SISTEMA DE NÚMEROS REALES (INTRODUCCIÓN)

Licenciado Bolivar
27 Aug 202314:09

Summary

TLDREl script presenta una introducción al estudio del sistema de números reales, enfatizando la diferencia entre un conjunto y un sistema. Se discuten tres razones para estudiar este sistema: su utilidad para representar cantidades, su rol como laboratorio matemático y su importancia en la construcción de sistemas de coordenadas. Se definen las operaciones de adición y multiplicación, y se establecen los axiomas de cuerpo, orden y completitud que rigen el sistema de números reales, preparando al espectador para una comprensión más profunda en futuras lecciones.

Takeaways

  • 📚 La diferencia entre un conjunto y un sistema: Un conjunto es una agrupación de objetos, mientras que un sistema es un conjunto más reglas que permiten la interacción entre sus elementos.
  • 🔍 El sistema de números reales es esencial para representar cantidades resultantes de experimentos y mediciones, y supera las limitaciones de los sistemas de números naturales, enteros y racionales.
  • 📏 El sistema de números reales permite distinguir y representar números positivos, negativos, racionales e irracionales en una recta real.
  • 🧪 Los números reales son un laboratorio matemático donde se pueden manipular y observar el comportamiento de objetos en un primer sistema unidimensional.
  • 📐 La representación geométrica del sistema de números reales permite realizar operaciones como la unión, intersección, diferencia y el complemento entre conjuntos.
  • 🌐 El sistema de números reales es fundamental para construir sistemas de coordenadas bidimensionales y tridimensionales, y es útil en el estudio de álgebra lineal y espacios vectoriales.
  • ⚙️ Las leyes que definen el sistema de números reales son las operaciones de adición y multiplicación, que se asocian con el conjunto de números racionales y los irracionales.
  • 🔢 El sistema de números reales, denotado por R, es el conjunto que resulta de la unión de los números racionales e irracionales, y se asocia con las operaciones de adición y multiplicación.
  • 📜 Los axiomas del cuerpo establecen propiedades como la conmutatividad, asociatividad, distributividad, la existencia de elementos neutros y los inversos aditivos y multiplicativos.
  • ⏫ Los axiomas de orden definen el conjunto de números reales positivos y establecen que la suma y multiplicación de números positivos resultan en un número positivo, y que cero no es un número positivo.
  • 🔑 El axioma de supremo o completitud garantiza que todos los conjuntos no vacíos y acotados superiormente tienen un supremo en el sistema de números reales, asegurando que no falte ningún elemento.

Q & A

  • ¿Qué es un conjunto y cómo se diferencia de un sistema?

    -Un conjunto es una agrupación o colección de objetos o elementos, mientras que un sistema es un conjunto más reglas o leyes que permiten la interacción entre los objetos que lo componen.

  • ¿Por qué es importante estudiar el sistema de números reales?

    -Es importante porque el sistema de números reales es el ámbito ideal para representar cantidades resultantes de experimentos y mediciones, y tiene la capacidad de abarcar números naturales, enteros y racionales, así como también números irracionales.

  • ¿Cuáles son las limitaciones de los números naturales, enteros y racionales?

    -Los números naturales no incluyen cantidades negativas, los enteros si incluyen cantidades negativas pero no razones, y los racionales son razones donde el denominador no puede ser cero.

  • ¿Cómo se representa el sistema de números reales en una recta real?

    -Todos los números reales, sean racionales o irracionales, se pueden representar en una recta real, distinguiendo así los números positivos y negativos.

  • ¿Qué es un laboratorio matemático y cómo se relaciona con el sistema de números reales?

    -Un laboratorio matemático es un entorno donde se pueden manipular y observar el comportamiento de diferentes objetos; el sistema de números reales actúa como un laboratorio unidimensional donde se pueden realizar operaciones como la unión, intersección, diferencia y el complemento.

  • ¿Cómo se define formalmente el sistema de números reales?

    -El sistema de números reales se define formalmente como el conjunto de números reales, asociado a las operaciones de adición y multiplicación, y una relación de orden, denotado por R, que cumple con un conjunto de axiomas de cuerpo, orden y completitud.

  • ¿Cuáles son las operaciones asociadas al conjunto de números reales?

    -Las operaciones asociadas al conjunto de números reales son la adición y la multiplicación.

  • ¿Cuáles son los axiomas de cuerpo que definen el sistema de números reales?

    -Los axiomas de cuerpo incluyen la conmutatividad, asociatividad, distributividad, la existencia de elementos neutros aditivo y multiplicativo, y la existencia de inversos aditivos y multiplicativos (para todos los reales excepto el cero).

  • ¿Qué son los axiomas de orden y cómo se relacionan con el sistema de números reales?

    -Los axiomas de orden se refieren a las desigualdades y definen el conjunto de números reales positivos, asegurando que todos los elementos son positivos o negativos y que 0 no pertenece a los reales positivos.

  • ¿Qué es el axioma de supremo y cómo afecta el sistema de números reales?

    -El axioma de supremo, también conocido como completitud o continuidad, garantiza que todo conjunto no vacío de números reales acotado superiormente tiene un supremo, lo que significa que no falta ningún elemento en el sistema de números reales.

  • ¿Cuáles son algunos de los temas que se estudiarán en el sistema de números reales?

    -Entre los temas que se estudiarán se encuentran las ecuaciones, inecuaciones, el valor absoluto, el máximo entero y los grupos de axiomas de cuerpo, orden y completitud.

Outlines

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📚 Introducción al Sistema de Números Reales

El primer párrafo presenta una introducción al estudio del sistema de números reales, señalando la diferencia entre un conjunto y un sistema. El licenciado Bolívar explica que un conjunto es una agrupación de elementos, mientras que un sistema incluye reglas o leyes que permiten la interacción entre esos elementos. Se mencionan tres razones para estudiar los números reales: su utilidad para representar cantidades resultantes de mediciones, su papel como laboratorio matemático para observar el comportamiento de objetos y su importancia en la construcción de sistemas de coordenadas multidimensionales. Además, se destaca la representación gráfica de estos números en una recta real y las operaciones que se pueden realizar con ellos.

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🔢 Definición y Axiomas del Sistema de Números Reales

El segundo párrafo se enfoca en definir formalmente el sistema de números reales, que es el conjunto de números racionales e irracionales, junto con las operaciones de adición y multiplicación y una relación de orden. Se detallan los axiomas que rigen este sistema, incluyendo la acción de cuerpo con sus propiedades conmutativa, asociativa, distributiva, la existencia de elementos neutros y los inversos aditivos y multiplicativos. También se introducen los axiomas de orden, que definen los números reales positivos y negativos, y se establece que cero no es un número positivo. Este párrafo establece las bases para entender la estructura y las propiedades del sistema de números reales.

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📐 Axioma de Supremo y Consecuencias en los Números Reales

El tercer párrafo explora el axioma del supremo o de completitud, que garantiza que todos los subconjuntos acotados y no vacíos de números reales tienen un extremo superior. Esto asegura la existencia de límites y la 'completitud' del sistema, evitando la falta de elementos en el conjunto de números reales. Se resalta la importancia de estos axiomas para construir las propiedades y consecuencias del sistema de números reales, que serán aplicados en el estudio de ecuaciones, inecuaciones, el valor absoluto y el máximo entero. El video concluye mencionando que estos temas se analizarán en futuras sesiones.

Mindmap

Keywords

💡Sistema de números reales

El sistema de números reales es un conjunto que integra a los números racionales e irracionales, y que se utiliza para representar cantidades en el ámbito de la matemática. Es fundamental en la representación de magnitudes en una recta real, donde se pueden distinguir números positivos y negativos, y es el escenario ideal para el estudio de propiedades matemáticas como las ecuaciones y las desigualdades. En el guion, se menciona que el sistema de números reales es un laboratorio matemático donde se pueden manipular y observar el comportamiento de diferentes objetos matemáticos.

💡Conjunto

Un conjunto es una agrupación no necesariamente ordenada de objetos únicos, llamados elementos. En el video, se aclara la diferencia entre un conjunto y un sistema; mientras que un conjunto es simplemente una colección de elementos, un sistema incluye reglas o leyes que permiten interactuar entre esos elementos. Por ejemplo, el conjunto de números naturales es mencionado como una colección de objetos que se pueden contar, pero carece de ciertas propiedades que se encuentran en los números reales.

💡Números naturales

Los números naturales son los enteros positivos que se utilizan para contar objetos, como 1, 2, 3, etc. En el guion, se menciona que, aunque los números naturales son útiles para la contabilidad, carecen de la capacidad de representar cantidades negativas, lo que lleva a la necesidad de otros sistemas numéricos como los números enteros.

💡Números enteros

Los números enteros incluyen a los números naturales, los negativos y el cero. Se mencionan en el video como una extensión de los números naturales que incluyen cantidades negativas, pero aún así no cubren todas las fracciones o razones, lo que lleva a la introducción de los números racionales.

💡Números racionales

Los números racionales son fracciones donde tanto el numerador como el denominador son enteros, y el denominador es distinto de cero. En el guion, se explica que los números racionales son una extensión de los números enteros que permiten representar razones, pero aún así tienen limitaciones, como no incluir todos los números reales, como los irracionales.

💡Números irracionales

Los números irracionales son aquellos que no pueden expresarse como fracción de enteros, y su decimal es infinita y no repetitiva. En el video, se menciona que, junto con los números racionales, forman parte del conjunto de números reales, permitiendo representar todos los números en la recta real.

💡Operaciones

Las operaciones en el sistema de números reales son las acciones que se pueden realizar con los números, como la adición y la multiplicación. El guion destaca que estas operaciones, junto con la relación de orden, definen el sistema de números reales, permitiendo que se realicen cálculos y deducciones matemáticas.

💡Relación de orden

La relación de orden en el sistema de números reales establece cómo se comparan los números entre sí, es decir, quién es mayor o menor. En el video, se menciona que esta relación es fundamental para definir los números reales positivos y negativos, y es una de las características que distinguen al sistema de números reales.

💡Axiomas

Los axiomas son proposiciones que se consideran verdaderas sin necesidad de prueba y que sirven de base para el razonamiento lógico. En el guion, se describen varios axiomas que definen las propiedades del sistema de números reales, como la conmutatividad, asociatividad, distributividad, existencia de elementos neutros y la existencia de inversos.

💡Completitud

La completitud, también conocida como continuidad o supremo, es una propiedad del sistema de números reales que garantiza que no hay 'agujeros' en la recta real; es decir, que para cualquier conjunto no vacío y acotado de números reales, existe un supremo. En el video, se explica que esta propiedad es crucial para asegurar que el sistema de números reales es completo y que no se pierdan elementos al realizar operaciones.

Highlights

Introducción al estudio del sistema de números reales.

Diferencia entre un conjunto y un sistema: un conjunto es una agrupación de objetos, mientras que un sistema incluye reglas o leyes.

El sistema de números reales es esencial para representar cantidades resultantes de experimentos y mediciones.

Limitaciones de los números naturales, enteros y racionales en la representación de cantidades.

Los números racionales son la comparación entre dos magnitudes con el denominador distinto de cero.

Todos los números reales, racionales e irracionales, se pueden representar en una recta real.

El sistema de números reales como un laboratorio matemático para manipular y observar el comportamiento de objetos.

Posibilidad de realizar operaciones como unión, intersección, diferencia y complemento en el sistema de números reales.

El sistema de números reales permite construir nuevos sistemas de coordenadas bidimensionales y tridimensionales.

Importancia del sistema de números reales en el estudio de álgebra lineal y espacios vectoriales.

Definición formal del sistema de números reales como el conjunto de números reales con operaciones de adición, multiplicación y relación de orden.

Axiomas de cuerpo: propiedades conmutativas, asociativas, distributivas, existencia de elementos neutros y la propiedad del inverso aditivo.

Axiomas de orden: definición de números reales positivos y las propiedades relacionadas con la desigualdad.

Axioma del supremo o completitud: garantía de que no falte ningún elemento en los números reales.

Resumen de la definición del sistema de números reales y sus axiomas.

Temas futuros de estudio: ecuaciones, inecuaciones, valor absoluto, máximo entero y consecuencias de los axiomas.

Transcripts

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Saludos y Sean bienvenidos todos los

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estudiantes y visitantes de este su

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canal soy el licenciado Bolívar y el día

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de hoy haremos una introducción al

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estudio del sistema de números reales

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iniciemos formulándonos la siguiente

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pregunta un conjunto y un sistema son

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iguales

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y la respuesta definitiva es que no

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puesto que el conjunto es una relación

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una agrupación una colección de objetos

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llamados elementos habitantes o puntos y

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el sistema el sistema es Ese Conjunto

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más reglas o leyes van a permitir

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interactuar entre los objetos que están

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dentro del conjunto la segunda pregunta

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naturales y por qué es necesario

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estudiar el sistema de números reales en

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este material se Proponen tres posibles

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respuestas una de ellas es que el

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sistema de números reales es el ámbito

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ideal para representar cantidades esas

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cantidades definitivamente son resultado

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de experimentos y la medición de

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diferentes objetos y debido que es el

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ámbito ideal porque tenemos el sistema

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de hongos naturales el sistema de

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números enteros el sistema números

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racionales y vemos que en cada uno de

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ellos tienen ciertas limitantes por

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ejemplo en los números naturales 1 2 3

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se pueden contabilizar de esa forma No

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pero nos faltaría cantidades negativas

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salimos a los enteros ya tenemos

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cantidades negativas pero nos faltarían

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las razones y de ahí viene el término de

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números

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racionales razones es decir la

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comparación entre dos

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magnitudes con la condición con la

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condición de que el denominador tenga

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que ser distinto de Cero y esta regla

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nos acompañará durante todo el estudio

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del cálculo Así mismo podemos

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representar no en una recta real y

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distinguir Quienes son positivos y

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negativos y todos los números sin

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excepción sean racionales o irracionales

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se pueden Representar en esta recta real

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esta segunda posible respuesta también

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es muy interesante porque nos permite

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afirmar que el sistema de números reales

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es un laboratorio matemático Y qué se

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hace en un laboratorio se puede

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manipular y se puede observar el

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comportamiento de diferentes objetos en

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este caso va a ser nuestro primer

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sistema

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unidimensional en una sola dimensión

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aquí tenemos por ejemplo la ubicación de

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un punto x Sub Zero igual a menos 2 un

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intervalo de 0 hasta pi cerrado en cero

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pero abierto en Pi y aquí está el

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conjunto no solo eso también podemos

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Hallar el máximo entero el valor

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absoluto y manipular es decir por

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ejemplo Aquí tengo el conjunto a y el

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conjunto B puedo realizar las

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operaciones de Unión intersección

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diferencia el complemento pero

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utilizando esta representación

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geométrica del sistema de números reales

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y nuestra tercera respuesta será que el

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sistema de números reales va a permitir

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construir nuevos sistemas de coordenadas

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aquí hay solamente dos ejemplos el

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sistema bidimensional y el sistema

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tridimensional aquí se cumplen las

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propiedades que se estudian en el

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sistema de números reales también es

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útil cuando se estudia espacios vecto el

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álgebra lineal en r también es muy

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interesante Entonces estos sistemas que

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se construyen en base al sistema de

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números reales es muy útil en el estudio

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general de la matemática recordemos que

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el conjunto es diferente del sistema y

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el sistema hemos dicho que es un

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conjunto más leyes y en este caso

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Quiénes Serán las leyes para definir el

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sistema de números reales las leyes de

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composición interna son las operaciones

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Y en este caso las operaciones que vamos

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a asociar Al conjunto de números reales

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será la adición y la multiplicación sí

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entendiendo que el conjunto de números

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reales denotado por r es el conjunto que

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resulta de la unión del conjunto de

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números racionales

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e irracionales ahora a este conjunto le

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vamos a asociar las leyes y en este caso

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van a ser dos operaciones la adición y

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la multiplicación ojo la operación es la

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adición y resultado es la suma la

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operación es multiplicación y el

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resultado es el producto Ahora sí

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definamos de manera formal el sistema de

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números reales el sistema de números

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reales es el conjunto de números reales

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asociado a las operaciones de adición

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multiplicación y una relación de orden

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denotado por esta cuaternia r coma más

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coma punto menor igual que usualmente se

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pone como r que además

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satisface los siguientes grupos de

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idiomas primero acción más de cuerpo

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estos axiomas de cuerpo están

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directamente relacionados con la

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igualdad que nos dice la axioma número

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uno a más B es igual a b más a ese es

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con respecto a la adición y respecto a

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la multiplicación a por B es igual a b

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por a eso conocemos y es denominado la

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propiedad

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conmutativa Asimismo tenemos la

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propiedad asociativa es decir si tomo

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tres elementos arbitrarios del conjunto

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de números reales y

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utilizo las operaciones el resultado

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será el siguiente a más B Más C va a ser

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igual a a + b + c igual funciona en el

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producto a por B asociado por c es igual

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a a por B por c asociado acción número 3

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propiedad distributiva

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factor de b + c es igual a a por B más a

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por sí aquí la distributividad combina

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las dos operaciones el axioma número 4

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habla de la existencia de elemento

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neutro o identidad hay un neutro aditivo

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y un neutro multiplicativo en el caso

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del neutro aditivo se define de la

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siguiente forma para todo elemento a del

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conjunto de números reales existe un

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único cero que pertenece a r tales que a

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más 0 es igual a es decir que no altere

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el resultado Y de igual manera para el

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la multiplicación Sería para todo a que

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pertenece a Los Reales existe un único

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uno que pertenece a Los Reales tales que

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ha multiplicado por uno sigue siendo

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ahora en la acción más número 5 habla

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del inverso aditivo es decir que para

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todo elemento a de números reales existe

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un único menos a que pertenece al

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conjunto de números reales tales que la

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suma o sea como resultado el elemento

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neutro y aquí en la axioma número 6 hay

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que tener mucho cuidado por qué Porque

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en este caso no van a ser todos los

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números reales que admiten inversa sino

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todos los Reales menos el cero es decir

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que para todo a que pertenece a Los

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Reales menos el cero existe un único a

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la -1 que pertenece a r tal que el

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producto sea la identidad multiplica y

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ya tenemos seis axiomas que corresponden

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al grupo de axiomas de cuerpo ahora

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veamos los axiomas de orden que están

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relacionados con la desigualdad para

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esto es necesario definir el conjunto de

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números reales

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positivos ojo aquí si se puede definir

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Los Reales positivos también podríamos

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considerar Los Reales negativos es decir

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que el conjunto estará formado por todos

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los números reales tales que x sea mayor

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que 0 si son reales positivos pero si

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fueran reales negativos sería x menores

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que 0 Entonces estamos tomando un

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subconjunto de los números reales para

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poder definir los siguientes axiomas

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axioma número 7 dice si tengo dos

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números reales positivos que pertenecen

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a este conjunto entonces la suma el

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resultado de operar entre a más B

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también va a ser un real positivo de

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igual manera si yo multiplico dos

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números positivos también va a ser

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positivo número 8 nos dice que para todo

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a que pertenece a Los Reales menos el

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cero a pertenece a Los Reales positivos

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o menos a pertenece a Los Reales

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positivos en este caso me está

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garantizando que todos los elementos no

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no pueden tomar dos valores es decir van

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a ser positivos o van a ser negativos ya

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y aquí finalmente tenemos el axioma

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número nueve que corresponde a los

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axiomas de orden dice que 0 no pertenece

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a Los Reales positivos ojo Claro que

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algunos dirán Pero esto ya lo sabemos

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que es verdad es cierto pero tengan en

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cuenta que estos axiomas nos van a

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permitir construir todas las demás

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propiedades del sistema de números

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reales es decir que en base a estos

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axiomas van a salir más resultados que

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se denominan consecuencias tanto de los

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axiomas de orden axioma de cuerpo y

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axioma del supremo que detallaremos a

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continuación el tercer axioma del

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supremo o extremo superior o completitud

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o continuidad nos garantiza nos

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garantiza que no falte ningún elemento a

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los números reales qué nos dice este

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axioma todo conjunto no vacío a de

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números reales

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acotado superiormente tiene extremo

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superior esto es existe un número real x

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tal que el supremo de a sea x tal que x

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es mayor o igual que a para todo a que

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pertenece al conjunto

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con esto nos está diciendo al acotar es

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decir vamos a cortar vamos a formar

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pedacitos de

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de subconjuntos de números reales de tal

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manera que va a garantizar que los

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extremos haya números no se va a perder

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absolutamente ningún elemento por eso

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también esto de completitud no no falta

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ningún elemento ninguno no podemos

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preguntarnos quién está al costado de

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cero no y solo sabemos que existe un

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elemento que está al costado de cero

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describirlo es un poco o un mucho

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complicado ya a manera de resumen

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podemos decir que el sistema de números

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reales es la cuaterna r coma más coma

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punto coma menor igual que cumple los

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grupos de axiomas de cuerpo de orden y

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de completitud o continuidad o acción

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supremo Aquí hay un resumen que nos nos

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permite recordar cómo está definido el

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sistema de números reales finalmente en

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el estudio del sistema de los números

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reales vamos a tener como temas

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ecuaciones inecuaciones valor absoluto

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máximo entero y los grupos de axiomas de

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cuerpo de orden y de completitud o

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axioma de supremo

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interactúan de manera simultánea en

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muchos casos es decir que no son

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independientes estos grupos de acciones

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bueno Vamos a continuar estudiando este

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tema que es muy interesante analizando

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las consecuencias de los axiomas de

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orden como que dan como resultado las

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ecuaciones pero Eso lo veremos en un

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próximo vídeo los espero hasta la

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siguiente

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