Operaciones combinadas con números naturales. Jerarquía de operaciones

Para realizar operaciones combinadas con números naturales es necesario seguir un orden o jerarquía a la hora de realizar las distintas operaciones que pueden aparecer (suma, resta, multiplicación, división, potencias, raíces, paréntesis, corchetes…).

Esto es lo que se conoce habitualmente como jerarquía de operaciones. Es decir, no podemos hacer las operaciones en cualquier orden, sino siguiendo un orden determinado.

Se resuelven primero las operaciones que aparecen dentro de paréntesis y corchetes, y después el resto (aunque en ocasiones se puedan hacer algunas operaciones simultáneamente), siguiendo tanto dentro como fuera de los paréntesis este orden:

1. Potencias y raíces

2. Multiplicaciones y divisiones (de izquierda a derecha, cuando aparecen seguidas)

3. Sumas y restas

A continuación incluyo dos vídeos, en los que explico toda la jerarquía de operaciones y resuelvo, paso a paso, varios ejercicios de operaciones combinadas con números naturales, empezando por un ejemplo muy sencillo y terminando con un ejercicio con todo tipo de operaciones, paréntesis, e incluso potencias y raíces.

Te aseguro que, si aprendes a hacer todo lo que te he contado en estos dos vídeos, sabrás hacer cualquier ejercicio de operaciones combinadas con números naturales.

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Fracción generatriz de un número decimal. Pasar de decimal a fracción

En algunas ocasiones tenemos que hacer operaciones en las que intervienen números decimales que no son exactos, es decir, que tienen infinitos decimales.

Si queremos evitar tener que utilizar una aproximación del número para poder realizar las operaciones con números decimales, y con ello perder exactitud en el cálculo, lo que debemos hacer es escribir dichos números en forma de fracción.

Esto es lo que se conoce como calcular la fracción generatriz de un número decimal, es decir, pasar de número decimal a fracción.

Se le llama fracción generatriz porque genera (da como resultado) dicho número decimal al dividir el numerador de la fracción entre el denominador.

Ojo, que esto, pasar de número decimal a fracción, podemos hacerlo siempre que los números decimales sean exactos, periódicos puros o periódicos mixtos (no os preocupéis porque en los vídeos que os voy a poner ahora explico perfectamente cómo es cada uno de estos números), pero no podemos hacerlo si se trata de un número irracional, que tiene infinitos decimales pero no es periódico y, por definición, no se puede expresar en forma de fracción.

Hasta aquí todo muy bien, pero necesitamos ver ejemplos y explicaciones, así que vamos a ello.

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Operaciones combinadas con potencias #4 (Con distinta base y exponente)

¡Vamos a dar un paso más y vamos a resolver un ejercicio de operaciones combinadas con potencias más completo aún que los que hemos visto hasta ahora!

En el blog hemos ido viendo cómo realizar distintas operaciones con potencias (con la misma base o con el mismo exponente) de forma individual.

En publicaciones anteriores vimos primero dos ejercicios de operaciones combinadas con potencias en los que todas las potencias tenían la misma base, después otro ejercicio de operaciones combinadas con potencias en el que, sin embargo, no eran todas las bases iguales, pero sí coincidían algunas, y por último resolvimos un ejercicio de operaciones combinadas con potencias en el que tanto las bases como los exponentes eran distintos.

En esta ocasión, también tendremos bases y exponentes diferentes, pero además aparecerán exponentes negativos e incluso alguna potencia de potencia.

Intentaremos conseguir tener potencias de igual base para poder hacer operaciones entre ellas, y para eso descompondremos las bases en factores primos primero.

Tendremos que hacer multiplicaciones de potencias de la misma base, divisiones de potencias de la misma base, potencias de una potencia, operar con potencias de exponente negativo, e incluso dividir potencias de igual exponente.

Con todo esto, os podéis imaginar que es un ejercicio típico de examen.

Pero no es preocupéis porque es más sencillo de lo que puede parecer.

Os dejo con el vídeo donde resuelvo el ejercicio paso a paso y explicándolo absolutamente todo:

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Operaciones combinadas con potencias #3 (Con distinta base y exponente)

En el blog hemos ido viendo cómo realizar distintas operaciones con potencias (con la misma base o con el mismo exponente) de forma individual.

En publicaciones anteriores vimos dos ejercicios de operaciones combinadas con potencias en los que todas las potencias tenían la misma base y otro ejercicio de operaciones combinadas con potencias en el que, sin embargo, no eran todas las bases iguales, pero sí coincidían algunas.

En esta ocasión vamos a ver cómo podemos resolver un ejercicio de operaciones combinadas con potencias en el que tanto las bases como los exponentes son distintos.

Intentaremos conseguir tener potencias de igual base para poder hacer operaciones entre ellas, y para eso descompondremos las bases en factores primos primero.

Tendremos que hacer multiplicaciones de potencias de la misma base, divisiones de potencias de la misma base y potencias de una potencia.

Pero no es preocupéis porque es más sencillo de lo que puede parecer.

Os dejo con el vídeo donde resuelvo el ejercicio paso a paso y explicándolo todo:

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Nuevo récord de cálculo de decimales del número Pi… 62,8 billones

El pasado sábado, 14 de agosto de 2021, se batió el récord mundial de cálculo de decimales del número Pi, estableciéndolo en 62,8 billones de decimales (exactamente 62 831 853 071 750 decimales).

Después de 108 días, 9 horas, 4 minutos y 19,2 segundos, la computadora de alto rendimiento del Centro de Análisis, Visualización y Simulación de Datos (DAViS) perteneciente a la Universidad de Ciencias Aplicadas de los Grisones (FHGR) en Suiza, superó el antiguo récord mundial de 50 billones de decimales en 12,8 billones de nuevas cifras.

Lo impresionante de este nuevo récord no son solo los 12,8 billones de nuevos decimales calculados, sino que, aunque pueda parecer mucho tiempo los algo más de 3 meses y medio que se han necesitado, es casi dos veces más rápido que el récord que Google estableció en 2019, y alrededor de 3,5 veces más rápido que el último récord mundial de 2020.

Fuente de la imagen

Por cierto, los últimos 10 decimales conocidos del número Pi son:

7817924264

En la imagen anterior podéis ver los últimos 96 decimales (Last Decimal Digits: Pi).

Como anécdota, que da una idea de la magnitud de las cifras decimales calculadas, os diré que el número (escrito en base hexadecimal, que es la base con la que se va obteniendo por primera vez y que después se convierte a decimal) en un formato comprimido utiliza unos 24 TB de espacio en disco (si no estuviera comprimido ocuparía 48 TB). Para almacenarlo en base decimal se han necesitado 63 archivos comprimidos.

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Ecuaciones bicuadradas

Las ecuaciones bicuadradas son ecuaciones de cuarto grado incompletas que sólo tienen los términos de exponente par.

Es decir si, por ejemplo, la incógnita o variable es x, tienen término con x4 y con x2, pero no tienen ningún término con x3 o con x. Un ejemplo de ecuación bicuadrada sería el siguiente:

x4 – 4x2 + 3 = 0

Para resolver las ecuaciones bicuadradras utilizamos un cambio de variable, de manera que conseguimos primero transformarlas en ecuaciones de segundo grado con una nueva variable y, después de resolverlas, deshaciendo el cambio de variable que habíamos realizado, conseguimos obtener las soluciones de la ecuación bicuadrada inicial.

En el siguiente vídeo explico todo el procedimiento a seguir, paso a paso y con detalle, y realizo tres ejemplos para que se pueda entender perfectamente:

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