Números racionales

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Tabla de contenidos

1 Definiciones
2 Orden
3 Operaciones con fracciones
4 Expresión decimal de una fracción
- 4.1 Paso de fracción a decimal
- 4.2 Paso de decimal a fracción
5 Ejercicios y problemas
- 5.1 Ejercicios

Definiciones

Fracciones o números racionales

Así como los números naturales surgen para expresar cantidades que se refieren a objetos enteros, las fracciones son consecuencia de expresar cantidades que se refieren a partes de un objeto.

Una fracción se expresa de la forma $\cfrac {a}{b}$ con $a,b \in \mathbb{Z}$ , donde $a\;\!$ se llama numerador y $b\;\!$ denominador. El denominador indica las partes iguales en que se divide a la unidad y el numerador las partes que tomamos.

El valor de una fracción es el resultado de dividir numerador entre denominador.

Al conjunto de todas las fracciones también se le llama conjunto de números racionales. Lo representaremos por $\mathbb{Q}$ .

$\mathbb{Q} = \lbrace \cfrac {a}{b}\quad a,b \in \mathbb{Z} \rbrace$

Si el numerador es divisible por el denominador, la fracción representa a un número entero. Así, los racionales contienen a los enteros y éstos a los naturales.

$\mathbb{N}\sub\mathbb{Z}\sub\mathbb{Q}$

Actividades Interactivas: Fracciones

1. Concepto de fracción.

Actividad:

2. ¿Qué fracción representa cada figura?

Actividad:

3. Representación de las fracciones en la recta numérica.

Actividad:

4. Adivina la posición de cada fracción en la recta numérica.

Actividad:

Fracciones propias e impropias

Fracciones propias son aquellas cuyo numerador es menor que el denominador. Son menores que 1.
Fracciones impropias son aquellas cuyo numerador es mayor o igual que el denominador. Son mayores que 1.

Actividades Interactivas: Fracciones propias e impropias

1. Definición de fracción propia e impropia.

Actividad:

2. Separa las fracciones propias de las impropias.

Actividad:

Puesto que una fracción representa una división, para saber cuál es el valor de una fracción deberíamos realizar esa división, no obstante, podemos apreciar el valor de una fracción si nos fijamos en su numerador y su denominador.

Su valor será más grande cuanto mayor tenga el numerador, y será más pequeño cuanto mayor tenga el denominador.

Si el numerador es más pequeño que el denominador, entonces la fracción vale menos de 1.
Si el numerador es igual al denominador, entonces la fracción vale 1.
Si el numerador es mayor que el denominador, entonces la fracción vale más de 1.

Coloca cada fracción en el rectángulo que le corresponda según su valor.

Pulsa "inicio" para que aparezcan otras fracciones.

Fracciones equivalentes

Fracciones equivalentes son aquellas que, aún teniendo distinto numerador y denominador, tienen el mismo valor.

Cada fracción tiene infinitas fracciones equivalentes a ella. Podemos obtenerlas multiplicando numerador y denominador por un mismo número. Por ejemplo, $\cfrac{3}{5}=\cfrac{6}{10}=\cfrac{9}{15}$

Para saber si dos fracciones son equivalentes, comprobaremos que los productos cruzados de sus numeradores y denominadores coinciden.

$\cfrac{a}{b}=\cfrac{c}{d} \quad\Leftrightarrow\quad a \cdot d=b \cdot c$

Si multiplicamos o dividimos el numerador y denominador por un mismo número, se obtienen fracciones equivalentes.

Actividades Interactivas: Fracciones equivalentes

1. Definición de fracciones equivalentes.

Actividad:

2. Busca una fracción equivalente a la dada.

Actividad:

En la siguiente escena, escribe el numerador y denominador de otra fracción equivalente a ella y pulsa "intro" o usa los pulsadores.

Pulsa "inicio" para que aparezca otra fracción.

3. Comprueba si dos fracciones son equivalentes o no (Método de los productos cruzados).

Actividad:

Para comprobar si dos fracciones son equivalentes o no, el método más fácil es el de los productos cruzados.

Multiplicamos sus términos en aspa. El producto del numerador de una fracción por el denominador de la otra ha de dar lo mismo en ambos casos.

En la siguiente escena, escribe el numerador y denominador de otra fracción equivalente a ella y pulsa "intro" o usa los pulsadores. Después, pulsa sobre el triángulo azul para ver paso a paso la comprobación.

Pulsa "inicio" para que aparezca otra fracción.

4. Junta las fracciones equivalentes.

Actividad:

Cada fracción de abajo es equivalente a otra de arriba. Colócala junto a ella.

Para ello puedes buscar la fracción irreducible de cada una, o comprobar los productos cruzados de ambas.

Pulsa "inicio" para que aparezcan otras fracciones.

5. Agrupa las fracciones equivalentes.

Actividad:

Simplificar fracciones. Fracciones irreducibles

Simplificar una fracción consiste en obtener otra fracción equivalente con numerador y denominador menores. Para ello debemos dividir numerador y denominador por un mismo número. Este proceso se puede repetir hasta que ya no encontremos más divisores comunes distintos de 1, en cuyo caso, la fracción obtenida se dice que es irreducible.

Actividades Interactivas: Simplificación de fracciones

1. Simplifica las fracciones.

Actividad:

Todas las fracciones equivalentes entre sí representan el mismo número racional.

Por tanto, para expresar un mismo valor nos interesa emplear la fracción más simple, ésa será la que tenga el numerador y denominador más pequeños. A esa fracción se la llama fracción irreducible porque ya no se la puede simplificar más. Nos valemos de la propiedad fundamental de la división. Sabemos que si multiplicamos o dividimos al numerador y al denominador por el mismo número obtenemos otra fracción equivalente.

Para simplificar una fracción debemos buscar un número que sea divisor del numerador y del denominador para dividirlos por él. Nos interesa dividirlos por el número mayor posible, ese número es el máximo común divisor de ambos, así, de una sola vez habremos llegado a la fracción irreducible.

Simplifica (con ayuda):

En esta escena aparece aleatoriamente una fracción, además se indican los divisores comunes del numerador y del denominador.

Abajo debes marcar el número por el que dividirías al numerador y denominador para simplificar esa fracción.

Pulsa "inicio" para que aparezca otra fracción.

Simplifica (sin ayuda):

Esta actividad es semejante a la anterior, pero en ésta no se da ayuda. Busca un número por el que puedes simplificar esta fracción, márcalo abajo y pulsa intro. Te indicará si con ello has llagado a la fracción irreducible o si todavía puedes seguir simplificando. En ese caso marca otro número. Tienes tres intentos para llegar a la fracción irreducible, pero no puedes rectificar, por eso no utilices los triángulos para cambiar los números marcados.

Si la primera fracción es ya irreducible, marca el 1.

Pulsa "inicio" para que aparezca otra fracción.

2. Coloca junto a cada fracción su fracción irreducible.

Actividad:

Nivel 1:

Las fracciones de abajo son las irreducibles de las fracciones de arriba. Colócalas juntas.

Pulsa "inicio" para que aparezcan otras fracciones.

Nivel 2:

Esta actividad es semejante a la anterior, empleando números de hasta dos cifras.

Pulsa "inicio" para que aparezcan otras fracciones.

Nivel 3:

Esta actividad es semejante a la anterior, empleando números de hasta tres cifras.

Pulsa "inicio" para que aparezcan otras fracciones.

Orden

De dos fracciones con el mismo denominador, es mayor la de mayor numerador. Por eso, para ordenar fracciones, debemos primero obtener fracciones equivalentes a las dadas, pero con el mismo denominador. A ésto se le llama reducir a común denominador. Veamos un ejemplo:

Ejemplo: Ordenar fracciones

Ordena las fracciones:

$\cfrac{3}{5}\ ,\quad \cfrac{2}{4}\ ,\quad\cfrac{7}{10}$

Solución:

Primero reducimos a común denominador. Para ello, calculamos el m.c.m. de los denominadores:

$m.c.m.(5, 4, 10)=20\;\!$ .

Obtenemos fracciones equivalentes a las dadas con denominador 20. Para ello dividimos 20 entre cada denominador y lo multiplicamos por el numerador. Las fracciones obtenidas son:

$\cfrac{3}{5}=\cfrac{12}{20}\ ,\quad\cfrac{2}{4}=\cfrac{10}{20}\ ,\quad\cfrac{7}{10}=\cfrac{14}{20}$

Estas fracciones las podemos ordenar fácilmente porque tienen el mismo denominador:

$\cfrac{10}{20}<\cfrac{12}{20}<\cfrac{14}{20}$

Así obtenemos:

$\cfrac{2}{4}<\cfrac{3}{5}<\cfrac{7}{10}$

Actividad Interactiva: Ordenar fracciones

Ordena de menor a mayor

Operaciones con fracciones

Suma y resta

Para sumar o restar fracciones:

Si las fracciones tienen el mismo denominador, se suman o restan los numeradores y se pone el mismo denominador.
Si tienen distintos denominadores, primero se reducen a común denominador y luego se procede como en el caso anterior.

Ejemplo: Suma y resta de fracciones

Calcula: $\cfrac{3}{4} + \cfrac{4}{6} - \cfrac{1}{2}$

Solución:

Primero reducimos a común denominador. Para ello, calculamos el m.c.m. de los denominadores: $m.c.m.(4, 6, 2)=12\;\!$ .

$\cfrac{3}{4} + \cfrac{4}{6} - \cfrac{1}{2}=\cfrac{9}{12} + \cfrac{8}{12} - \cfrac{6}{12}=$

Luego sumamos o restamos los númeradores, dejando el mismo denominador:

$=\cfrac{9+8-6}{12}=\cfrac{11}{12}$

Actividades Interactivas: Suma y resta de fracciones

Multiplicación

Para multiplicar fracciones, se pone como numerador, el producro de los numeradores, y como denominador, el producto de los denominadores.

$\cfrac{a}{b} \cdot \cfrac{c}{d}=\cfrac{a \cdot c}{b \cdot d}$

No obstante, es conveniente simplificar los numeradores entre los denominadores antes de efectuar los productos.

Ejemplo: Producto de fracciones

Calcula: $\cfrac{10}{6} \cdot \cfrac{4}{6} \cdot \cfrac{8}{5}$

Solución:

Multiplicamos numeradores y denominadores, simplificando antes de efectuar el producto:

$\cfrac{10}{6} \cdot \cfrac{4}{6} \cdot \cfrac{8}{5}=\cfrac{10\cdot4\cdot8}{6\cdot6\cdot5}=\cfrac{16}{9}$

Actividades Interactivas: Multiplicación de fracciones

Inversa

Dada una fracción $\cfrac {a}{b}\ ,\quad a \ne 0$ , su inversa es la fracción $\cfrac {b}{a}$ .

Por ejemplo, la inversa de $\cfrac {3}{5}$ es $\cfrac {5}{3}$ .

Actividad Interactiva: Fracción inversa

Halla la fracción inversa

División

Para dividir dos fracciones, se pone como numerador, el producro del primer numerador por el segundo denominador, y como denominador, el producto del primer denominador por el segundo numerador.

$\cfrac{a}{b} : \cfrac{c}{d}=\cfrac{a \cdot d}{b \cdot c}$

No obstante, es conveniente simplificar antes de efectuar los productos.

Ejemplo: Cociente de fracciones

Calcula: $\cfrac{6}{5} : \cfrac{4}{15}$

Solución:

Multiplicamos en cruz, simplificando antes de efectuar el producto:

$\cfrac{6}{5} : \cfrac{4}{15}=\cfrac{6 \cdot 15}{5 \cdot 4}= \cfrac{9}{2}$

Actividad Interactiva: División de fracciones

Aprende a dividir fracciones

Potenciación

Las potencias con números racionales cumplen las mismas propiedades que con números naturales y enteros. Tan sólo mencionar el siguiente caso:

Potencias de exponente negativo

Sea $n \in \mathbb{N}$ , se define:

$a^{-n}=\cfrac{1}{a^n}$

Como consecuencia, $\left ( \cfrac{a}{b} \right )^{-n}=\left ( \cfrac{b}{a} \right )^{n}$ .

Expresión decimal de una fracción

Paso de fracción a decimal

Para pasar de fracción a decimal basta con hacer la división del numerador entre el denominador. Pueden darse los siguientes casos, según sea la expresión decimal resultante:

Expresión decimal exacta: Si tiene un número finito de decimales.

Por ejemplo: $\cfrac{7}{16}=0,4375$ .

Expresión decimal periódica pura: Si tiene un número infinito de decimales que se repiten. La parte que se repite se llama periodo.

Por ejemplo: $\cfrac{6}{11}=0,545454...=0,\widehat{54}$ . El periodo es 54.

Expresión decimal periódica mixta: Si tiene un número infinito de decimales que se repiten a partir de una cierta posición decimal. La parte que se repite se llama periodo y la parte decimal previa al periodo se llama anteperiodo.

Por ejemplo: $\cfrac{4}{15}=0,266666...=0,2\widehat{6}$ . El periodo es 6 y el anteperiodo 2.

Paso de decimal a fracción

Recíprocamente, todo número con un desarrollo decimal puede expresarse en fracción de la siguiente manera:

Decimales exactos: Se escribe en el numerador la expresión decimal sin la coma, y en el denominador un uno seguido de tantos ceros como cifras decimales.

Ejemplo: $34,65=\cfrac{3465}{100}$

Decimales periódicos puros: La fracción de un número decimal periódico tiene como numerador la diferencia entre el número escrito sin la coma y la parte anterior al periodo; y como denominador, tantos "9" como cifras tiene el periodo.

Ejemplo: $15,\widehat{34}=\cfrac{1534-15}{99}$

Decimales periódicos mixtos: Tendrá como numerador la diferencia entre a y b, donde a es el número escrito sin la coma, y b es el número sin la parte decimal periódica, escrito como número entero. El denominador tendrá tantos "9" como cifras tiene el periodo y otros tantos "0" como cifras tenga el anteperiodo.

Ejemplo: Sea el número $12,3 \widehat{67}$ entonces a=12367 y b=123, por lo que el número buscado será:

$12,3 \widehat{67}=\cfrac{12367-123}{990}$

Veamos unos ejemplos que ilustren el porqué de tales procedimientos:

Ejemplo: Paso de decimal a fracción

Expresa en forma de fracción los números decimales:

a) $15,\widehat{34}$ b) $12,3 \widehat{67}$

Solución:

a) $\left . \begin{matrix} N=15,3434 \cdots \\100N=1534,3434 \cdots \end{matrix} \right \}$ Restando: $100N-N=1534-15;\quad 99N=1519;\quad N=\cfrac{1519}{99}$

b) $\left . \begin{matrix} N=12,36767 \cdots \\10N=123,6767 \cdots \\1000N=12367,6767 \cdots \end{matrix} \right \}$ Restando: $1000N-10N=12367-123;\quad 990N=12244;\quad N=\cfrac{12244}{990}$

Ejercicios y problemas

Ejercicios

Ejercicios:

1. Agrupa las fracciones que sean equivalentes:

$\cfrac {15}{20} \quad \cfrac{3}{5}\quad \cfrac{8}{16}\quad\cfrac{3}{4}\quad \cfrac{15}{25}\quad \cfrac{1}{2}\quad \cfrac{21}{28}$

Solución:

$\cfrac {15}{20} = \cfrac{3}{4}=\cfrac{21}{28}; \quad \cfrac{8}{16}=\cfrac{1}{2}; \quad \cfrac{15}{25}= \cfrac{3}{5}$

2. Simplifica las fracciones:

a) $\cfrac{70}{14}$ b) $\cfrac{300}{420}$ c) $\cfrac{105}{60}$

Solución:

a) $5\,\!$ b) $\cfrac{5}{7}$ c) $\cfrac{7}{4}$

3. Ordena de menor a mayor las fracciones:

$\cfrac {5}{12} \quad \cfrac{3}{6}\quad \cfrac{5}{8}\quad\cfrac{1}{3}$

Solución:

$\cfrac {1}{3} < \cfrac{5}{12} < \cfrac{3}{6} < \cfrac{5}{8}$

4. Opera las fracciones:

a) $\cfrac{7}{6} \cdot \cfrac{-2}{14}$ b) $\left ( \cfrac{3}{5}-\cfrac{2}{6} \right ):\cfrac{3}{15}$ c) $\cfrac{\cfrac {1}{3}-\left ( \cfrac{3}{4}-\cfrac{2}{6}+1 \right )}{2+\cfrac {2}{3}}$

Solución:

a) $-\cfrac{1}{6}$ b) $\cfrac{4}{3}$ c) $-\cfrac{13}{32}$

5. Simplifica y expresa en forma de fracción:

a) $\cfrac{-5^2}{5^5}$ b) $\cfrac{0,001}{10^2}$ c) $\cfrac{(a^3 \cdot b^{-2})^2}{a^4 \cdot b^{-3}}$

Solución:

a) $-\cfrac{1}{125}$ b) $\cfrac {1}{100.000}$ c) $\cfrac{a^2}{b}$

6. Simplifica:

a) $\left ( \cfrac{-1}{5} \right )^3$ b) $\left [ \left ( \cfrac{-1}{3} \right )^{-2} \right ]^2$ c) $\left ( \cfrac{-1}{3} \right )^3 \cdot \left ( \cfrac{1}{-3} \right )^{-2}$

Solución:

a) $-\cfrac{1}{125}$ b) $81 \;\!$ c) $-\cfrac{1}{3}$

7. Sin hacer la división, indica qué tipo de decimal resulta:

a) $\cfrac{72}{15}$ b) $\cfrac{72}{9}$ c) $\cfrac{72}{35}$

Solución:

a) Decimal exacto; b) Decimal periódico puro; c) Decimal periódico mixto.

8. Expresa en forma de fracción:

21'379

b) $2'\widehat{23}$ c) $21'45 \widehat{3}$

Solución:

a) $\cfrac{21379}{1000}$ b) $\cfrac{221}{99}$ c) $\cfrac{19308}{900}$

Obtenido de "http://maralboran.org/wikipedia/index.php/N%C3%BAmeros_racionales"

 {{Caja Amarilla|texto='''Simplificar una fracción''' consiste en obtener otra fracción equivalente con numerador y denominador menores. Para ello debemos dividir numerador y denominador por un mismo número. Este proceso se puede repetir hasta que ya no encontremos más divisores comunes distintos de 1, en cuyo caso, la fracción obtenida se dice que es '''irreducible'''.}}
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+|enunciado=1. Simplifica las fracciones.
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+Todas las fracciones equivalentes entre sí representan el mismo número racional.
+Por tanto, para expresar un mismo valor nos interesa emplear la fracción más simple, ésa será la que tenga el numerador y denominador más pequeños.
+A esa fracción se la llama fracción irreducible porque ya no se la puede simplificar más.
+Nos valemos de la propiedad fundamental de la división. Sabemos que si multiplicamos o dividimos al numerador y al denominador por el mismo número obtenemos otra fracción equivalente.
+Para simplificar una fracción debemos buscar un número que sea divisor del numerador y del denominador para dividirlos por él.
+Nos interesa dividirlos por el número mayor posible, ese número es el máximo común divisor de ambos, así, de una sola vez habremos llegado a la fracción irreducible.
+* '''Simplifica (con ayuda):'''
+En esta escena aparece aleatoriamente una fracción, además se indican los divisores comunes del numerador y del denominador.
+Abajo debes marcar el número por el que dividirías al numerador y denominador para simplificar esa fracción.
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+Pulsa "inicio" para que aparezca otra fracción.
+* '''Simplifica (sin ayuda):'''
+Esta actividad es semejante a la anterior, pero en ésta no se da ayuda.
+Busca un número por el que puedes simplificar esta fracción, márcalo abajo y pulsa intro. Te indicará si con ello has llagado a la fracción irreducible o si todavía puedes seguir simplificando. En ese caso marca otro número. Tienes tres intentos para llegar a la fracción irreducible, pero no puedes rectificar, por eso no utilices los triángulos para cambiar los números marcados.
+Si la primera fracción es ya irreducible, marca el 1.
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+* '''Nivel 3:'''
+Esta actividad es semejante a la anterior, empleando números de hasta tres cifras.
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Números racionales

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Revisión de 17:03 24 may 2007

Tabla de contenidos

Definiciones

Fracciones o números racionales

Fracciones propias e impropias

Fracciones equivalentes

Simplificar fracciones. Fracciones irreducibles

Orden

Operaciones con fracciones

Suma y resta

Multiplicación

Inversa

División

Potenciación

Potencias de exponente negativo

Expresión decimal de una fracción

Paso de fracción a decimal

Paso de decimal a fracción

Ejercicios y problemas

Ejercicios

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