Números Irracionales (4ºESO-A)

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==Números irracionales== ==Números irracionales==
-{{Caja_Amarilla|texto=A los números cuya expresión decimal tiene '''infinitas cifras no periódicas'''+{{Números irracionales}}
-, se les llama números '''irracionales.''' Al conjunto de tales números lo representaremos con la letra <math>\mathbb{I}</math>.}}+
-{{p}}+
-Son números irracionales: +
-<center>+
-<math>\pi=3.141592654..., e=2.718281..., \varphi = \frac{1 + \sqrt{5}}{2} = 1.618033988... ,\sqrt{2}=1.414213...,</math>+
-</center>+
-<br>+
-Vamos a repasar los distintos conjuntos numéricos vistos hasta ahora:+
-{{p}}+
-{{AI2|titulo=Actividad Interactiva: ''Números irracionales''|cuerpo=+
-{{ai_cuerpo+
-|enunciado='''Actividad 1.''' Conjuntos numéricos.+
-|actividad={{p}}+
-Pulsa los botones para ver ejemplos de los distintos tipos de números. +
-{{p}}+
-<center><iframe>+
-url=http://maralboran.org/web_ma/descartes/3_eso/Numeros_Reales_Aproximaciones/numeros0_1.html+
-width=700+
-height=350+
-name=myframe+
-</iframe></center>+
-<center>[http://maralboran.org/web_ma/descartes/3_eso/Numeros_Reales_Aproximaciones/numeros0_1.html '''Click''' aquí si no se ve bien la escena]</center>+
- +
-}}+
-}}+
-{{p}}+
-{{Teorema+
-|titulo=Proposición+
-|enunciado=+
-:El número <math>\sqrt{2}</math> es irracional.+
-|demo=+
-Vamos ha utilizar un tipo de demostración denominado "por reducción al absurdo". Vamos a suponer que <math>\sqrt{2}</math> es racional y llegaremosa una conclusión sin sentido. Esto demostraría que <math>\sqrt{2}</math> no puede ser racional sino irracional.+
- +
-Por tanto, supongamos que <math>\sqrt{2}</math> es racional, o sea, que existe una fracción de números enteros <math>\cfrac {a}{b}</math> que es igual a <math>\sqrt{2}</math>. Dicha fracción la podemos suponer irreducible, ya que siempre es posible sinplificarla.+
- +
-<center><math>\cfrac {a}{b}=\sqrt{2}</math></center>+
- +
-Elevamos al cuadrado los dos miembros de la igualdad:+
- +
-<center><math>\cfrac {a^2}{b^2}=2</math></center>+
- +
-Multiplicamos por <math>b^2\;\!</math> los dos miembros de la igualdad:+
- +
-<center><math>a^2=2 \cdot b^2</math></center>+
- +
-Esta expresión nos dice que <math>a^2\;\!</math> es par, ya que resulta de multiplicar 2 por otro número.+
- +
-Pero <math>a^2\;\!</math> es un cuadrado perfecto, o sea es un número entero al cuadrado, luego si uno de sus factores es el 2, el 2 tiene que estar como mínimo al cuadrado, o sea dos veces.+
- +
-Por tanto como ya hay un 2 en la igualdad delante de <math>b^2\;\!</math>, el otro 2 tiene que estar en el <math>b^2\;\!</math>+
- +
-Eso quiere decir que <math>b^2\;\!</math> también tiene que ser par, y por tanto <math>b\;\!</math> también es par.+
- +
-Pero si <math>a\;\!</math> es par y <math>b\;\!</math> también, la fracción no es irreducible, como habíamos supuesto.+
- +
-Ya hemos llegado al absurdo. +
-}}+
- +
-==Representación de números irracionales==+
-En la siguiente actividad vamos a ver algunos números irracionales importantes y su representación en la recta real.+
- +
-{{AI2|titulo=Actividades Interactivas: ''Representación de números irracionales''|cuerpo=+
-{{ai_cuerpo+
-|enunciado=1. Representación del número <math>\sqrt{2}</math>.+
-|actividad=+
-Observa en la escena la representación de <math>\sqrt{2}</math>. +
- +
-#Para ello debes ir presionando sucesivamente el control pasos. +
-#Toma nota en tu cuaderno de los pasos de la representación e intenta realizarla con regla y compás.+
-#Si presionas sobre el control decimales podrás variar el número de cifras decimales.+
-{{p}}+
-<center><iframe>+
-url=http://maralboran.ath.cx/web_ma/descartes/Algebra/Irracionales/Irracionales_1.html+
-width=570+
-height=390+
-name=myframe+
-</iframe></center>+
-<center>[http://maralboran.ath.cx/web_ma/descartes/Algebra/Irracionales/Irracionales_1.html '''Click''' aquí si no se ve bien la escena]</center>+
-}}+
-{{ai_cuerpo+
-|enunciado=2. Representación del número de oro <math>\phi=\cfrac{1+\sqrt{5}}{2}</math>.+
-|actividad=+
-Desde la antigüedad matemáticos filósofos y artistas han creído en la existencia de una razón privilegiada, que fue llamada número áureo.+
- +
-Los griegos consideraban que un rectángulo cuyos lados <math>a\;\!</math> y <math>b\;\!</math> están en la razón <math>\cfrac{a}{b} = \phi</math> es especialmente armonioso. Esta proporción de medidas se ha utilizado con mucha frecuencia en el arte.+
- +
-Es el primer número irracional del que se tuvo conciencia de que lo era.+
- +
-En la escena puedes ver la representación del número de oro <math>\phi=\cfrac{1+\sqrt{5}}{2}</math> basada en una construcción gráfica que se encuentra en un libro de Euclídes (siglo III a. J.C.). +
- +
-#Para ello debes ir presionando sucesivamente el control pasos. +
-#Toma nota en tu cuaderno de los pasos de la representación e intenta realizarla con regla y compás.+
-#Si presionas sobre el control decimales podrás variar el número de cifras decimales.+
-{{p}}+
-<center><iframe>+
-url=http://maralboran.ath.cx/web_ma/descartes/Algebra/Irracionales/Irracionales_2.html+
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-height=390+
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-</iframe></center>+
-<center>[http://maralboran.ath.cx/web_ma/descartes/Algebra/Irracionales/Irracionales_2.html '''Click''' aquí si no se ve bien la escena]</center>+
-}}+
-{{ai_cuerpo+
-|enunciado=3. Representación de otras raíces cuadradas.+
-|actividad=+
-Observa en la escena la representación de otras raices cuadradas.+
- +
-#Pulsando sobre el control pasos puedes observar cómo se representa la raíz cuadrada de cualquier número entero.+
-#Representa en tu cuaderno la raíz de 3 y la raíz de 5.+
-#Pulsando el control decimales puedes obtener el número de ellos que desees.+
-#Utiliza el botón Limpiar si quieres ver con más claridad la representación de algún número.+
- +
-<center><iframe>+
-url=http://maralboran.ath.cx/web_ma/descartes/Algebra/Irracionales/Irracionales_3.html+
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-height=390+
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-</iframe></center>+
-<center>[http://maralboran.ath.cx/web_ma/descartes/Algebra/Irracionales/Irracionales_3.html '''Click''' aquí si no se ve bien la escena]</center>+
-}}+
-}}+
- +
-==Números irracionales famosos==+
-===El número aureo: Phi===+
-{{Video+
-|titulo=La divina proporción. El número Phi (<math>\varphi</math>)+
-|sinopsis=Documental sobre la historia del número Phi <math>(\varphi)</math> y la divina proporción.+
-|duracion=6´+
-|video=+
-<center><iframe>+
-url=http://maralboran.org/web_ma/videos/ladivinaproporcion/ladivinaproporcion.html+
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-<center>[http://maralboran.org/web_ma/videos/ladivinaproporcion/ladivinaproporcion.html '''Click''' aquí si no se ve bien la escena]</center>+
-<center>[http://c0/helvia/aula/archivos/repositorio/html/92/index.htm '''Click''' aquí para enlace desde servidor TIC]</center>+
-}}+
-{{p}}+
-{{Web2+
-|titulo=Phi, el número de oro+
-|descripcion=A lo largo de la historia, Phi, el número de oro o número áureo, ha representado, para las personas que lo han conocido, la belleza, la magia, la perfección, lo divino. ¿Por qué?. Página elaborada por D. Luis Nicolás Ortiz.+
-|pagina=+
-<center><iframe>+
-url=http://w3.cnice.mec.es/eos/MaterialesEducativos/secundaria/matematicas/phi/index.htm+
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-<center>[http://w3.cnice.mec.es/eos/MaterialesEducativos/secundaria/matematicas/phi/index.htm '''Click''' aquí si no se ve bien la escena]</center>+
-}}+
-{{p}}+
- +
-===El número Pi===+
-{{Video+
-|titulo=Historias de Pi+
-|sinopsis=Si las matemáticas tienen algún número emblemático ese es "Pi" (<math>\Pi= 3,141592...</math>). La figura de Ramanujan, un joven indio sin formación universitaria está intimamente ligada al número Pi. A principio de siglo descubrió nuevas series infinitas para obtener valores aproximados de pi. Lasmismas que utilizan los grandes ordenadores para obtener millones de cifras de este familiar y extraño número.Pero el verdadero padre de Pi es un matemático griego de hace 2.300 años, Arquímedes. Él descubrió la famosa fórmula del área del círculo. Y también el volumen y el área de la esfera. De paso invento el primer método para obtener valores aproximados de Pi aproximando el círculo mediante polígonos de un número creciente de lados. Pero pi no sólo aparece en matemáticas cuando se habla de círculos o esferas, su presencia en relaciones numéricas, en el cálculo de probabilidades y hasta en estudiosestadísticos la confieren una omnipresencia casi mágica.+
-|duracion=25´+
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-<center>[http://maralboran.org/web_ma/videos/historiaspi/historiasdepi.html '''Click''' aquí si no se ve bien la escena]</center>+
-<center>[http://c0/helvia/aula/archivos/repositorio/html/93/index.htm '''Click''' aquí para enlace desde servidor TIC]</center>+
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-{{Web2+
-|titulo=El número Pi+
-|descripcion=Página dedicada al número Pi con muchos enlaces y curiosidades.+
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-<center><iframe>+
-url=http://webs.adam.es/rllorens/pihome.htm+
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-<center>[http://webs.adam.es/rllorens/pihome.htm '''Click''' aquí si no se ve bien la escena]</center>+
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-===El número e===+
-{{Video+
-|titulo=Un número llamado e+
-|duracion=13´+
-|sinopsis=Hay números que nos sorprenden por su tendencia a aparecer en las situaciones más inesperadas. ¿Qué pueden tener en común los cables del tendido eléctrico, las cuentas bancarias, el desarrollo de una colonia de bacterias, la prueba del carbono 14 para datar restos orgánicos, las encuestas de población, la probabilidad de sacar 70 veces un número par al lanzar un dado 100 veces...? Aparentemente nada. Sin embargo en todas estas situaciones interviene un extraño número comprendido entre 2 y 3, que tiene infinitas cifras decimales y un origen un tanto exótico. Al igual que el más famoso número pi, los matemáticos le conocen mediante una letra. Es un número llamado e.+
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-url=http://maralboran.org/web_ma/videos/elnumeroe/elnumeroe.html+
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-<center>[http://maralboran.org/web_ma/videos/elnumeroe/elnumeroe.html '''Click''' aquí si no se ve bien la escena]</center>+
-<center>[http://c0/helvia/aula/archivos/repositorio/html/90/index.htm '''Click''' aquí para enlace desde servidor TIC]</center>+
-}}+
[[Categoría: Matemáticas|Números]][[Categoría: Números|Irracionales]] [[Categoría: Matemáticas|Números]][[Categoría: Números|Irracionales]]

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Tabla de contenidos

Números irracionales

Introducción

El concepto o la idea de número irracional apareció pronto en la geometría. Ya los antiguos griegos observaron que los números racionales no completaban la recta, es decir, que había números que no se podían expresar mediante un número fraccionario.

Se atribuye a Pitágoras de Samos (580- 500a. C.) y a su Escuela, el descubrimiento de la existencia de segmentos de recta inconmensurables con respecto a un segmento que se toma como unidad en un sistema de medición, esto es, segmentos de recta cuya longitud medida en este sistema no es un número fraccionario. Estudiando un triángulo rectángulo con catetos de longitud uno, observaron que la longitud de la hipotenusa de dicho triángulo no podía tener un valor racional. Con esto se demostró la no completitud de los números racionales y se dedujo la existencia de unos números hasta entonces desconocidos.

La Escuela Pitagórica llamó a dichos números "inconmensurables". Al principio, la aparición de estos números extraños desconcertó de forma alarmante a los miembros de la Escuela Pitagórica, pues su existencia ponía en evidencia que muchas suposiciones y demostraciones de la geometría eran falsas o estaban incompletas. La sorpresa y preocupación llegó hasta tal punto que llegaron a plantearse el mantener en secreto estos números que contradecían su doctrina, que entre otras cosas preconizaba “la adoración del número como ente perfecto que gobernaba el universo y todo lo que en él existía”.

Tres siglos después de su descubrimiento, Euclides trata en su obra “Los Elementos” el tema de los números irracionales, y llega a demostrar que la raíz cuadrada de dos no puede ser un número racional.

ejercicio

Proposición


No existe ningún número racional que elevado al cuadrado dé como resultado 2. Es decir, el número\sqrt{2} \, no es racional.



De forma más general:

ejercicio

Proposición


Si p\; es un número primo, entonces el número\sqrt{p} \, no es racional.

De forma más general, tenemos el siguiente resultado:

ejercicio

Proposición


Si p\; no es una potencia n-ésima exacta, entonces el número\sqrt[n]{p} \, no es racional.

A estos números que no son racionales, que los griegos llamaron inconmensurables, los llamaremos números irracionales.

Los matemáticos griegos posteriores estudiaron además de estos irracionales sencillos, otros cada vez más complicados, encontrándose tipos como raíz cuadrada de (raíz cuadrada de a + raíz cuadrada de b) y otros semejantes, pero nunca llegaron a tener la idea general de número irracional. Esta idea aparece ya bien entrado el siglo S. XVI, al considerar la idea de un número decimal aperiódico, esto es, un número decimal cuyas cifras se sucedían de manera indefinida sin obedecer a ley alguna determinada.

Definición

El conjunto de los números irracionales es el formado por aquellos números que no se pueden expresar mediante fracciones y, por tanto, cuya expresión decimal tiene infinitas cifras no periódicas. Lo representaremos con la letra \mathbb{I}.



Números irracionales famosos

El número áureo, Phi:



El número Pi:

El número e:

Propiedades

ejercicio

Propiedades


  • La suma de un racional y un irracional es otro irracional
  • El producto de un racional por un irracional es otro irracional.
  • Existe al menos un irracional entre cualesquiera dos racionales.

Representación gráfica de números irracionales

A continuación vamos a ver algunas actividades interactivas y videos sobre la representación de algunos números irracionales en la recta real.

Herramientas personales
* AVISO: Para que te funcionen los applets de Java debes usar Internet Explorer y seguir las instrucciones de la Ayuda del menu de la izquierda