la máquina aunque los operandos lo sean. Por ello no se puede esperar reproducir de forma exacta las operaciones aritméticas en un ordenador digital.

Deberemos contentarnos con sustituirlas por otras llamadas operaciones de punto flotante, que las aproximen tanto como sea posible. Esto se puede conseguir, por ejemplo, definiéndolas con la ayuda del redondeo:

Esta aritmética idealizada corresponde a efectuar la aritmética exacta en la representación del punto flotante de x e y, y luego a la conversión del resultado exacto a su representación de punto flotante. 

BIBLIOGRAFÍA

http://www.iafe.uba.ar/e2e/metodosnumericos/algoritmos/RepresentacionNumerica.html

http://ocw.ehu.es/ciencias-experimentales/metodos-numericos/capitulo-4

Diagramas de Flujo

Un diagrama de flujo es una representación gráfica de un algoritmo o de una parte del mismo. Los diagramas de flujo ayudan en la comprensión de la operación de las estructuras de control (Si, Mientras).

La ventaja de utilizar un algoritmo es que se lo puede construir independiente mente de un lenguaje de programación, pues al momento de llevarlo a código se lo puede hacer en cualquier lenguaje.

Dichos diagramas se construyen utilizando ciertos símbolos de uso especial como son rectángulos, diamantes, óvalos, y pequeños círculos, estos símbolos están conectados entre sí por flechas, conocidas como líneas de flujo. A continuación se detallarán estos símbolos.

	Indica el Inicio o fin del programa, también puede representar una parada o interrupción programada que sea necesaria realizar en un programa.
	Cualquier tipo de operación que pueda originar cambio de valor, formato o posición de la información almacenada en memoria, operaciones aritméticas, de transformaciones, etc.
	Cualquier tipo de introducción de datos en la memoria desde los periféricos o registro de información procesada en un periférico.
	Toma de desiciónes y Ramificación: Indica un punto dentro del flujo en que son posibles varios caminos alternativos.
	Conector: representa una conexión o enlace de una parte del diagrama de flujo con otra parte lejana del mismo.
	Cinta magnética: representa a las cintas magnéticas que solían ser utilizadas para almacenar datos.
	Disco magnético: representa a un Disco Magnético utilizado para almacenar datos
	Conector de pagina sirve para unir un mismo diagrama que se encuentre en dos páginas.
	Líneas de flujo: Indican el sentido de la ejecución de las operaciones
	Anotación
	Display, para mostrar datos
	Envía datos a la impresora EJEMPLO DE DIAGRAMA DE FLUJO

BIBLIOGRAFÍA

1. http://mis-algoritmos.com/aprenda-a-crear-diagramas-de-flujo
2. http://html.rincondelvago.com/diagrama-de-flujo_1.html
3. http://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_flujo

Análisis Numérico

DEFINICIÓN

El análisis numérico es el área de matemáticas y ciencias de la computación que genera, analiza y aplica algoritmos para resolver numéricamente los problemas de la matemática continua. Estos problemas vienen generalmente de aplicaciones del mundo real: de álgebra, geometría y cálculo, y se trata de variables que varían continuamente. Estos problemas se producen a lo largo de las ciencias naturales, ciencias sociales, medicina, ingeniería y negocios. 

Desde este punto de vista, el análisis numérico proporcionará todo el andamiaje necesario para llevar a cabo todos aquellos procedimientos matemáticos susceptibles de expresarse algorítmicamente, basándose en algoritmos que permitan su simulación o cálculo en procesos más sencillos empleando números. 

En el contexto del cálculo numérico, un algoritmo es un procedimiento que nos puede llevar a una solución aproximada de un problema mediante un número finito de pasos que pueden ejecutarse de manera lógica. En algunos casos, se les da el nombre de métodos constructivos a estos algoritmos numéricos. 

El uso de los ordenadores digitales ha conducido a aplicar modelos matemáticos en ciencia, medicina, ingeniería y negocios, y análisis numérico de sofisticación cada vez mayor ha sido necesario para resolver los más refinados y complejos modelos matemáticos del mundo.

LAS ÁREAS DE ANÁLISIS NUMÉRICO

Una clasificación aproximada de las principales áreas de análisis numérico es la siguiente:

ü  Sistemas de ecuaciones

ü  Ecuaciones lineales

ü  Ecuaciones no lineales

ü  Optimización

ü  Teoría de la aproximación

ü  Mejores Aproximaciones

ü  Interpolación

ü  Series de Fourier

ü  La integración numérica y diferenciación

ü  Solución numérica de ecuaciones diferenciales y integrales

ü  Ecuaciones diferenciales ordinarias

ü  Ecuaciones diferenciales parciales

ü  Integral de ecuaciones

APLICACIONES DEL ANÁLISIS NUMÉRICO

El análisis numérico, naturalmente, encuentra aplicaciones en todos los campos de la ingeniería y las ciencias físicas, pero a partir del siglo XXI, las ciencias de la vida e incluso las artes han adoptado elementos de cálculos científicos. Como ejemplo tenemos: ecuaciones diferenciales ordinarias aparecen en el movimiento de los cuerpos celestes (las estrellas y planetas las galaxias), la optimización es utilizada para la gestión de cartera en el ámbito de la ciencias administrativas, el álgebra lineal numérica es importante para el análisis de datos, las ecuaciones diferenciales estocásticas y cadenas de Markov son esenciales en la simulación de células vivas para la medicina y la biología.

EJEMPLO

Determinante 3x3

3 · 2 · 4 + 2 · (-5) · (-2) + 1 · 0 · 1 -

- 1 · 2 · (-2) - 2 · 0 · 4 - 3 · (-5) · 1 =

= 24 + 20 + 0 - (-4) - 0 - (-15) =

= 44 + 4 + 15 = 63


Otro ejemplo lo podemos observar en el Youtube, sobre como calcular una determinante de 3x3.


DETERMINANTE DE 3X3  (Regla de Sarrus)

                                                                                                                             

BIBLIOGRAFÍA

1. http://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_num%C3%A9rico

2. http://en.wikipedia.org/wiki/Numerical_analysis

4. http://www.youtube.com/watch?v=O_FS6wH-wdM&feature=player_embedded

5. http://webdelprofesor.ula.ve/ciencias/kay/docencia/analisisNumerico/guia.pdf