7. Números

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En esta lección se presenta un resumen de la historia de los numeros. Está basada en el libro: El reino de los números de Isaac Asimov.

A. Los números naturales (ℕ)

El Cero (0)

  • Un número que no fué usado desde el inicio es el cero, que representa el concepto de nada.

  • En América los mayas y en Asia, tanto indios como chinos usaban el 0.

En matemáticas

  • Para los matemáticos el número base es el 0.

  • El 1 se forma agregando una piedrita al 0, obteniendo 0'. A la piedrita se le llama operador sucesor; o sea que el 1 (0') es el sucesor de 0.

  • El 2 se forma agregando una piedrita al 1, obteniendo 0''.

  • Agregando piedritas generamos todos los números naturales.

  • Los números naturales (ℕ) se pueden expresar en diferentes sistemas de numeración.

    Usando sucesores

    0, 0', 0'', 0''', 0'''', ...

    Notación binaria

    0, 1, 10, 11, 100, ...

    Notación decimal

    0, 1, 2, 3, 4, ..., 9, 10 , 11, ...

    Notación hexadecimal

    0, 1, 2, 3, 4, ..., 9, A, B, ..., E, F, 10, 11, ..., 1F, 20, ...

  • Todas las notaciones funcionan de manera parecida, pero cuando se usan, cada una tiene características que la hacen diferente a las otras.

B. La suma

En matemáticas

  • 0 + b = b

  • a' + b = (a + b)'

Ejemplos

  • 0 + 3 = 3

  • 1 + 3 = (0 + 3)' = 3' = 4

  • 2 + 3 = (1 + 3)' = 4' = 5

C. La multiplicación

En matemáticas

  • (a)(0) = 0

  • (a)(b') = ((a)(b)) + a

Ejemplos

  • (2)(0) = 0

  • (2)(1) = ((2)(0)) + 2 = 0 + 2 = 2

  • (2)(2) = ((2)(1)) + 2 = 2 + 2 = 4

  • (2)(3) = ((2)(2)) + 2 = 4 + 2 = 6

  • Hasta aquí todos eran felices 😁, pero hubo algo que les partió el corazón 😢.

D. Los números enteros (ℤ)

E. Los números racionales (ℚ)

División entera y residuo

  • Repartir 🎈🎈🎈🎈 🎈🎈🎈🎈 🎈🎈🎈 entre 👼👼👼 para que a todos les toque lo mismo.

  • 👼 🎈🎈🎈
    👼 🎈🎈🎈
    👼 🎈🎈🎈
    y 🎈🎈 no se reparten.

  • 11 div 3 === 3, es el cociente.

  • 11 % 3 === 2, es el residuo.

  • Si a = ((b)(c)) + d, con 0 ≤ d < c, a div c = b. Al resultado se le conoce como cociente o división entera.

    Como 11 = ((3)(3)) + 2 y 0 ≤ 2 < 3, 11 div 3 = 3.

  • Si a = ((b)(c)) + d, con 0 ≤ d < c, a % c = d. Al resultado se le conoce como módulo o como residuo.

    Como 11 = 3 * 3 + 2, y 0 ≤ 2 < 3, 11 % 3 = 2

División exacta

  • Repartir 🎈🎈🎈🎈 🎈🎈🎈🎈 🎈🎈🎈 entre 👼👼👼 para que a todos les toque lo mismo, pero que no sobre nada.

  • A cada 👼 le tocan 🎈🎈🎈 y tenemos que partir los 🎈🎈 que sobran de tal forma que todos les toque la misma cantidad de 🎈.

  • 11 / 3 === (9/3) + (2/3) === 3+(2/3). A cada 👼 le tocan 🎈🎈🎈 y 2 partes de lo que resulta de partir 🎈 en 3 pedazos iguales.

  • 2/3 se puede expresar con decimales, obteniendo 0.6666... con el número 6 repitiéndose, sin parar. A la parte que se repite se le llama periodo.

  • Por lo mismo, 11/3 también se puede expresar como 3.666... o 3.(6), poniendo entre paréntesis el periodo.

  • Si (a)(b) = c, entonces c/b = a.

  • Se pensaba que todos los números se podían expresar como fracciones o como números periódicos. Hasta aquí todos eran felices 😁, pero hubo algo que les rompió el corazón 😢.

F. Los números irracionales

G. Rarezas matemáticas

0 / 0

  • El resultado de 0/0. De la fórmula, se requiere que (a)(0) = 0.

  • (0)(0) = 0.

  • (1)(0) = 0.

  • (-233.45)(0) = 0.

  • No existe un resultado único; el número que se te ocurra es una solución 🤪.

√-1

  • El resultado de √-1. De la fórmula, se requiere que a2 = -1. O sea que (a)(a) = -1; pero por la regla de los signos el resultado no se puede cumplir (-1)(-1) = 1 y (1)(1) = 1. 😵

Paradojas lógicas

  • Los matemáticos observaron que las matemáticas llevaban a contradicciones lógicas y se les partió el corazón 😢, pero pensaban que se podían corregir. A finales del siglo XIX hicieron un concurso que se llamaba Metamatemáticas, donde se le iba a dar mucho dinero 💵 a quien pudiera hacer una formulación de las matemáticas que no tuviera errores.

  • Los matemáticos tenían entonces la esperanza de ser felices 🙃, pero hubo algo que les rompió el corazón 😭.

H. Los teoremas de Gödel

I. Representación de números enteros

Recta de los números IEE 754
Circunferencia de los números enteros

J. Representación de números en general

Temas por Investigar

  • Representación de números en notación científica.

K. Resumen

Se revisó la forma en que se formulan: