¿Qué es el cálculo mental y por qué es tan importante?

El cálculo mental es una habilidad que se utiliza para resolver problemas matemáticos, sin usar papel ni ninguna otra herramienta que no sea la mente. Es muy valioso para el éxito académico, y aunque no lo parezca para la vida cotidiana, puesto que nos ayuda a comprender y resolver problemas, y a tomar decisiones con mayor facilidad y rapidez.

¿Qué es el cálculo mental?

El cálculo mental es la habilidad que se refiere a la capacidad de realizar cálculos matemáticos empleando solo la mente. Sin la ayuda de herramientas externas como las calculadoras. Y aunque puede parecer una habilidad inútil en el mundo moderno, en realidad es muy útil y ayuda mucho a mejorar la capacidad de resolver problemas y tomar decisiones.

Aunque el cálculo mental parece una habilidad muy simple, en realidad no lo es tanto. Muchas personas no son capaces de efectuar cálculos mentales complejos y deben recurrir a herramientas externas para hacerlo. Por ello, hay muchas personas que dedican tiempo y esfuerzo a aprender técnicas de cálculo mental para mejorar esta habilidad.

Ejemplos más básicos del uso del cálculo mental

  • ¿Cuánto cuesta este producto rebajado al 25%?
  • ¿El cambio de las compras es correcto?
  • ¿A qué hora llegaré si salgo ahora?
  • ¿Cuánto dinero he gastado el día de hoy?

¿Cuál es el objetivo de desarrollar el cálculo mental?

El cálculo mental es una habilidad que se puede desarrollar con la práctica. Su objetivo es mejorar la capacidad de ejecutar operaciones matemáticas mentales de forma rápida y eficiente. Lo cual equivale a desarrollar tus capacidades mentales, no solo en el ámbito de las matemáticas, sino de una manera más general.

Por eso, facilita mucho la resolución de problemas que se te presentan en la vida diaria. No solo por la mejora que te proporciona en la resolución de cálculos, sino por todas las demás habilidades que te confiere. Entre las que se incluyen: la toma de decisiones, la lógica, el saber plantear y estructurar problemas. Seguidamente, detallaremos todas las ventajas.

¿Cuáles son los beneficios del cálculo mental?

El cálculo mental es una habilidad que aporta muchos beneficios tanto en la vida diaria como en el ámbito académico o profesional. Puesto que nos permite mejorar nuestra capacidad de razonamiento, además de nuestro pensamiento lógico y abstracto. A continuación, se mencionan los principales beneficios del cálculo mental:

  • Mejora la capacidad de resolver problemas: cuando se está acostumbrado a realizar cálculos mentales, se desarrolla una mayor capacidad para analizar y comprender problemas, así como para encontrar soluciones efectivas.
  • Favorece el rendimiento académico: quienes tienen buenas habilidades de cálculo mental suelen obtener mejores resultados en las materias relacionadas con las matemáticas. Ya que, están más habituadas a manejar números.
  • Desarrolla la creatividad y el pensamiento abstracto: el cálculo mental requiere de imaginación y creatividad para manipular los números de maneras no convencionales y más eficientes.
  • Fortalece la memoria: cuando se efectúan cálculos mentales, se está obligado a recordar números y operaciones matemáticas mentalmente. De esta forma, se favorece el desarrollo de la memoria a corto y largo plazo.
  • Mejora la capacidad de concentración: para hacer cálculos mentales es necesario estar muy concentrado y atento. Por lo tanto, cuando se practica este tipo de cálculos, se está mejorando la capacidad de concentración y atención.

¿Cómo se puede mejorar en el cálculo mental?

Existen muchas formas de mejorar el cálculo mental, pero una de las más importantes es la práctica. Porque es algo muy metódico y que se perfecciona al mismo tiempo que la mente se desarrolla. Si estás interesado en hacer ejercicios, lo mejor es que te inventes unas cuantas operaciones y pruebes de resolverlas mentalmente.

Si quieres algunas operaciones de ejemplo, te recomendamos que bajes hasta el siguiente apartado. Allí encontrarás varios cálculos que pueden realizarse mentalmente, algunos más fáciles y otros más complicados. Aunque, antes de que pruebes de hacerlos, te queremos enseñar algunos trucos para facilitarte la resolución de cálculos mentalmente:

  • Simplifica las sumas, por ejemplo, si estás sumando 74 + 23. Antes que resolver la suma directamente, intenta sumar 70 + 20 y 4 + 3, lo cual da 90 y 7. Finalmente, resuelve 90 + 7 = 97.
  • Si tienes una serie con varios valores todos sumados, empieza por sumar los números que te den cifras cómodas, por ejemplo si queremos sumar (1 + 4 + 2 + 5 + 3), podemos hacer 1 + 4 = 5, 2 + 3 = 5. Por lo tanto, tenemos 5 + 5 + 5 = 15.
  • También, podemos usar las normas de divisibilidad. En el caso de querer resolver la operación de 4 + 8 + 4 + 12, podemos simplificar la suma dividiendo todo entre dos: 2 + 4 + 2 + 6 = 14 y después multiplicar el resultado por 2.

Ejercicios resueltos de cálculo mental

Ahora, te dejamos un listado de operaciones aritméticas para que practiques el cálculo mental y mejores tus capacidades. Aunque, si quieres cálculos algo más complejos, te recomendamos que mires nuestro artículo de operaciones combinadas, y pruebes de resolver mentalmente los ejemplos que planteamos allí.

OperacionesEjemplosResultado
Sumas y restas2+30=
8–40=
4+15 =
16-7=
-5+3=
12-(-4)=
8+13-6=
32
-32
19
9
-2
16
15
Multiplicaciones y divisiones2×6=
54÷6=
3×15=
4×21=
121/11=
-300÷5=
4×6÷2=
12
9
45
84
11
-60
12
Operaciones con decimales2,5+2,25=
5,34-2,21=
17,9-3,64=
5,31×5,31=
4,27+5,32=
5,43-2,6=
4,75
3,13
14,26
28,1961
9,59
2,83

Por último, vamos a ver algunos problemas de cálculo mental algo más complejos, para que trates de resolverlos.

  1. ¿Qué número es el doble de 12? La respuesta correcta es 24.
  2. ¿Qué número es el doble de 17? La respuesta correcta es 34.
  3. ¿Qué dos números multiplicados dan 42 y sumados dan 13? La respuesta es 6 y 7.
  4. ¿Cuánto da el cubo de 5? La respuesta es 125.
  5. ¿Cuánto suman los números del 1 al 10? La respuesta correcta es 55.
  6. ¿Cuánto suman los números del 1 al 100? La respuesta correcta es 5050.
  7. Si 3 personas compran 6 manzanas a $0,50 cada una, ¿cuánto dinero gastan en total? La respuesta correcta es $9,00.
  8. Si 5 personas compran 4 manzanas a $0,60 cada una, ¿cuánto dinero gastan en total? La respuesta correcta es $12,00.

Juegos para desarrollar el cálculo mental

También existen varios juegos y aplicaciones que pueden ayudarte a mejorar el cálculo mental. Algunas de estas aplicaciones incluso se pueden descargar gratis en internet. Principalmente, recomendamos echarle un vistazo a estos juegos de mesa de matemáticas. Son una forma de conectar con los amigos y familia, divertirse y reforzar el cálculo mental.

En cuanto a las aplicaciones, hay algunas que pueden ayudar a los niños a desarrollar el cálculo mental. Personalmente, recomendamos estas dos: la primera aplicación Math Games for the Brain y Mental Calculation Training. Dos aplicaciones educativas muy versátiles y válidas para la enseñanza a personas de todas las edades.

Aquí finaliza este artículo, esperamos haber respondido todas las dudas que tenías acerca del cálculo mental. Y si tienes alguna pregunta respecto a este tema o quieres comentarnos alguna conclusión tuya, no dudes en dejarlo en los comentarios. Estaremos encantados de ayudarte.

La historia y los usos del número cero

El número cero es un símbolo importante en muchas culturas y tiene muchos usos en matemáticas y ciencias. En este artículo, vamos a repasar las propiedades del número 0, su utilización, su historia y más. Para cuando hayas terminado de leerlo, conocerás sus aplicaciones matemáticas, sabrás usarlo en el cálculo y conocerás su origen.

¿Qué significa el número 0?

El número cero no siempre fue parte de nuestro sistema numérico. De hecho, el concepto de «cero» es una innovación relativamente reciente. Los primeros sistemas numéricos no tenían una forma de representar el concepto de «nada».

Sin embargo, el desarrollo de la aritmética y la necesidad de expresar cantidades más grandes o pequeñas que las que se podían representar con los símbolos disponibles, hizo que surgiera la necesidad de un símbolo para el cero.

Se emplea simplemente como un símbolo para representar la ausencia de cantidad. Esto lo hace extremadamente útil en el cálculo, ya que nos permite denotar un número que no tiene valor.

Su relación con los demás conjuntos numéricos

El cero se relaciona con otros números de muchas maneras. En primer lugar, se puede pensar en el cero como un número «neutro», porque no afecta el valor de otro número cuando se agrega o se resta. Por ejemplo, 100 es igual a 98 + 2 +0. El cero también es el punto medio de la numeración decimal: 5 está a la derecha del cero y -5 está a su izquierda.

Algo que queremos destacar es que, el número 0 no se incluye en el conjunto de los naturales, aunque algunas veces se incluye dentro por comodidad. Pero, es importante saber que en realidad no forma parte de este conjunto ni del de los negativos, es sencillamente un número entero.

Propiedades del número cero

El cero se puede usar como un operador matemático para denotar la ausencia de valor numérico. Es por eso, que suele denominarse elemento neutro. Además, se representa situado en el centro de la recta numérica, esto se debe a que representa la barrera entre los números negativos y los naturales.

En la lógica matemática, se utiliza para denotar la ausencia, por lo tanto, cuando una proposición lógica es equivalente al cero, se dice que es nulo. Y en la computación, su uso es fundamental, puesto que da sentido al código binario, que es el lenguaje que emplean todas las matemáticas en la programación.

Representación del número cero

Como ya hemos dicho, el número 0 se representa en medio de la recta numérica. Esto se debe a que este valor marca la diferencia entre los números negativos (menores que cero) y los números positivos (mayores que cero). En la siguiente imagen, puedes ver una representación de la recta numérica con el número cero justo en medio:

Representación del número cero
Representación gráfica del cero

El número cero en las operaciones matemáticas

El número cero 0 es un valor que representa la ausencia de cantidad. Como tal, es el símbolo empleado en las operaciones matemáticas para indicar que no hay nada que sumar o restar. Aunque pueda parecer un concepto sencillo, el tratamiento del número cero es algo más complejo, en la multiplicación y en la división.

En la suma y en la resta, el 0 es un número que no aporta nada, no hace variar el resultado en nada. Mientras que en las operaciones de multiplicación y división, hace bastante. Por ejemplo, cuando multiplicamos un número cualquiera por cero, el resultado que obtenemos es cero. Da igual cuál sea el número, el resultado siempre será 0.

Por otro lado, si divides el cero entre cualquier número obtienes 0 y si haces la operación al revés, el resultado es infinito. A menos que hagas la operación 0 ÷ 0, que entonces se genera una indeterminación. Como puedes ver, la división con cero es una operación algo más compleja que las anteriores.

La historia del número 0

El número cero se inventó independientemente en diferentes lugares del mundo. Algunos historiadores creen que el primer uso del cero fue en la India, mientras que otros argumentan que fue en Babilonia. Lo que está claro es que el número cero es una invención humana y no tiene un significado inherente.

La invención del cero fue un hito fundamental en el desarrollo de la matemática y tuvo un impacto significativo en la forma en que el mundo es hoy. Sin el cero, los números y las operaciones matemáticas serían muy diferentes, de hecho, no es una exageración decir que el cero da sentido al cálculo moderno.

Algo curioso es que en la antigüedad, los matemáticos griegos no lo utilizaban en sus cálculos. Sin embargo, los mayas sí lo usaban y fue el matemático hindú Brahmagupta quien lo introdujo en Europa en el siglo VII. 
Desde entonces, el cero ha sido muy importante para la humanidad: ha facilitado la tecnología moderna.

Actualmente, el cero tiene una importancia brutal en las matemáticas y ciencia. En física, el cero absoluto es la temperatura más baja posible. En química, el cero de la escala pH representa una solución totalmente ácida. Y en informática, el cero binario es la base de todos los números y cálculos digitales.

Además, el cero también es crucial en la vida diaria. Los números de teléfono y las direcciones postales no serían lo mismo sin el cero. Y por supuesto, sin el cero, los relojes digitales y las calculadoras no podrían existir. ¿Ahora que conoces todo esto sobre el número 0 qué piensas sobre él?

Explicación sobre la ley de los signos

Regla de los signos

La ley de los signos o regla de los signos, es un concepto matemático que nos permite saber qué signo resultará de una operación entre números enteros. Ya sea entre valores positivos, cifras negativas o una de cada. E incluso se puede aplicar a cálculos que tienen más de dos términos. En este artículo, te explicaremos en detalle esta regla matemática.

¿Cuál es la ley de los signos en matemáticas?

En matemáticas, la ley de los signos es una regla que se utiliza para determinar el signo del resultado de una operación. Esto se aplica a las operaciones aritméticas básicas: suma, resta, multiplicación, división y potenciación. Y además, también se usa en el álgebra cuando nos encontramos con estas mismas operaciones.

Esta regla tiene una definición general y una aplicación a cada una de las operaciones aritméticas básicas. Pero, antes de explicarte estas aplicaciones específicas, vamos a ver su definición general. La puedes ver en la siguiente lista:

  • Más por Más = Más
  • Más por Menos = Menos
  • Menos por Más = Menos
  • Menos por Menos = Más

En general, la ley de los signos se refiere a cómo se relacionan los números en las operaciones matemáticas. Esta ley se puede aplicar de manera útil para simplificar o manipular una expresión matemática. Principalmente, se emplea cuando hay dos o más símbolos matemáticos seguidos, aunque además, esta regla tiene una aplicación para cada operación aritmética.

Ahora, te explicaremos cómo funciona esta regla para cada una de las operaciones básicas. Lo haremos con una explicación teórica y algunos ejemplos. Sin embargo, antes que nada, es importante te leas el contenido de los dos siguientes enlaces, si no conoces demasiado bien las propiedades de los números naturales y de los números negativos.

La ley de los signos para la suma

La aplicación de la ley de signos en la suma, es muy sencilla, puesto que solamente hay que aplicar la lógica y hay que tener un mínimo entendimiento sobre los conjuntos numéricos. Con las sumas, podemos encontrarnos en los tres siguientes casos:

  • Suma entre dos números positivos: en este caso, el resultado es la suma de sus valores absolutos en positivo. Esto se debe a que si sumamos un número positivo a una cantidad positiva, solamente podemos obtener un valor positivo. Por ejemplo, si tenemos 3 + 4, el resultado es igual a +7.
  • Suma entre dos números negativos: en esta situación, tenemos que hacer lo mismo que cuando sumamos dos valores positivos, pero escribiendo el símbolo negativo delante del resultado. Por ejemplo, si tenemos la expresión -3 + (-4), el resultado es igual a -7.
  • Suma entre un positivo y uno negativo: si tenemos un número de cada conjunto, debemos restar sus valores absolutos y escribir delante el símbolo matemático del número que tenga un valor absoluto mayor. Por ejemplo, 3 + (-4) = -1, cabe destacar que en esta operación, el orden de las cifras que intervienen en el cálculo es indiferente.

La regla de los signos aplicada a la suma es bastante fácil de entender. Además, el procedimiento a realizar es muy lógico, por lo tanto, no hace falta memorizarse nada. Si quieres repasar un poco, te recomendamos que hagas los ejercicios propuestos al final de este artículo. De esta manera, acabarás de entender el concepto.

La ley de los signos para la resta

La ley de los signos para la resta no es mucho más difícil que con la suma, la única complicación es que la resta es una operación que no tiene la propiedad conmutativa. Pero, todo es igual de intuitivo que con la suma. A continuación, te mostramos cómo debes resolver los tres casos que pueden darse:

  • Resta entre dos números positivos: en primera instancia, tenemos la típica resta de toda la vida, que es entre dos números naturales. Debemos restar sus valores absolutos y añadir el símbolo positivo si el primer número es mayor que el segundo, o escribir el símbolo negativo si el primer número es menor que el segundo. Por ejemplo, 4 – 5 = -1.
  • Resta entre dos números negativos: cuando nos dan dos valores negativos debemos aplicar la norma general que hemos descrito más arriba. Por ejemplo, en la operación -4 – (-5), primero eliminamos el doble símbolo con la norma general: -4 + 5 y después, nos queda resolver la suma tal y como hemos explicado en el anterior apartado: -4 + 5 = 1.
  • Resta entre un número positivo y uno negativo: por último, si nos topamos con este caso, puede desenlazar en dos finales, según la posición de los valores. Si el primer número es el positivo, entonces tenemos la operación se resuelve así: 4 – (-5) = 4 + 5 = 9. En cambio, si el primer número es el negativo, la operación se calcula: -4 – 5 = -9.

La ley de los signos para la multiplicación

La ley de los signos para la multiplicación se basa en la norma general que hemos comentado al inicio. Puesto que, la norma general se aplica cuando los signos tienen una relación de multiplicación: cuando hay dos o más símbolos seguidos, o cuando dos valores con signo se multiplican (lo cual sucede en todas las multiplicaciones).

Por lo tanto, las multiplicaciones siguen la norma general al pie de la letra, a continuación te mostramos todas las opciones:

  • Más por Más = Más: 4 · 5 = 20
  • Más por Menos = Menos: 4 · (-5) = -20
  • Menos por Más = Menos: -4 · 5 = -20
  • Menos por Menos = Más: -4 · (-5) = 20

La ley de los signos para la división

La ley de los signos para la división también proviene de la ley general. Por lo tanto, cuando tienes una multiplicación o una división, sabes que debes aplicar la misma lógica. Esto tiene sentido, ya que estas dos operaciones son contrarias y, por eso, se incluyen dentro del mismo nivel aritmético. En la siguiente lista te mostramos todos los casos de la división:

  • Más entre Más = Más: 15 ÷ 5 = 3
  • Más entre Menos = Menos: 15 ÷ (-5) = -3
  • Menos entre Más = Menos: -15 ÷ 5 = -3
  • Menos entre Menos = Más: -15 ÷ (-5) = 3

La ley de los signos para la potenciación

Hay que tener cuidado con los signos cuando se trata de potenciación. Recordando la definición de potencia, podemos ver por qué esto es así. La potencia de un número es igual al número multiplicado por sí mismo una determinada cantidad de veces. Así, si tenemos el número 3 y lo elevamos al cuadrado, estamos calculando 3 · 3 = 9.

Si tenemos el número -3 y lo elevamos al cubo, estamos calculando (-3) x (-3) x (-3) = -27. A partir de estos dos ejemplos, podemos deducir una norma: cuando las potencias son de exponente par, el resultado es positivo. Pero, cuando las potencias son de exponente impar, el resultado tiene el mismo símbolo que la base. Fíjate en la siguiente lista:

  • Base positiva y exponente par: 2² = 4
  • Base negativa y exponente par: (-2)² = 4
  • Base positiva y exponente impar: 2³ = 8
  • Base negativa y exponente impar: (-2)³ = -8

La ley de signos aplicada a las operaciones combinadas

Si nos encontramos con operaciones combinadas, debemos aplicar todas las normas comentadas hasta ahora. Pero, hay un truco que nos puede ayudar a resolver este tipo de operaciones. El primer paso que debemos dar es simplificar los símbolos de la expresión, por lo tanto, si vemos que hay dos símbolos seguidos, los simplificamos con la norma general de los símbolos.

Después, calculamos las operaciones numéricas según su prioridad aritmética y finalmente, obtenemos el resultado final. Una vez entiendas esto y sepas aplicarlo, verás que te será muchísimo más fácil resolver las operaciones combinadas. Si quieres practicar este truco, te recomendamos que vayas al siguiente apartado, donde te mostramos algunos ejemplos.

Ejercicios de las leyes de los signos

Prueba de resolver los siguientes ejercicios:

2 + 5 =
-6 – 4 =
-6 · 4 =
3 + (-8) =
-21 ÷ (-7) =
5 · 2 =
-1 + 1 =
-7 · (-7) =
9 ÷ (-3) =
-3 – (-4) =
(-2)² =
-3 · 4 – 6 =
-25 ÷ 5 =
(8)³ =
5 + (-2)³ =
-12 + 3 – (-2) =
-12 ÷ (-3) · 2 =

Soluciones de los ejercicios

2 + 5 = 7
-6 – 4 = -10
-6 · 4 = -24
3 + (-8) = -5
-21 ÷ (-7) = 3
5 · 2 = 10
-1 + 1 = 0
-7 · (-7) = 49
9 ÷ (-3) = -3
-3 – (-4) = 1
(-2)² = 4
-3 · 4 – 6 = -18
-25 ÷ 5 = -5
(4)³ = 64
5 + (-2)³ = -3
-12 + 3 – (-2) = -7
-12 ÷ (-3) · 2 = 8

El conjunto de los números negativos

Números negativos

En matemáticas, el conjunto de los números negativos se define como el conjunto de los enteros negativos. Que son todos los enteros que se expresan con el símbolo negativo (-) a la izquierda del valor numérico. En este artículo, te comentaremos todas las características y operaciones de este conjunto, de una manera clara para que se entienda todo a la perfección.

¿Qué son los números negativos?

Los números negativos son aquellos que tienen un valor menor que cero. Lo cual se marca con el signo negativo que llevan delante, este símbolo los diferencia de los números naturales. Esta escritura nos permite designar valores que no existen en el mundo real (físico). Puesto que este conjunto, a diferencia del de los naturales, no nos permite contar objetos reales.

Aun así, los números negativos se utilizan en muchas áreas de la vida diaria y de las matemáticas. Por ejemplo, en la temperatura, usamos los grados para medir el calor y el frío. El punto de congelación del agua es 0 °C, mientras que su punto de ebullición es 100 °C. Y con los negativos representamos las temperaturas bajo cero, como por ejemplo: -1 °C o -5 °C.

De manera similar, en el ámbito de las finanzas, generalmente usamos el conjunto de los números negativos en el contexto de las deudas o los déficits. Por ejemplo, una persona puede tener una deuda de 1000 € o estar en déficit de 500 €, por lo tanto, en esta situación, los datos bancarios se representan con un -1000 € o -500 €.

Conjuntos numéricos
Los números negativos pertenecen a los números enteros

Ejemplos de los números negativos

Ya hemos comentado algunos ejemplos de los valores que componen el conjunto de los números negativos, durante la primera explicación. Pero a continuación, te mostramos una lista que va desde el -1 hasta el -30, de manera ordenada: -1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8, -9, -10, -11, -12, -13, -14, -15, -16, -17, -18, -19, -20, -21, -22, -23, -24, -25, -26, -27, -28, -29 y -30.

Características de los números negativos

Seguidamente, te explicamos las características principales de los números negativos:

  • Los números negativos son los números que se encuentran a la izquierda del cero en la recta numérica, por ejemplo, -5 es 5 unidades a la izquierda del cero, mientras que 5 es 5 unidades a la derecha del cero.
  • Tienen una magnitud menor que el cero.
  • Su valor absoluto es mayor que el cero, ya que equivale al número natural (o número positivo) que resulta de eliminar el signo negativo.
  • En matemáticas suelen equivaler a una pérdida y en física suelen usarse para referenciar la dirección contraria.

¿Cuál es el orden de los números negativos?

Ahora ya conoces un poco mejor el funcionamiento de los números negativos, por eso, vamos a tratar el tema del orden. El cual es el punto más confuso de este conjunto numérico, cuando empiezas a estudiarlo. Después, cuando llevas más tiempo usando el símbolo negativo, entonces ya no te confunde tanto el orden.

Empecemos por lo más básico, ¿cuál es el mayor en los números negativos? El -1 es el mayor de los números negativos, puesto que es el más cercano a cero y, por lo tanto, el que tiene un valor más alto. En consecuencia, cuanto más te alejas del -1, los valores se van haciendo cada vez más pequeños. Así que, el orden de los enteros negativos es: -1, -2, -3, -4, -5, etc.

Es algo bastante contradictorio respecto a los números naturales, porque el 1 es el valor más pequeño. Pero, cuando lo veas representado en la recta numérica (en el siguiente apartado) lo entenderás todo. Porque todo es cuestión de entender el orden numérico y es muy fácil de ver a través de una representación gráfica, tal como te mostraremos.

Representación de los números negativos

Los números negativos se representan de diversas maneras. Una forma común es usar la recta numérica para ver el orden de todos los valores. A partir de la siguiente representación, deberías poder sacar dos conclusiones. La primera es que los números tienen un orden ascendiente hacia la derecha y la segunda es que cada número negativo tiene un positivo contrario.

Representación de los números negativos

Si te fijas en la flecha que hay situada debajo de la recta podrás apreciar el orden en que crecen los números (de izquierda a derecha). Esto se debe a que los naturales están situados a la derecha del cero, mientras que los negativos están a su izquierda. Y también puedes observar que todos los valores naturales y negativos tienen un valor con signo contrario.

Operaciones con los números negativos

Ahora vamos a explicar cómo se hacen las cuatro operaciones aritméticas básicas con números negativos y también comentaremos por encima las potencias. Te advertimos de que resolver operaciones con números negativos es algo más complicado que hacerlas con números naturales, pero con la práctica, acabarás resolviéndolas con los ojos cerrados.

Empezando por la suma, si tenemos dos números negativos, solo tenemos que sumar sus valores absolutos (valor numérico sin el símbolo) y escribir el (-) delante del resultado. Pero, si tenemos un número negativo y un número positivo, en este caso hay que restar sus valores absolutos y escribir el símbolo del que tenga un valor absoluto mayor. Por ejemplo: 4 + (-7) = -3.

Al restar dos números negativos, por ejemplo, -3 y -4, tenemos que aplicar la regla de los signos, de esta forma obtenemos la siguiente expresión: -3 + 4 = +1. En cambio, si restamos un positivo de un negativo, se nos pueden plantear dos casos según la posición de los valores. El primer caso, 3 – (-5), que es igual a 3 + 5 = 8. Y el segundo caso, -3 – 5, que es igual a -3 – 5 = -8.

Con la multiplicación, también tenemos que aplicar la regla de los signos. En el caso de querer multiplicar dos números negativos, nos queda un producto positivo: -5 · (-5) = 25. Mientras que, si multiplicamos un número positivo por uno negativo, el producto resultante es un número negativo: -3 · 6 = -18. Con la división, pasa lo mismo, pero en vez de multiplicar, dividimos.

Por último, veamos las potencias con base negativa. Básicamente, tenemos que aplicar lo que hemos explicado de la multiplicación, la regla de los signos y un poco de lógica. Como sabemos, las potencias parten de las multiplicaciones. Así que debemos fijarnos en si el exponente es par o impar, si es par, el resultado es positivo y si no es negativo: (-2)² = 4 y (-2)³ = -8.

Usos y utilidades de los números negativos

El conjunto de los negativos se pueden usar de muchas maneras en las matemáticas. A continuación, se presentan algunos ejemplos de cómo se pueden usar los números negativos.

  • En primer lugar, los números negativos se pueden usar para representar cantidades menores que cero. Por ejemplo, si una persona tiene -5 dólares, significa que tiene 5 dólares menos que cero.
  • En segundo lugar, los números negativos se pueden usar para denotar direcciones opuestas. Por ejemplo, si un objeto se está moviendo a -5 metros por segundo, significa que se está moviendo 5 metros por segundo en la dirección opuesta.
  • En tercer lugar, los números negativos también se pueden usar en coordenadas cartesianas para denotar puntos situados por debajo del origen. Por ejemplo, si un punto tiene coordenadas (-3,4), significa que está 3.

Entre muchas otras utilidades y aplicaciones.

Esperamos que hayas aprendido muchísimo con este artículo. Si tienes alguna duda o quieres comentar algo con nosotros, no dudes en dejarlo en los comentarios. Y si quieres seguir reforzando tus conocimientos matemáticos, te recomendamos que leas nuestro artículo sobre la interpretación matemática.

El conjunto de los números naturales

Números naturales

Desde los tiempos más antiguos, el conjunto de los números naturales ha sido la base sobre la que se han construido muchas de las ramas de la matemática. Por ejemplo, la aritmética y la geometría se basan en estos números. Es por eso, que en este breve artículo, veremos la definición de los números naturales y todos los conceptos relacionados con este conjunto.

¿Qué son los números naturales?

Los números naturales son un conjunto de elementos abstractos que usamos para contar y ordenar objetos del mundo físico. En matemáticas, el conjunto de los números naturales suele representarse con la letra ℕ. Este está formado por todos los números positivos enteros sin decimal y que no son fraccionarios: ℕ = {1, 2, 3, 4, 5, 6…}.

En otras palabras, los números naturales son todos aquellos números enteros positivos que se pueden utilizar para contar objetos reales. De esta forma, podemos decir que el número 1 es un número natural porque podemos usarlo para contar objetos reales. Por ejemplo, podemos tener una manzana y dos peras, lo cual serían 3 frutas en total.

En la siguiente imagen, te mostraremos un esquema que resume todos los conjuntos numéricos, de esta manera podrás ver dónde se encuentra el conjunto ℕ. Y qué relación tiene respecto a los otros, así podrás asimilar mejor el concepto de número natural. Te recomendamos que antes de seguir con la explicación, mires bien el mapa conceptual y trates de entenderlo.

Conjuntos numéricos
Los números naturales pertenecen a los números enteros

¿Cómo saber si un número es natural o no?

Como ya hemos dicho, los números naturales son los que usamos para contar y ordenar. Para saber si un valor es natural o no, debes tener presente lo siguiente: un número ℕ no tiene signo negativo, tampoco tiene decimales, no tiene unidad imaginaria y no es una fracción. Seguidamente, te mostramos una lista de los 100 primeros números naturales:

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 y 100.

¿Cómo se leen y escriben los números naturales?

Los números naturales siguen el sistema de numeración decimal, esto quiere decir que los valores tienen como base aritmética, el número diez. Todos los números están compuestos por al menos uno de estos nueve dígitos: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9. Y recuerda, que bajo ninguna circunstancia, un número natural nunca tiene coma decimal ni un signo negativo.

Respecto a todas las operaciones aritméticas de estos números se escriben siguiendo la notación matemática. Si tienes dudas acerca de algún símbolo o expresión, te recomendamos que accedas a este último enlace y te leas el artículo. Allí encontrarás toda la información relacionada con el lenguaje matemático y todas las notaciones.

Características de los números naturales

Algunas de las características más importantes de los números naturales son:

  • El primer número natural es el 1, puesto que el 0 no es un número natural.
  • Sirven para medir, ordenar y calcular: podemos usarlos para medir longitudes, pesos, capacidades, etc.
  • Se pueden comparar entre sí: podemos decir cuál es mayor o menor que otro número natural.
  • Tienen un orden: los números naturales siguen un orden lógico, empezando por el 1 y terminando en el infinito.
  • Dos naturales no pueden tener el mismo sucesor, ni el mismo predecesor.
  • Todos los números naturales son enteros, puesto que los naturales son los enteros positivos, no decimales ni fraccionarios.

Para concluir con este apartado, te dejamos una serie de aclaraciones sobre este conjunto que suelen generar dudas entre los estudiantes: el número cero no es una cifra natural, los números naturales son enteros, los números naturales no pueden ser números negativos, los números naturales no tienen decimales y los números naturales son infinitos.

Representación de los números naturales

El conjunto de los números naturales, también conocido como ℕ, está formado por los números enteros positivos: 1, 2, 3, 4… y así sucesivamente. Este conjunto se representa mediante la siguiente notación: ℕ = {1, 2, 3, 4, 5…}. Aunque, también se pueden representar de una manera más gráfica, situándolos en la recta numérica.

Este segundo método consiste en dibujar una línea recta horizontal y escribir los valores de los números naturales de manera ordenada a lo largo de la recta. Así, puedes visualizar fácilmente el orden del conjunto, este sistema es muy bueno para los que están aprendiendo este conjunto numérico. En la siguiente imagen, puedes ver cómo quedaría la disposición de la recta.

Representación de los números naturales
Números naturales en la recta numérica

Operaciones con los números naturales

Ahora que ya conoces todas las características y propiedades del conjunto ℕ, es hora de aplicarlas a las operaciones aritméticas, que son la principal aplicación de estos números. A continuación, explicaremos en detalle las cuatro operaciones básicas (suma, resta, multiplicación y división).

Cuando sumamos valores naturales, obtenemos otro número ℕ: 3 + 6 = 9. Pero, cuando hacemos una resta entre números naturales, el resultado puede ser un número positivo o uno negativo. Estos últimos no pertenecen al conjunto que estamos tratando, por lo tanto, solamente las restas que tienen un resultado positivo forman parte del conjunto ℕ: 4 – 2 = 2.

El caso de la multiplicación entre números naturales, es igual que el de la suma, ya que solo pueden resultar en un número positivo. Por ejemplo, si queremos multiplicar 3 y 8, nos da 3 · 8 = 24. Pero, si hacemos una división entre números del conjunto ℕ, podemos obtener en algunos casos un número decimal. En esta situación, el resultado no forma parte del conjunto natural.

Por eso, en el conjunto de los números naturales, solamente se definen la suma y la multiplicación. Estas dos operaciones cumplen con las propiedades conmutativa y asociativa. Por lo tanto, si los números iniciales son naturales, siempre dan como resultado un número natural. De esta manera, son operaciones que siempre cumplen con las propiedades del conjunto ℕ.

Aplicaciones de los números naturales

Los números naturales se usan a menudo en la vida cotidiana. Por ejemplo, se pueden usar para medir la longitud de una mesa o el tiempo que tarda una persona en caminar hasta una tienda. También se pueden usar para hacer cálculos matemáticos, como sumar o restar. Los números naturales también se pueden usar para determinar la posición de objetos en un espacio, como cuando se colocan libros en un estante.

Significado y valor de todas las constantes matemáticas

Constantes matemáticas

Aunque las constantes matemáticas se usan a menudo en la vida cotidiana, el significado de estas no siempre es claro. Y en esta era de la información y la ciencia, se espera que los estudiantes de matemáticas comprendan el significado y el valor de las constantes matemáticas. Esto es lo que aprenderás con este artículo.

¿Qué son las constantes matemáticas?

Las constantes matemáticas son valores que no cambian: se usan para representar números que no cambian, como el número de pies en una yarda o el número de pulgadas en un pie. Las constantes también se usan para representar variables que no cambian, como la velocidad de la luz o la aceleración de la gravedad.

E incluso, podemos crear constantes nosotros mismos para una situación concreta. Aunque, en este artículo nos centraremos en las constantes globales, que son las que se utilizan mundialmente y tienen aplicaciones en las matemáticas, la ciencia y otras disciplinas técnicas. Dicho esto, vamos a empezar por la más conocida, el número Pi.

Pi (π)

La constante Pi, conocida también como π, se define como la razón entre la longitud de una circunferencia y su diámetro. En otras palabras, Pi es el número que resulta de dividir la longitud de cualquier circunferencia por el diámetro de dicha circunferencia. Como Pi es una constante, esto quiere decir que su valor es el mismo para todas las circunferencias. 

Pi tiene muchos usos en matemáticas, ya que aparece en fórmulas relacionadas con el cálculo de áreas y volúmenes de figuras geométricas redondeadas, como círculos y esferas. También, se utiliza en física y en muchísimos otros campos de las matemáticas aplicadas. Por eso, es la constante más conocida.

El valor numérico de Pi se aproxima a 3,1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348253421170679… Pero, no podemos describirlo enteramente, porque es un número irracional, con infinitos decimales.

Podemos encontrar Pi en la naturaleza… piénsalo. Los anillos de Saturno son un buen ejemplo de cómo Pi está presente en nuestro ambiente. Los anillos están formados por partículas que giran alrededor del planeta en órbitas circulares, así que su formación puede ser descrita mediante círculos. Por lo tanto, podemos usar la definición de Pi para calcular sus diámetros y longitudes.

Número de Euler (e)

El número de Euler, también conocido como el «número e», es otra constante matemática muy importante y fascinante. Se trata de un número irracional que se encuentra en muchos lugares de la naturaleza, por eso lo usamos en la geometría euclidiana o en la teoría de los números. Su valor aproximado es 2,718281828459045…

El número de Euler se usa en matemáticas y física para describir muchos fenómenos naturales, desde la forma en que los fluidos se mueven en un líquido hasta la manera en que las ondas se propagan a través del espacio. También, se puede usar para calcular el área de ciertas figuras geométricas y para resolver ecuaciones diferenciales.

Constante de Euler-Mascheroni (γ)

La constante de Euler-Mascheroni (γ) es una constante matemática que aparece en diversas formulaciones en teoría de números y análisis. Se define como el límite de la diferencia entre el logaritmo natural de n y la suma de los inversos de los n primeros números enteros. A continuación, te mostramos la expresión que la representa:

γ = lim (n→∞) [(1/1 + 1/2 + 1/3 + … + 1/n) – ln(n)]

Esta constante tiene numerosas aplicaciones en cálculo, estadística y otras áreas de las matemáticas.

Número Áureo (Φ)

El Número Áureo es una de las constantes matemáticas más importantes y representa la relación armónica perfecta. Se trata de un número irracional que se aproxima a 1,61803… Su valor se deriva de la secuencia Fibonacci, en la que cada número es igual a la suma de los dos anteriores. La secuencia comienza con 0 y 1, y luego sigue: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13…

A partir del quinto término en adelante, cada número es el resultado de sumar los dos anteriores. Esta proporción se va acercando al Número Áureo conforme avanza la secuencia. De hecho, si dividimos cualquier número de la secuencia Fibonacci entre el anterior, el resultado será siempre aproximadamente igual al Número Áureo.

El Número Áureo se utiliza en muchas disciplinas para crear diseños armónicos y estéticamente agradables.

Raíz de dos (√2)

La raíz de dos se puede llegar a considerar una constante matemática. Su valor aproximado es 1,41421356… La raíz de dos es importante en matemáticas y en la vida diaria porque nos permite calcular la longitud de un objeto cuadrado. También se usa en geometría y trigonometría. En general, se puede decir que la raíz de dos es muy útil en el cálculo de diferentes magnitudes.

Se trata de un número irracional bastante curioso, especialmente por lo que respecta a la geometría, pues equivale a la longitud de la diagonal de un triángulo rectángulo, formado por lados de 1 unidad de longitud. Esto se puede corroborar con el teorema de Pitágoras.

Esperamos que ahora conozcas mejor las cinco constantes matemáticas más importantes y que sepas aplicarlas en tus cálculos y fórmulas. Si quieres compartir alguna duda o reflexión acerca de este tema, puedes hacerlo a través de los comentarios. Muchas gracias, por leernos.

Aprende a interpretar la notación matemática

La notación matemática es una forma de comunicar ideas y cálculos mediante el uso de símbolos. Aunque a primera vista puede parecer confusa, con un poco de práctica podrás interpretarla con facilidad. En este artículo, te mostraremos los significados de todos símbolos que se emplean en esta notación y algunos ejemplos de cómo aplicarlos.

¿Qué es la notación matemática?

La notación matemática es una forma de escribir los valores y expresiones que se usan en las matemáticas. Esta técnica permite a los matemáticos manifestar ideas de forma concisa y precisa. La notación matemática también hace que sea más fácil comprender los conceptos con una mayor claridad, para los que practican o estudian las matemáticas.

No debes confundir el lenguaje matemático con la notación científica, que es una manera de escribir valores numéricos. Mientras que la notación matemática es más bien un conjunto de símbolos que permiten escribir expresiones complejas, igual que una lengua. Más adelante entraremos en más detalle acerca de este tema.

¿Cómo se lee la notación matemática?

Aprender a interpretar la notación matemática es más fácil de lo que parece, solamente hay que aprenderse el significado de cada símbolo y una vez que lo hagas, podrás leer cualquier cosa que esté escrita en notación matemática. Es así de fácil, aunque evidentemente requiere de práctica y mucho tiempo de estudio.

Las expresiones matemáticas son muy lógicas y siempre siguen patrones, por lo tanto, solo debes memorizarte las normas y después, sabrás extrapolarlas a cualquier situación. Incluso podremos llegar a describir cálculos muy complejos, esta es la magia del lenguaje matemático, que nos permiten comunicar mensajes muy elaborados de una manera metódica.

Componentes de la notación matemática

La notación matemática se compone de una serie de símbolos que representan a los números, las operaciones y las relaciones entre ellos. Estos símbolos pueden parecer complicados al principio, pero con un poco de práctica y comprensión, interpretar la notación matemática te resultará de lo más fácil.

A continuación, te explicaremos en gran detalle los cuatro tipos de elementos que nos podemos encontrar en el lenguaje matemático. Empezando por los más básicos y acabando por los más complejos y abstractos. Y una vez acabada la explicación teórica, hablaremos sobre los tipos de notaciones numéricas que existen.

Números y conjuntos numéricos

En primera instancia, debemos definir los números matemáticos, estos son un concepto matemático que designa una cantidad en consonancia con una unidad. Podemos describir cualquier valor numérico, siguiendo el sistema de numeración decimal y combinando los siguientes símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9.

Si ordenamos los números según diferentes propiedades, obtenemos varias categorías numéricas, que se conocen como conjuntos numéricos. Y estos grupos de valores, también tienen símbolos propios que los designan, en la siguiente lista te los presentamos todos con el nombre del grupo correspondiente:

Estos símbolos se suelen emplear en nuestros cálculos, para determinar un gran abanico de números, de una tirada. Por ejemplo, si tenemos una expresión que acepta muchos valores como resultado, en vez de escribir los números uno por uno, nos será más fácil explicitar estos valores a través del símbolo correspondiente a su grupo numérico.

Operadores y cuantificadores

Ahora que ya hemos comentado los números, que son la esencia de las matemáticas, debemos hablar sobre los operadores y los cuantificadores. Los primeros son todos aquellos símbolos que nos permiten representar una operación: suma (+), resta (-), multiplicación (x o ·), división (÷), entre otros.

Aunque, también tenemos dos otros tipos de operadores, que son los operadores lógicos y los operadores de relación. Los primeros expresan conjunción, disyunción y negación. Nos sirven para plantear operaciones lógicas, que a diferencia de las operaciones aritméticas, no trabajan con números, sino con proposiciones matemáticas.

Mientras que los segundos, nos permiten establecer equivalencias y relaciones entre valores o expresiones matemáticas. Estos símbolos pueden usarse en los cálculos aritméticos (para ordenar números), pero tienen más importancia en el álgebra, cuando tenemos variables (más sobre esto dentro de dos apartados).

En la siguiente lista, puedes encontrar la definición de todos los operadores que hemos comentado hasta ahora:

SímboloDefiniciónTipo
+SumaOperador aritmético
RestaOperador aritmético
x, *, ·MultiplicaciónOperador aritmético
÷DivisiónOperador aritmético
PotenciaciónOperador aritmético
RadicaciónOperador aritmético
YConjunciónOperador lógico
ODisyunciónOperador lógico
NONegaciónOperador lógico
=Igual aOperador de relación
>Mayor queOperador de relación
<Menor queOperador de relación
>=Mayor o igual queOperador de relación
<=Menor o igual queOperador de relación
No es igual aOperador de relación
Exactamente igualOperador de relación
Aproximadamente igualOperador de relación
Equivalente aOperador de relación
ProporcionalOperador de relación

Aunque, también hay cinco operadores lógicos más, que se usan para explicar la lógica matemática desde la teoría de conjuntos. Que es una rama que aplica la lógica de conjuntos, lo cual se usa en cálculo, geometría, estadística… A continuación, te mostramos los símbolos que se emplean y su definición.

SímboloDefinición
x ∈ Ax pertenece a A
x ∉ Ax no pertenece a A
Unión
Intersección
Inclusión

En cuanto a los cuantificadores, podemos definirlos como unos símbolos que nos indican la cantidad de elementos de un conjunto que cumplen con una determinada condición (equivalencia, orden, pertenencia, etc.). Hay una gran variedad de operadores, pero entre los más usados, podemos destacar:

SímboloDefiniciónTipo
∀xPara todo xCuantificador
∃xExiste por lo menos un xCuantificador
∄xNo existe un xCuantificador
∃!xExiste un único xCuantificador
|Tal queCuantificador
Por lo tantoCuantificador

Expresiones matemáticas y sus relaciones

Con los símbolos que hemos tratado hasta ahora, puedes entender una gran parte de las matemáticas, pero aún no hemos explicado sus aplicaciones o relaciones en expresiones complejas, como las operaciones combinadas o el cálculo algebraico. Además, todavía quedan los símbolos de relación por comentar. Estos son los que veremos en este apartado.

Empezando por los símbolos de agrupación, estos son los paréntesis, los corchetes y las llaves. Estos elementos son clave en la designación de fórmulas complejas. Su principal función es dar prioridad a ciertos cálculos, dentro de una expresión global. Y hay diferentes niveles de prioridad entre los tres tipos. En esta expresión puedes ver el orden de escritura 3 {[2 + (3 – 2) · 2] – 4}.

SímbolosDefiniciónPrioridad
«(» y «)»ParéntesisMáxima prioridad
«[» y «]»CorchetesSegunda prioridad
«{» y «}»LlavesTercera prioridad

Y para terminar esta categoría, hablaremos sobre los sumatorios (Σ) y los productos (∏), que son elementos que nos permiten describir sumas y multiplicaciones que se repiten. El sumatorio equivale a decir: «suma de Xi, donde i toma los valores de 1 a n». Y el producto es lo mismo, pero en vez de sumar, hacemos multiplicaciones.

Análisis algebraico

El primer elemento que hay que tratar sobre los símbolos algebraicos son las variables, que se representan mediante las letras del alfabeto. Su función es la de imitar a un número, pero no tienen un valor fijo como las constantes matemáticas, por lo tanto, pueden adoptar nuevos valores. Esto se aplica en las ecuaciones, los límites, las derivadas, las integrales, las matrices…

Por último, queremos hablar sobre las representaciones de todas estas operaciones algebraicas que acabamos de comentar en este último párrafo. Puesto que, son la base del álgebra y hay que saber cuál es su simbología. A continuación, te mostramos una tabla con sus diferentes símbolos y una breve definición:

SímboloDefinición
limxbLímite (cuando x tiende a b)
y’, ƒ’ (x), dy / dxDerivada
Integral
Am x nMatriz de dimensiones m x n

Conclusión sobre los símbolos del lenguaje matemático

Hasta aquí has visto todos los símbolos importantes que se tratan en las matemáticas, evidentemente aún quedan algunos por comentar. Pero, estos son más específicos de cada subcategoría de las matemáticas: geometría, estadística, álgebra… Por lo tanto, vamos a cerrar este tema y a hablar de las notaciones numéricas.

Tipos de notaciones numéricas

En este apartado vamos a ver todas las formas de expresar los números matemáticos, puesto que existen diferentes notaciones para hacerlo. Al principio, hemos comentado por encima el sistema de numeración decimal, que es el más usado por los matemáticos. Seguidamente, lo explicaremos en mayor detalle y te mostraremos otros tipos de notación matemática:

Notación decimal

El sistema de numeración decimal es un sistema de numeración posicional (sistema en el cual la posición de cada dígito determinará su valor) está basado en los múltiplos y submúltiplos del número 10. Ya que el diez es el número que usa como base numérica. Por lo tanto, los diez símbolos numéricos que usaremos son los siguientes: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 0.

El valor de estos números se determina a partir de la suma de los dígitos multiplicados por las potencias en base diez, establecidas en función de la posición. Y es muy importante que recuerdes que para escribir un número inferior a la unidad, deberemos usar la coma decimal. A continuación, puedes encontrar un ejemplo:

Ejemplo de notación decimal
Ejemplo de notación decimal


Notación científica

La notación en forma exponencial o notación científica, es claramente uno de los tipos de escritura más usados en el ámbito de la ciencia y la tecnología. Eso es debe a que nos permite expresar números muy grandes y muy pequeños de una forma simple. Para entender la definición de notación científica, vamos a explicar cómo pasar un número entero a esta notación:

  • Mover la coma decimal: deberemos desplazar la coma decimal las veces que haga falta hasta llegar al primer dígito (hacia la izquierda si tenemos un número muy grande y hacia la derecha si tenemos un número muy pequeño).
  • Establecer la base: escribir este último dígito multiplicado por diez, por lo tanto, junto al valor que hayas obtenido de mover la coma decimal hacia un lado, deberás escribir una multiplicación por diez: «x 10».
  • Añadir un exponente: con un valor igual a la cantidad de veces que hayas movido la coma decimal. Con los números grandes vas a dejar el exponente en positivo, pero, en los números pequeños, deberás escribirlo en signo negativo.
Ejemplos de notación científica
Ejemplos de notación científica

Notación hexadecimal

El sistema hexadecimal tiene como base el 16, esto quiere decir que usa dieciséis símbolos diferentes: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E y F. Como se puede ver, este sistema de numeración está formado por los números del sistema decimal y seis letras. Esta notación suele emplearse sobre todo en computación y todo lo relacionado con la informática.

Es importante aclarar que como tiene algunos símbolos en común con otros tipos de notación, siempre deberemos indicar que está escrito en hexadecimal por medio de un paréntesis y el subíndice 16. En el siguiente ejemplo puedes ver de un ejemplo muy claro la conversión de un número hexadecimal a la notación decimal:

Ejemplo de notación hexadecimal
Ejemplo de notación hexadecimal

Para poder convertir un número hexadecimal en una expresión decimal deberemos descomponer el número en sus multiplicaciones de base, tal como hemos hecho en la notación decimal, pero cambiando la base a 16. Entonces, multiplicaremos cada dígito por dieciséis elevado a la posición que ocupe ese dígito en concreto menos uno.

Notación octal

El último sistema que comentaremos es la notación octal, la cual tiene una base de 8. Esto quiere decir que solo utiliza ocho símbolos o dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7. Este es el sistema de numeración menos usado de todos los que hemos explicado. Cabe destacar que las conversiones de esta notación se hacen siguiendo el mismo procedimiento que las anteriores.

Ejemplo de notación octal
Ejemplo de notación octal

Notación romana

Por último, podemos hablar del sistema de numeración romano, el cual no es muy usado actualmente, pero en el pasado tuvo una gran importancia en el ámbito de las matemáticas. Puesto que fue una de las notaciones que dio la vida a las matemáticas.

Su escritura se limita a 7 símbolos: I (1), V (5), X (10), L (50), C (100), D (500) y M (1000). Y combinando estas letras se escriben todos los números. Si quieres saber cómo se combinan para dar lugar a otros números más grandes, te recomendamos que leas nuestro artículo sobre ellos, accediendo a través del último enlace.

¿Cómo se puede mejorar el rendimiento en la lectura de la notación matemática?

Existen varias formas de mejorar el rendimiento en la lectura de la notación matemática. Una forma es leer en voz alta los símbolos y números. Otra forma es familiarizarse con los símbolos y su significado. También se puede practicar la lectura de la notación matemática utilizando ejercicios y problemas.

Esperamos haberte ayudado con esta guía, por favor, si tienes alguna pregunta, no dudes en escribirla en los comentarios. O si quieres hacer alguna aportación sobre el tema, también esperamos verla en los comentarios. Dicho esto, te dejamos un artículo sobre cómo aprender matemáticas, por si quieres seguir leyendo.

Palabras clave para resolver problemas matemáticos

En este artículo, te mostraremos las principales palabras clave para resolver problemas matemáticos y algunos ejemplos resueltos. Conociendo el significado de cada término clave podrás resolver los problemas muy rápidamente, puesto que sabrás identificar la operación que tendrás que hacer en cada momento.

¿Cómo usar las palabras clave en matemáticas?

A continuación, te mostraremos dos listas con los términos que se usan para hacer referencia a dos tipos de operaciones: sumas/restas y multiplicaciones/divisiones. Entonces, una vez conoces las palabras, solo tienes que localizarlas en el enunciado de un problema. Por esto, es uno de los mejores métodos matemáticos para resolver problemas.

Por ejemplo, si en el enunciado te sale una palabra que hace referencia a la operación suma, automáticamente sabes que la resolución del problema conlleva hacer una suma. Pero, en los ejercicios más complejos, que suelen tener varias operaciones, debes ser capaz de localizar todos los términos y escribirlos en orden.

Palabras clave en problemas de sumas y restas

El primer tipo de palabras clave que vamos a tratar son las que se relacionan con las sumas y las restas. Por lo tanto, cuando leas alguno de estos términos, deberás asociar esa parte del enunciado con una suma o con una resta. Evidentemente, hay diferencias entre las sumas y las restas e igual con sus palabras correspondientes, a continuación puedes verlo:

Suma: total, más, y, añadir, reunir, aumentar, completar, todo, agregar, englobar, juntar, alcanzar, ampliar, etc.

Resta: sobrante, diferencia, llegar a, menos que, quitar, excedente, rebaja, reducir, hasta, etc.

Ejemplo de un problema de sumas y restas resuelto con palabras

Tenemos 13 camisetas en el armario, pero queremos llegar a tener 20. ¿Cuántas camisetas tendremos que comprar?

La palabra clave que debemos identificar es llegar a, la cual es sinónimo de resta. Por lo tanto, deberemos hacer la siguiente operación: 20 – 13 = 7, y ya sabemos que tendremos que comprar 7 camisetas para llegar a las 20.

Palabras clave en multiplicaciones y divisiones

Ahora, vamos a explicar las palabras que se relacionan con las multiplicaciones y las divisiones. Esto quiere decir que cuando se emplee alguno de estos términos en el enunciado, deberás interpretarlo como una multiplicación o una división. Por lo general, estas palabras son más fáciles de identificar, ya que, son palabras menos comunes.

Multiplicación: cada, veces, repeticiones, aumento, incremento de, producto, factor, múltiple, etc.

División: media, separación, cociente, divisor, separar, partir, compartir, partes, distribuir, romper, etc.

Ejemplo de un problema de multiplicaciones y divisiones resuelto con palabras

En una recolecta de dinero, para comprar material escolar, Juan ha donado 20 €. Por otro lado, Roberto ha dado 4 veces más que él, entonces ¿Cuánto dinero ha donado Roberto?

La palabra clave que debemos identificar es veces, la cual está asociada a la multiplicación. Por lo tanto, para saber cuánto dinero ha donado Roberto, multiplicaremos 20 x 4 = 80 €.

Resumen descargable de palabras clave matemáticas

Ahora que ya hemos explicado todas las palabras clave matemáticas, te proporcionamos una infografía que las resume perfectamente. Te será de utilidad para cuando practiques la resolución de problemas matemáticos. ¡Te recomendamos imprimirla y tenerla presente mientras hagas los ejercicios!

Para terminar, te dejamos un enlace hacia nuestro artículo sobre el aprendizaje de matemáticas, en el cual encontrarás muchos más recursos para aprender matemáticas. Dicho esto, esperamos que te haya sido de ayuda este artículo y esperamos que emplees este nuevo método que permite resolver problemas matemáticos con palabras.

¿Qué son las identidades trigonométricas?

Las identidades trigonométricas son igualdades entre las diferentes funciones trigonométricas. Gracias a estas equivalencias trigonométricas, podemos deducir una determinada razón trigonométrica en función de cualquier otra. Por lo tanto, es necesario conocer las fórmulas de estas razones para poder comprender las fórmulas de las identidades trigonométricas. Si en tu caso no las conoces, te recomendamos que visites el último enlace.

Tabla de identidades trigonométricas

Formulario de identidades trigonométricas
Formulario de identidades trigonométricas

Identidades trigonométricas fundamentales

Existen una serie de identidades trigonométricas básicas que son consideradas las más importantes, esto se debe a que conforman la base teórica de las demás. Estas son las más comunes de encontrar y posiblemente, las más fáciles de recordar, ya que son bastante intuitivas. Recuerda que todas las fórmulas las basaremos en la siguiente imagen:

Triángulo rectángulo

Identidad trigonométrica fundamental

La primera identidad de todas es la que se conoce como identidad trigonométrica fundamental, también conocida como relación entre seno y coseno. A continuación puedes encontrar su demostración matemática: sin² (α) + cos² (α) = 1.

Demostración identidad trigonométrica fundamental

En el último paso, básicamente aplicamos el teorema de Pitágoras, porque c² = a² + b², entonces nos queda c² / c² lo cual es igual a 1. En conclusión, podemos afirmar que: sin² (α) + cos² (α) = 1.

Relación entre secante y tangente (secante al cuadrado)

En segunda instancia, tenemos una identidad trigonométrica que relaciona la secante con la tangente, su expresión es la siguiente: sec² (α) = 1 + tan² (α). En la siguiente imagen puedes ver algunas fórmulas de recordatorio que conforman esta identidad y después, el procedimiento para llegar a la fórmula final:

Demostración relación entre secante y tangente

En este caso, estamos usando las fórmulas de las razones trigonométricas para hallar otras razones. En conclusión, podemos afirmar que: sec² (α) = 1 + tan² (α).

Relación entre cosecante y cotangente (cosecante al cuadrado)

A partir de la definición de cosecante y cotangente podemos encontrar una conexión en la fórmula de la tangente, es gracias a esta que podemos deducir otra identidad trigonométrica: cosec² (α) = 1 + cotg² (α).

Demostración relación entre cosecante y cotangente

Con esta demostración podemos verificar que: cosec² (α) = 1 + cotg² (α). Además, podemos ver que esta relación guarda una cierta similitud con la anterior, lo cual se debe a la similitud entre tangente y cotangente.

Razones trigonométricas del ángulo suma y del ángulo resta

Las razones del ángulo suma o del ángulo resta son un tipo de identidades que se obtienen al calcular las razones trigonométricas de la suma o resta de dos ángulos. Por ejemplo, si queremos calcular el seno de 90 + 60, hay una serie de fórmulas que nos facilitan este cálculo. A continuación puedes encontrar una lista con todas las fórmulas de las identidades trigonométricas de este estilo:

Seno del ángulo suma: sen (α + β) = sen (α) · cos (β) + cos (α) · sen (β)

Seno del ángulo resta: sen (α – β) = sen (α) · cos (β) – cos (α) · sen (β)

Coseno del ángulo suma: cos (α + β) = cos (α) · cos (β) – sen (α) · sen (β)

Coseno del ángulo resta: cos (α – β) = cos (α) · cos (β) + sen (α) · sen (β)

Tangente del ángulo suma: tan (α + β) = (tan (α) + tan (β)) ÷ (1 – tan (α) · tan (β))

Tangente del ángulo resta: tan (α – β) = (tan (α) + tan (β)) ÷ (1 + tan (α) · tan (β))

Es evidente que calcular el seno de 150º es más fácil que usar las fórmulas que acabamos de explicar para calcular el seno de (90º + 60º). Por lo tanto, ¿Por qué son importantes estas fórmulas? Pues bien, la respuesta es que estas identidades nos permiten calcular las razones trigonométricas de ángulos complejos a partir de ángulos más simples. En consecuencia, si nos memorizamos las razones de los ángulos notables (los más relevantes), no nos hará falta utilizar la calculadora para calcular las razones de los ángulos más complejos como puede ser 150º.

Razones trigonométricas del ángulo doble

Cuando queremos calcular las razones trigonométricas de un ángulo doble (2α), podemos hacerlo por medio de una serie de identidades. Concretamente, lo podemos hacer a través de unas fórmulas muy similares a las que acabamos de comentar en el apartado previo. Ya que, si cambiamos β por α, en las anteriores expresiones, nos queda (α + α), lo cual es equivalente a (2α). Teniendo en mente esto, podemos deducir las siguientes identidades:

Razones trigonométricas del ángulo doble

A continuación, puedes ver las demostraciones:

Seno del ángulo doble: sen (2α) = sen (α) · cos (α) + cos (α) · sen (α) = 2 · sen (α) · cos (α)

Coseno del ángulo doble: cos (α + α) = cos (α) · cos (α) – sen (α) · sen (α) = cos² (α) – sen² (α)

Tangente del ángulo doble: tan (2α) = 2 tan (α) ÷ (1 – tan² (α))

Razones trigonométricas del ángulo mitad

También, existen identidades que nos permiten calcular las razones trigonométricas del ángulo mitad (α/2):

Razones trigonométricas del ángulo mitad

A partir de las fórmulas ya conocidas siguientes:

1 = sen² (β) + cos² (β)

cos (2β) = cos² (β) – sen² (β)

Si hacemos que β = α/2, entonces podemos demostrar estas identidades, restando ambas expresiones en el caso del seno, sumándolas en el caso del coseno y dividiendo las dos fórmulas obtenidas (la del seno y la del coseno) en el caso de la tangente. Solamente, falta aislar la razón que queramos calcular en las fórmulas que obtenemos a continuación:

Seno del ángulo mitad: 1 – cos (α) = 2 sen² (α/2); sen² (α/2) = (1 – cos (α)) ÷ 2

Coseno del ángulo mitad: 1 + cos (α) = 2 cos² (α/2); cos² (α/2) = (1 + cos (α)) ÷ 2

Razones trigonométricas del ángulo triple

En el caso de tener un ángulo triple (3α), también podemos usar unas identidades para calcular sus razones trigonométricas. Estas identidades provienen de las siguientes fórmulas ya explicadas: las identidades del ángulo doble, las identidades del ángulo suma y la identidad fundamental de la trigonometría.

Razones trigonométricas del ángulo triple

Para demostrar estas identidades, tenemos que recurrir a las fórmulas del ángulo suma:

Seno del ángulo suma: sen (3α) = sen (α + 2α) = sen (α) · cos (2α) + sen (2α) · cos (α)

Coseno del ángulo suma: cos (3α) = cos (α + 2α) = cos (α) · cos (2α) – sen (α) · sen (2α)

Entonces, si aplicamos las fórmulas del ángulo doble en las expresiones que acabamos de comentar y aplicamos la identidad fundamental de la trigonometría, podemos demostrar las identidades. Cabe mencionar que, el uso de la identidad trigonométrica fundamental nos permite convertir todas las razones de la expresión en una misma. Es por eso que la fórmula del seno del ángulo triple solo está compuesta por senos y la del coseno solamente contiene cosenos. A continuación, puedes ver el procedimiento completo:

Seno del ángulo triple: sen (3α) = sen (α + 2α) = sen (α) · cos (2α) + sen (2α) · cos (α) =

= sen (α) · (cos² (α) – sen² (α)) + 2 sen (α) · cos (α) · cos (α) =

= sen (α) · cos² (α) – sen³ (α) + 2 sen (α) · cos² (α) =

= sen (α) · (1 – sen² (α)) – sen³ (α) + 2 sen (α) · (1 – sen² (α)) =

= sen (α) – sen³ (α) – sen³ (α) + 2 sen (α) – 2 sen³ (α) =

= 3 sen (α) – 4 sen³ (α)

Coseno del ángulo triple: cos (3α) = cos (α + 2α) = cos (α) · cos (2α) – sen (α) · sen (2α) =

= cos (α) · (cos² (α) – sen² (α)) – sen (α) · 2 sen (α) · cos (α) =

= cos³ (α) – cos (α) · sen² (α) – 2 cos (α) · sen² (α) =

= cos³ (α) – 3 cos (α) · sen² (α) =

= cos³ (α) – 3 cos (α) · (1 – cos² (α)) =

= cos³ (α) – 3 cos (α) + 3 cos³ (α) =

= 4 cos³ (α) – 3 cos (α)

Por último, la tangente del ángulo triple se puede calcular de dos maneras: la primera es dividiendo la fórmula del seno entre la del coseno y la segunda es sustituyendo la expresión de la tangente del ángulo doble, en la fórmula de la tangente del ángulo suma siguiente: tan (α + 2α) = (tan (α) + tan (2α)) ÷ (1 – tan (α) · tan (2α)).

Identidades trigonométricas según el tipo de ángulo

Es importante comentar una serie de fórmulas que son una especie de reglas para calcular razones trigonométricas de manera directa y rápida. De hecho, también se pueden considerar identidades trigonométricas, ya que, cumplen las mismas características que todas las expresiones que acabamos de comentar. Concretamente, estas fórmulas nos permiten determinar las razones trigonométricas de un ángulo a partir de la relación que mantiene con otro ángulo.

Ángulos complementarios

Los ángulos complementarios (α y β) son aquellos que tienen una suma igual a 90º, por lo tanto, cuando los sumamos obtenemos un ángulo recto. Para determinar que α es el ángulo complementario de β, tenemos que resolver una ecuación muy sencilla: α = 90 – β, si el resultado de esta equivalencia concuerda, entonces podemos afirmar que son complementarios. Gracias a estas identidades podemos deducir las razones trigonométricas de un ángulo a partir de las del otro.

Seno del ángulo complementario: sen (90º – α) = cos (α)

Coseno del ángulo complementario: cos (90º – α) = sen (α)

Tangente del ángulo complementario: tan (90º – α) = cotan (α)

Cosecante del ángulo complementario: cosec (90º – α) = sec (α)

Secante del ángulo complementario: sec (90º – α) = cosec (α)

Cotangente del ángulo complementario: cotan (90º – α) = tan (α)

Ángulos suplementarios

Los ángulos suplementarios (α y β) son aquellos que tienen una suma igual a 180º o π radianes, por lo tanto, podemos deducir la fórmula α + β = 180º. O dicho de otro modo, si el ángulo suplementario de α es β, entonces se tiene que cumplir la siguiente expresión β = 180 – α. A continuación, puedes ver el listado de identidades que podemos deducir sobre estos ángulos:

Seno del ángulo suplementario: sen (180º – α) = sen (α)

Coseno del ángulo suplementario: cos (180º – α) = -cos (α)

Tangente del ángulo suplementario: tan (180º – α) = -tan (α)

Cosecante del ángulo suplementario: cosec (180º – α) = cosec (α)

Secante del ángulo suplementario: sec (180º – α) = -sec (α)

Cotangente del ángulo suplementario: cotan (180º – α) = -cotan (α)

Ángulos conjugados

Los ángulos conjugados (α y β) son aquellos que tienen una suma igual a 360º o 2π radianes, es por ello que podemos deducir la fórmula α + β = 360º. Y a partir de esta primera fórmula, podemos expresar uno de los ángulos en función del otro de la siguiente manera: α = 360º – β o β = 360º – α. Ahora te mostraremos las igualdades de los ángulos conjugados:

Seno del ángulo conjugado: sen (360º – α) = – sen (α)

Coseno del ángulo conjugado: cos (360º – α) = cos (α)

Tangente del ángulo conjugado: tan (360º – α) = – tan (α)

Cosecante del ángulo conjugado: cosec (360º – α) = – cosec (α)

Secante del ángulo conjugado: sec (360º – α) = sec (α)

Cotangente del ángulo conjugado: cotan (360º – α) = – cotan (α)

Ángulos opuestos

Los ángulos opuestos o ángulos negativos (α y β) son aquellos que tienen un mismo valor numérico, pero tienen diferente signo, un ejemplo de este tipo de ángulos son 30º y -30º. Algo que hay que tener en mente es que el signo negativo indica que el giro es en sentido horario, mientras que un ángulo positivo gira en sentido antihorario.

Seno del ángulo opuesto: sen (-α) = – sen (α)

Coseno del ángulo opuesto: cos (-α) = cos (α)

Tangente del ángulo opuesto: tan (-α) = – tan (α)

Cosecante del ángulo opuesto: cosec (-α) = – cosec (α)

Secante del ángulo opuesto: sec (-α) = sec (α)

Cotangente del ángulo opuesto: cotan (-α) = – cotan (α)

Ángulos que difieren en 90º o ángulos más/menos π/2

Los ángulos que difieren en 90º o ángulos más/menos π/2 (α y β) son aquellos que tienen una diferencia de 90º. Por lo tanto, se pueden expresar como βα = 90º, siendo β 90º más grande que α. Estos ángulos también tienen una serie de fórmulas que relacionan las razones trigonométricas de ambos ángulos.

Seno del ángulo que difiere en 90º: sen (90º + α) = cos (α)

Coseno del ángulo que difiere en 90º: cos (90º + α) = -sen (α)

Tangente del ángulo que difiere en 90º: tan (90º + α) = – cotan (α)

Cosecante del ángulo que difiere en 90º: cosec (90º + α) = sec (α)

Secante del ángulo que difiere en 90º: sec (90º + α) = -cosec (α)

Cotangente del ángulo que difiere en 90º: cotan (90º + α) = -cotan (α)

Ángulos que difieren en 180º o ángulos más/menos π

Los ángulos más/menos π (α y β) equivalen a ángulos que difieren en 180º. Por lo tanto, se pueden expresar por medio de la fórmula siguiente: βα = 180º, siendo β 180º más grande que α. A continuación, te mostramos las identidades trigonométricas que relacionan las razones trigonométricas de estos ángulos:

Seno del ángulo que difiere en 180º: sen (180º + α) = -sen (α)

Coseno del ángulo que difiere en 180º: cos (180º + α) = -cos (α)

Tangente del ángulo que difiere en 180º: tan (180º + α) = tan (α)

Cosecante del ángulo que difiere en 180º: cosec (180º + α) = -cosec (α)

Secante del ángulo que difiere en 180º: sec (180º + α) = -sec (α)

Cotangente del ángulo que difiere en 180º: cotan (180º + α) = cotan (α)

Transformaciones de razones trigonométricas

Por último, hay algunas identidades trigonométricas que nos permiten expresar una determinada razón trigonométrica por medio de otras operaciones. Entonces, si tenemos una suma de razones y queremos expresarlo en forma de producto, podemos recurrir a estas fórmulas. Aunque, por desgracia no hay una expresión para cada operación aritmética, solamente se puede pasar de suma o resta a producto y viceversa.

Transformar suma o resta en producto

Las siguientes cuatro fórmulas nos ayudan a calcular las sumas y las restas de las funciones trigonométricas:

Transformar suma o resta en producto

Transformar producto en suma o resta

Las siguientes cuatro fórmulas nos ayudan a calcular los productos de las funciones trigonométricas:

Transformar producto en suma o resta

¿Qué son las razones trigonométricas?

Las razones trigonométricas de un ángulo son las razones que se obtienen a partir de los tres lados de un triángulo rectángulo. Dicho de otro modo, son los valores que resultan de comparar por medio de cocientes (divisiones) sus tres lados. Aunque cabe destacar, que estas razones solamente existen en los triángulos rectángulos (triángulos que tienen un ángulo de 90º).

Razones trigonométricas en un triángulo rectángulo

Las seis razones trigonométricas más importantes son: seno, coseno, tangente, cosecante, secante y cotangente. A continuación, explicaremos en gran detalle cómo se define cada una de estas razones y hablaremos sobre la fórmula que las caracteriza. Para poder entender las siguientes explicaciones tomaremos en cuenta el siguiente triángulo rectángulo:

Triángulo rectángulo

Seno

El seno de un ángulo (sen o sin) es igual al cociente del cateto opuesto (a) entre la hipotenusa (c), por lo tanto, la fórmula del seno es la siguiente: sen (α) = a / c. Es muy importante conocer esta definición de seno, ya que, esta es la base de toda la trigonometría, al igual que las otras razones que comentaremos en este apartado.

Fórmula seno

A través del teorema del seno, podemos calcular cualquier lado del triángulo, esto lo podemos hacer relacionando los cocientes de un determinado ángulo entre su lado correspondiente. Por ejemplo, si queremos calcular el lado a y tenemos los valores del lado b y de los ángulos A y B, podemos hacerlo usando la fórmula: a / sen (A) = b / sen (B). Resolviendo esta sencilla ecuación obtenemos el valor correspondiente a la variable que queremos calcular.

Coseno

El coseno de un ángulo (cos) es igual al cociente del cateto contiguo (b) entre la hipotenusa (c), por lo tanto, la fórmula del coseno queda así: cos (α) = b / c. En este caso, la fórmula está compuesta por los dos lados del triángulo que están en contacto con el ángulo que queremos estudiar, en este ejemplo, el ángulo A o α.

Fórmula coseno

Con el coseno, también tenemos una manera de calcular los lados del triángulo, que es a partir del teorema del coseno. Este nos permite relacionar los lados con los ángulos y nos ofrece las siguientes tres expresiones:

a² = b² + c² – 2bc · cos (A)

b² = a² + c² – 2ac · cos (B)

c² = a² + b² – 2ab · cos (C)

Tangente

La tercera razón más importante, con la cual cerraremos el conjunto de razones originales, es la tangente (tan o tg). Esta se calcula haciendo la división entre el cateto opuesto (a) y el cateto contiguo (b), por lo tanto, la fórmula de la tangente nos queda así: tan (α) = a / b. A continuación, puedes verlo de manera gráfica:

Fórmula tangente

La tangente también tiene un teorema propio, el cual se llama teorema de la tangente. Este nos permite relacionar las longitudes de dos lados de un triángulo con las tangentes de los ángulos. El enunciado es el siguiente: «el cociente de la suma de dos lados entre su resta es igual al cociente entre la tangente de la media de los dos ángulos opuestos a dichos lados y la tangente de la mitad de la diferencia de estos».

Razones trigonométricas derivadas

A partir de las tres razones trigonométricas que acabamos de comentar, podemos obtener otras razones trigonométricas derivadas. Estas se obtienen al hacer la razón inversa respecto al seno, coseno y tangente.

  • Cosecante: es la razón inversa del seno y se calcula con las fórmulas: cosec (α) = c / a y cosec (α) = 1 / sen (α).
  • Secante: es la razón inversa del coseno y se calcula con las fórmulas: sec (α) = c / b y sec (α) = 1 / cos (α).
  • Cotangente: es la razón inversa de la tangente y se calcula con las fórmulas: cotg (α) = b / a y cotg (α) = 1 / tan (α).

Tabla de razones trigonométricas

A continuación, puedes ver una tabla que resume todas las razones explicadas hasta ahora. Con esta tabla podrás memorizar de manera eficiente todas las fórmulas, ya que, permite distinguir fácilmente las diferencias entre cada expresión matemática.

Tabla de razones trigonométricas

Razones trigonométricas en una circunferencia

Otra manera de estudiar la trigonometría es a través de la circunferencia goniométrica o círculo unitario, esta circunferencia tiene radio igual a 1 y su origen es el punto (0, 0). El dibujo consta de un círculo y de un triángulo rectángulo representado en el interior del círculo, concretamente, el ángulo que estudiaremos tiene que estar tocando el punto de origen.

Circunferencia goniométrica

Cuando tenemos esta imagen, sabemos que el radio es igual a la hipotenusa, el cual es igual a 1. Entonces, si queremos calcular el seno y el coseno, usaremos el valor del radio y el de los otros lados del triángulo. Para calcular el seno, haremos el siguiente cálculo: sen (A) = CD / AC = CD / radio = CD / 1 = CD, por lo tanto, el seno de A es a. Por otro lado, para calcular el coseno, haremos el cálculo: cos (A) = AD / AC = AD / radio = AD / 1 = AD, como resultado, el coseno de A es c1.

Es muy importante tener en cuenta dos cosas. La primera es que el uso de este círculo en el estudio de las razones trigonométricas, se debe a la necesidad de tratar con ángulos más grandes de los que se puede estudiar con el triángulo. Por ejemplo, el ángulo de 150º no se puede estudiar a través de un simple triángulo, dado que es demasiado grande. Y la segunda cosa a tener en cuenta es que tanto el seno como el coseno, nunca podrán adoptar valores mayores al 1 y menores al -1.

Signo de las razones trigonométricas

Como ya hemos dicho antes, para tratar con ángulos más grandes que los que nos permite tratar un triángulo, usamos la circunferencia goniométrica. Para hacerlo, representamos un triángulo en el interior del círculo exactamente en uno de los cuatro cuadrantes que dividen la circunferencia, en la siguiente imagen se pueden ver representados los cuatro cuadrantes.

Cuadrantes de la circunferencia goniométrica
Ejemplo de los cuatro cuadrantes

Entonces, para poder distinguir entre un ángulo de 30 y uno de 210, que vienen a ser lo mismo en cuanto a la distribución dentro del triángulo, usaremos una distribución de signos según el cuadrante en el que se encuentre el triángulo. A continuación, puedes ver los signos correspondientes a cada cuadrante y un ejemplo dibujado.

Signos cuadrante de la circunferencia

Por ejemplo, los ángulos de 30º y de 210º comparten el mismo valor numérico, pero su seno y su coseno tienen signo contrario. Por lo tanto: sen (30) = 1/2 y cos (30) = √3/2, mientras que sen (210) = -1/2 y cos (210) = -√3/2. Para llegar a este resultado hemos representado ambos ángulos en la circunferencia (imagen de abajo) y hemos seguido las pautas de los signos.

Ejemplo de representación de un ángulo

Por último, comentar que es posible tener ángulos mayores a 360º, aunque no lo parezca porque la circunferencia es de tan solo 360º. Pero, si queremos resolver un ángulo de 750º, podemos hacer una reducción a un ángulo que esté entre 0º y 360º. Sencillamente, dividimos 750 entre 360 y el resto es el ángulo que nos queda, en el caso de 750º obtenemos un ángulo de 30º.

Tipos de ángulos según el cuadrante

Existen algunas relaciones entre diferentes ángulos, las cuales nos permiten calcular las razones trigonométricas de todos los ángulos pertenecientes a la circunferencia. Nos permiten obtener esas razones a partir de la reducción al primer cuadrante. Esto que quiere decir que hacemos una simplificación de un determinado ángulo al primer cuadrante y después aplicamos los signos correspondientes. A continuación puedes encontrar los diferentes procedimientos explicados (según el cuadrante):

Primer cuadrante

En este primer cuadrante (0º – 90º) solamente tenemos que resolver la razón trigonométrica con el ángulo que nos han dado. Y si nos fijamos en la imagen que hemos explicado anteriormente sobre los símbolos, tanto el seno como el coseno tienen un positivo delante (el resultado que obtengamos no se verá afectado por el signo).

Reducción del segundo cuadrante al primero

En el segundo cuadrante (90º – 180º) estamos tratando con ángulos suplementarios, lo cual quiere decir que entre los dos ángulos suman 180º. Por lo tanto, tenemos que hacer una reducción del segundo cuadrante al primero y esto lo hacemos con la fórmula 180 – α = β, siendo α el ángulo del primer cuadrante y β el ángulo original.

Ángulos del primer cuadrante

Por ejemplo, si nos dan el ángulo 135º (el cual pertenece al segundo cuadrante) tenemos que encontrar el ángulo del primer cuadrante que se relaciona con este primero. En este ejemplo, el ángulo (α) que buscamos es 45º, ya que 180 – 45 = 135. Por lo tanto, se cumplirá: sen (135) = sen (180 – 45) = sen (45), cos (135) = cos (180 – 45) = -cos (45) y tan (135) = tan (180 – 45) = -tan (45).

Reducción del tercer cuadrante al primero

En el tercer cuadrante (180º – 270º) estamos tratando con ángulos que difieren en 80º, lo cual quiere decir que los ángulos están a una distancia de 180º. Entonces, si queremos hacer una reducción del tercer cuadrante al primero, tenemos que usar la fórmula 180 + α = β, siendo α el ángulo del primer cuadrante y β el ángulo original.

Reducción del tercer cuadrante al primero

Por ejemplo, si nos dan el ángulo 225º (el cual pertenece al tercer cuadrante) tenemos que encontrar el ángulo del primer cuadrante que concuerda con este. En el caso del 225º, el ángulo (α) que estamos buscando es otra vez 45º, ya que 180 + 45 = 225. Por lo tanto, se cumplirá sen (225) = sen (180 + 45) = -sen (45), cos (225) = cos (180 + 45) = -cos (45) y tan (225) = tan (180 + 45) = tan (45).

Reducción del cuarto cuadrante al primero

En el cuarto cuadrante (270º – 360º) estamos tratando con ángulos opuestos, lo cual quiere decir que los ángulos son iguales numéricamente, pero tienen signo contrario, como por ejemplo el 30º y el -30º (equivalente a 330º, ya que 360º – 30º = 330º). Es importante tener en cuenta, que los ángulos opuestos se pueden escribir como un ángulo positivo y un ángulo negativo o como dos ángulos positivos, (en el ejemplo que acabamos de comentar hemos explicado la diferencia).

Entonces, si queremos hacer una reducción del cuarto cuadrante al primero tenemos que usar la fórmula 360 – α = β, siendo α el ángulo del primer cuadrante y β el ángulo original.

Reducción del cuarto cuadrante al primero

Por ejemplo, si nos dan el ángulo 315º (el cual pertenece al cuarto cuadrante) tenemos que encontrar el ángulo del primer cuadrante que se relaciona con este primero. En el caso del ángulo (α) que estamos buscando es otra vez 45º, ya que, 360 – 45 = 315. Por lo tanto, se cumplirá sen (315) = sen (360 – 45) = -sen (45), cos (315) = cos (360 – 45) = cos (45) y tan (315) = tan (360 – 45) = -tan (45). En conclusión, hemos visto los ángulos derivados de 45º de todos los cuadrantes.

Razones trigonométricas de los ángulos más importantes

Existen una serie de ángulos, llamados ángulos notables, los cuales son los más comunes en la trigonometría. Es muy recomendable saberse sus razones trigonométricas de memoria. Por lo tanto, a continuación hemos creado una tabla que contiene las razones trigonométricas de estos ángulos y de sus derivados (mismos ángulos, pero con una diferencia de 90, 180 o 270 grados):

Ángulo (º) Ángulo (rad) Seno Coseno Tangente
0 rad 0 1 0
30º 1/6 π rad 1/2 √3/2 √3/3
45º 1/4 π rad √2/2 √2/2 1
60º 1/3 π rad √3/2 1/2 √3
90º 1/2 π rad 1 0
120º 5/8 π rad √3/2 -1/2 -√3
135º 3/4 π rad √2/2 -√2/2 -1
150º 5/8 π rad 1/2 -√3/2 -√3/3
180º π rad 0 -1 0
225º 5/4 π rad -√2/2 -√2/2 1
270º 3/2 π rad -1 0
315º 7/4 π rad -√2/2 √2/2 -1

Relación entre las razones trigonométricas

Existen bastantes maneras de relacionar las diferentes razones trigonométricas. A partir de estas relaciones, obtenemos una especie de igualdades entre las distintas funciones trigonométricas, las cuales se llaman identidades trigonométricas. Gracias a este tipo de identidades podemos calcular una razón en función de cualquier otra. Cabe destacar que hay muchos tipos de identidades trigonométricas diferentes, los cuales se clasifican según el tipo de relación que sustenta a la propia expresión.

Ejercicios resueltos de razones trigonométricas

A continuación, te planteamos una serie de ejercicios con los que podrás practicar toda la teoría explicada en este artículo. Recuerda que si en algún momento te bloqueas o te surge cualquier duda, puedes volver a leerte el artículo y seguramente, con una segunda lectura lo entenderás todo mucho mejor. Dicho esto, ya puedes empezar a practicar:

Ejercicio 1

Calcula las seis razones trigonométricas del ángulo 225º:

Empezaremos calculando el ángulo (α), el cual es igual a: 180 + α = 225º, por lo tanto, α = 45º.

sen (225) = sen (180 + 45) = -sen (45) = -√2/2

cos (225) = cos (180 + 45) = -cos (45) = -√2/2

tan (225) = tan (180 + 45) = tan (45) = 1

Ejercicio 2

Calcula las seis razones trigonométricas del ángulo 120º:

Empezaremos calculando el ángulo (α), el cual es igual a: 180 – α = 120º, por lo tanto, α = 60º.

sen (120) = sen (180 – 60) = sen (60) = √3/2

cos (120) = cos (180 – 60) = -cos (60) = -1/2

tan (120) = tan (180 – 60) = -tan (60) = -√3

Ejercicio 3

Calcula las seis razones trigonométricas del ángulo 510º:

Antes de empezar, tenemos que hacer la reducción de ángulos: 510 / 360 = 1 vuelta y un ángulo de 150 restante. Seguidamente, calculamos el ángulo (α), el cual es igual a: 180 – α = 150, por lo tanto, α = 30º.

sen (150) = sen (180 – 30) = sen (30) = 1/2

cos (150) = cos (180 – 30) = -cos (30) = -√3/2

tan (150) = tan (180 – 30) = -tan (30) = -√3/3