tema: SIGNIFICADO Y USO DE LAS OPERACIONES.

OPERACIONES COMBINADAS.

Para trabajar con cálculos que involucren varias operaciones, hay que respetar cierta prioridad:

1º.Efectuar las operaciones entre paréntesis, corchetes y llaves.

2º.Calcular las potencias y raíces.

3º.Efectuar los productos y cocientes.

4º.Realizar las sumas y restas.

Tipos de operaciones combinadas

1. Operaciones combinadas sin paréntesis

1.1 Combinación de sumas y diferencias.

9 - 7 + 5 + 2 -6 + 8 - 4 =

Comenzando por la izquierda, vamos efectuando las operaciones según aparecen.

= 9 - 7 + 5 + 2 -6 + 8 - 4 = 7

1.2 Combinación de sumas, restas y productos.

3 · 2 - 5 + 4 · 3 - 8 + 5 · 2 =

Realizamos primero los productos por tener mayor prioridad.

= 6 - 5 + 12 - 8 + 10 =

Efectuamos las sumas y restas.

= 6 - 5 + 12 - 8 + 10 = 15

1.3 Combinación de sumas, restas, productos y divisiones.

10 : 2 + 5 · 3 + 4 - 5 · 2 - 8 + 4 · 2 - 16 : 4 =

Realizamos los productos y cocientes en el orden en el que los encontramos porque las dos operaciones tienen la misma prioridad.

= 5 + 15 + 4 - 10 - 8 + 8 - 4 =

Efectuamos las sumas y restas.

= 5 + 15 + 4 - 10 - 8 + 8 - 4 = 10

1.4 Combinación de sumas, restas, productos, divisiones y potencias.

2³ + 10 : 2 + 5 · 3 + 4 - 5 · 2 - 8 + 4 · 2² - 16 : 4 =

Realizamos en primer lugar las potencias por tener mayor prioridad.

= 8 + 10 : 2 + 5 · 3 + 4 - 5 · 2 - 8 + 4 · 4 - 16 : 4 =

Seguimos con los productos y cocientes.

= 8 + 5 + 15 + 4 - 10 - 8 + 16 - 4 =

Efectuamos las sumas y restas.

= 26

2. Operaciones combinadas con paréntesis

(15 - 4) + 3 - (12 - 5 · 2) + (5 + 16 : 4) -5 + (10 - 2³)=

Realizamos en primer lugar las operaciones contenidas en ellos.

= (15 - 4) + 3 - (12 - 10) + (5 + 4) - 5 + (10 - 8 )=

Quitamos paréntesis realizando las operaciones.

= 11 + 3 - 2 + 9 - 5 + 2 = 18

3.Operaciones combinadas con paréntesis y corchetes

[15 - (2³ - 10 : 2 )] · [5 + (3 ·2 - 4 )] - 3 + (8 - 2 · 3 ) =

Primero operamos con las potencias, productos y cocientes de los paréntesis.

= [15 - (8 - 5 )] · [5 + (6 - 4 )] - 3 + (8 - 6 ) =

Realizamos las sumas y restas de los paréntesis.

= [15 -3 ] · [5 + 2 ] - 3 + 2=

Operamos en los paréntesis.

= 12 · 7 - 3 + 2

Multiplicamos.

= 84 - 3 + 2=

Restamos y sumamos.

= 83

4.Con fracciones

Primero operamos con las productos y números mixtos de los paréntesis.

Operamos en el primer paréntesis, quitamos el segundo, simplificamos en el tercero y operamos en el último.

Realizamos el producto y lo simplificamos.

Realizamos las operaciones del paréntesis.

Hacemos las operaciones del numerador, dividimos y simplificamos el resultado.

Ejercicio de operaciones combinadas

14 − {7 + 4 · 3 - [(-2)² · 2 - 6)]}+ (2² + 6 - 5 · 3) + 3 - (5 - 2³ : 2) =

Primero operamos con las potencias, productos y cocientes de los paréntesis.

14 − [7 + 4 · 3 -(4 · 2 - 6)] + (4 + 6 - 5 · 3) + 3 - (5 - 8 : 2) =

Operamos con los productos y cocientes de los paréntesis.

14 − [7 +12 -(8 - 6)] + (4 + 6 - 15) + 3 - (5 - 4) =

Realizamos las sumas y diferencias de los paréntesis.

14 − (7 +12 -2) + (-5) + 3 - (1) =

14 − (17) + (-5) + 3 - (1) =

La supresión de paréntesis ha de realizarse considerando que:

Si el paréntesis va precedido del signo + , se suprimirá manteniendo su signo los términos que contenga.

Si el paréntesis va precedido del signo − , al suprimir el paréntesis hay que cambiar de signo a todo los términos que contenga.

14 − 17 - 5 + 3 - 1 = − 6

EL ALCANCE FILOSÓFICO DE LA AXIOMÁTICA

El inicio exacto de las matemáticas no se puede conocer con exactitud, pues siempre han estado presentes  desde la existencia del ser humano en la tierra,  se conocen inicios como ciencia matemática en La Grecia Antigua, como los aportes de los mesopotámicos y egipcios, siguiendo con la historia en la edad de bronce aparecen los primeros elementos del desenvolvimiento de una visión científica y cultural que son una gran herencia para la humanidad.

La axiomática abre una de las vías posibles para resolver el problema que ha dominado, desde principios del siglo XX, toda la filosofía matemática, esto es, las bases mismas de esta ciencia.

Elaborada por G. Cantor en el último cuarto del siglo XIX. Tras afrontar numerosas resistencias la teoría de los conjuntos apareció definitivamente hacia 1900 como la base de todo el edificio matemático. La aritmética de los números finitos, mediante la cual se reconstruyeron las demás partes de las matemáticas, podía constituirse a la vez como un caso especial y particularmente simple e intuitivo de la teoría de los conjuntos: el de los conjuntos enumerarles. Y, es precisamente en este momento, cuando aparecen al interior de la teoría “antinomias” o “paradojas”, esto es, pares de teoremas contradictorios. El conjunto de todos aquellos conjuntos que no se contienen ellos mismos como elementos, ¿puede contenerse él mismo como elemento? Uno puede auto convencerse con facilidad de que una respuesta afirmativa y una respuesta negativa a este mismo problema pueden justificarse del mismo modo. Tales dificultades ofrecen en este caso una gravedad considerable. Para una teoría que ha dejado de soportarse en nociones y verdades intuitivas y que en consecuencia carece ya de otra garantía de su validez que la coherencia formal, la menor fisura basta para comprometerla, su lógica tiene la obligación absoluta de ser infalible. Desde un principio las investigaciones para encontrar una solución se han comprometido en tres direcciones.

Las axiomáticas formalizadas

La axiomática se define como el proceso mediante el cual todo un sistema, por ejemplo una ciencia, puede ser generado empleando reglas específicas y la deducción lógica, partiendo de ciertas proposiciones básicas que son los axiomas y los postulados. La idea básica es la de descubrir un modelo para los postulados del sistema axiomático, de modo que cada uno de ellos constituya una afirmación verdadera. A esta tarea se dedicaron Peano y Hilbert, considerados los padres de la axiomática formal, la cual experimentó un proceso de reestructuración al surgir la teoría de los conjuntos de Cantor, cuya asimilación da lugar a la axiomática moderna.

La simbolización es un procedimiento que consiste en aplicar el método del análisis lógico a una determinada proposición. Analizar lógicamente significa mostrar de una manera totalmente explicita y exhaustiva sus relaciones sintácticas subyacentes y permitir, determinar, de esa manera todas sus interpretaciones posibles.

Formalizar quiere decir escribir una expresión de una manera estándar que todos entiendan. El lenguaje lógico se denomina formalizado porque su propiedad más importante es la de revelar la formula o estructura de las proposiciones e inferencias. El lenguaje formalizado de la lógica de proposiciones consta de dos clases de signos variables proporcionales y constantes u operadores o conectores lógicos. Las variables proporcionales representan cualquier proposición atómica. Son letras minúsculas del alfabeto. Las meta variables representan cualquier fórmula o proposición compuesta son letras mayúsculas del alfabeto

Una axiomática formalizada aparece como un conjunto de signos, unos que son propios a la teoría y otros que son anteriores, provistos del enunciado de las reglas que se aplicarán al manejo de tales signos.

La metamatemática será en relación a la expresión matemática lo que la matemática usual es en relación a sus objetos.

El método axiomático prosigue el análisis de las nociones primeras, obligando a aislar ciertas propiedades enunciadas expresamente en los axiomas y a usar únicamente a ellas o lo que se haya deducido de ellas. Un progreso en la abstracción va siempre a la par con un progreso en lo general, dejando caer algunas de las determinaciones disociadas por el análisis. La reducción de la comprensión elimina las restricciones y asegura el ensanchamiento de la extensión. Russell afirma que generalizar es transformar una constante en una variable, y tal es precisamente el trabajo del axiomático cuando sustituye la recta, la congruencia, por x, y…, que satisfacen a las relaciones que enuncian los postulados.

La indeterminación de una estructura formal no puede considerarse una indigencia desde el momento en que no es una cualquiera, sino que se encuentra regulada por condiciones muy precisas. La pluralidad de los posibles, en los límites precisamente delimitados, representa por lo contrario una verdadera riqueza virtual. Se obtiene de este modo, por la axiomática, una economía importante de pensamiento, pues se reúnen varias teorías en una, lo múltiple se piensa en uno.

A estas ventajas, que ya en primer grado ofrecen las primeras axiomáticas, vienen en forma natural a combinarse, en las axiomáticas formalizadas, las de todo cálculo simbólico: seguridad, objetividad. El carácter ciego y cuasi mecánico de sus procesos no es, en forma alguna, su menor interés, pues permite que sean ejecutados por una máquina, reservándose así el espíritu para las operaciones de nivel superior.

Las primeras axiomaticas

Una axiomática es una afirmación,  hoy en día para la ciencia toda afirmación debe ser comprobada, se considera ya intolerable que se afirme sin argumentación y solo por intuición un enunciado.

Intuición Espacial: Una percepción intuitiva de nuestro entorno y de los objetos que hay en él.

Podemos concretarla con un frase: El control de cualquier situación (espacial o problemática) desde tu mente.

La historia entera de la geometría atestigua una tendencia constante a restringir cada vez más su dominio y acrecentar otro tanto las exigencias lógicas

Pasch intento la primera axiomatización de la geometría, él fue quien planteo que para que la geometría llegue  a ser verdaderamente una ciencia deductiva, es necesario que la manera como se sacan las consecuencias sea en todas partes independientes del sentido de los conceptos geométricos, como debe serlo de las figuras, solo deben tomarse en consideración las relaciones establecidas por las proposiciones entre los conceptos geométricos. Durante la deducción puede ser conveniente y útil pensar en la significación de lo conceptos geométricos utilizados, pero esto no es en manera alguna necesario; de suerte que precisamente se hace necesario cuando se manifiesta una laguna en la deducción y en la insuficiencia de las proposiciones invocadas como medios de prueba.

Una exposición deductiva debe tener mencionados los términos primeros, con ayuda de los cuales se propone uno definir todos los otros; las proposiciones primeras deben ser enunciadas para ayudarse a demostrar todas las otras; y las relaciones enunciadas entre los términos primeros sean puras relaciones lógicas, y permanezcan independientes del sentido concreto que se pueda dar a términos; estas relaciones solo deben intervenir en las demostraciones, independientemente del sentido de los términos que prohíbe, en particular, tomar prestado algo a la consideración de las figuras.

La reducción de la comprensión elimina las restricciones y asegura el ensanchamiento de la extensión. Russell afirma que generalizar es transformar una constante en una variable, y tal es precisamente el trabajo del axiomático cuando sustituye la recta, la congruencia, por x,  y…, que satisfacen a las relaciones que enuncian los postulados. De este modo, cuando descartamos las significaciones intuitivas, que siempre son especiales, no sólo nos hacemos capaces de pensar en forma más desebarazada la teoría inicial, sino que, de golpe, se forma un instrumento intelectual plurivlente que puede utilizarse en todas las teorías isomorfas ala primera. Del mismo modo que una función es, como se ha dicho, un molde de propoihiobiciones, una teoría axiomatizada llega a ser una especie de “función teórica”, un modelo deteorías concretas. El defecto de la univocidad, lejos de perjudicar a las definiciones por pstulados, por lo contrario constituye su interés. La indeterminación de una estructura fora no puede considerarse una indigencia desde el momento en que no es una cualquiera, sio que se encuentra regulada por condiciones y precisas. La pluralidad de los posibles, en los precisamente de limitados, representa por lo contrario una verdadera riqueza virtual. Se obtiene de este modo, por la axiomática, una economía importante de pensamiento, pues se reúnen varias teorías enuncia, lo múltiples e piensa en uno.

EL MÉTODO AXIOMÁTICO

Uno de los aspectos fundamentales en cualquier interpretación rigurosa de la realidad es la coherencia interna de la explicación. Es conveniente atender a este aspecto con toda la claridad que sea posible. La lógica se ocupa del estudio de las formas correctas de pensar y sirve, por tanto, no sólo para comprobar la validez formal de los argumentos, sino que permite también la elaboración formalmente rigurosa de las explicaciones teóricas.

El método que permite dar cumplimiento a estas necesidades es el de la axiomatización. Este método axiomático (o axiomática) consiste en la formulación de un conjunto de proposiciones o enunciados, llamados axiomas o postulados, los cuales guardan entre sí una relación de deductibilidad, y sirven de hipótesis o de condiciones para un determinado sistema. El objeto de un sistema axiomático es utilizar un pequeño número de propiedades y precisar cómo deducir de ellas todas las demás.

No es posible alcanzar un control objetivo absoluto acerca del saber: tenerlo todo explicitado sin presupuestos. No cabe alcanzar un dominio total de la objetividad. Pero sí merece la pena que lo objetivable se exprese del modo más claro y formalmente riguroso que pueda alcanzarse, conscientes de las limitaciones inherentes al intento y de la necesidad de presupuestos no sistematizables para que el conocimiento pueda cumplirse.

Axioma procede de Axiou "valor positivo", "reconocimiento de la validez". Indica un Principio – en forma de proposición- para otros enunciados que se deducen de él. Antiguamente se consideraba que los axiomas debían ser enunciados evidentes, seguros y con prioridad ontológica, modernamente se han variado estas exigencias. Un sistema axiomático, pues, contiene dos clases de enunciados: los axiomas, y los enunciados deducidos de ellos.

En la axiomatización se acomete por separado la sistematización de los significados (expresiones) y la de la formalidad estructural (enunciados). El primer orden es el de las nociones y su definición, el segundo el de la “gramática” que concreta las formas correctas de relacionar los términos. Se debe establecer los axiomas propios del dominio del que se trata, acompañados entonces de numerosas reglas tomadas de la lógica; y establecer axiomas del dominio propio, junto a algunas leyes lógicas y a determinadas reglas de conclusión, que suelen ser entonces pocas.

La ciencia de la naturaleza que más emplea el método axiomático es la física. Como las ciencias de la naturaleza no son meramente formales, sino que deben conectar con el sentido observable en la experiencia, en ellas es preciso axiomatizar, tanto la estructura formal de los enunciados, como el significado de los términos que se admiten como teniendo sentido.

El problema con que se encuentran las ciencias para esta elaboración sistemática radica en la existencia de una diversidad notable de sistemas lógicos. Esta dificultad puede llevar a un relativismo difícilmente superable. De todos modos, los sistemas que contienen sentido eidético siguen las condiciones de la lógica clásica, así como las reglas metalógicas, que siempre están dotadas de sentido y siguen también la lógica clásica. Las contradicciones que parecen haber entre diversos sistemas obedecen, además, a la diferente definición de los símbolos en cada uno, más que en una auténtica contradicción.