Sentido numérico & algebraico

Números, Proporcionalidad y Porcentajes

1º ESO · 2º ESO · 3º ESO · 4º ESO

  • ✓Comprender y operar con números enteros y racionales, aplicando correctamente la jerarquía de las operaciones y las reglas de los signos.
  • ✓Resolver problemas de proporcionalidad directa e inversa utilizando la regla de tres o la constante de proporcionalidad.
  • ✓Calcular porcentajes, así como aumentos y disminuciones porcentuales, en situaciones de la vida cotidiana.
  • ✓Aplicar las propiedades de las potencias y raíces para simplificar expresiones numéricas.
  • ✓Identificar y corregir errores comunes en el cálculo con estos tipos de números y operaciones.

Key concepts

Números Enteros (Z)

Los números enteros son el conjunto de los números naturales (positivos), sus opuestos (negativos) y el cero. Se representan con la letra Z. Incluyen {..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ...}. Las operaciones básicas (suma, resta, multiplicación y división) siguen reglas específicas para los signos.

Números Racionales (Q)

Los números racionales son aquellos que pueden expresarse como una fracción a/b, donde 'a' es un número entero (numerador) y 'b' es un número entero distinto de cero (denominador). Incluyen los números enteros, los decimales exactos y los decimales periódicos. Las operaciones con fracciones requieren encontrar un denominador común (mínimo común múltiplo) para la suma y resta, y reglas específicas para la multiplicación y división.

Q = {a/b | a ∈ Z, b ∈ Z, b ≠ 0}
Proporcionalidad Directa

Dos magnitudes son directamente proporcionales si al multiplicar o dividir una de ellas por un número, la otra queda multiplicada o dividida por el mismo número. La razón entre sus valores correspondientes es constante (constante de proporcionalidad).

y/x = k (constante de proporcionalidad)
Proporcionalidad Inversa

Dos magnitudes son inversamente proporcionales si al multiplicar o dividir una de ellas por un número, la otra queda dividida o multiplicada por el mismo número. El producto de sus valores correspondientes es constante.

x · y = k (constante de proporcionalidad)
Porcentajes

Un porcentaje es una forma de expresar una proporción o una fracción de 100. Se utiliza para representar una parte de un total. Un 'n%' significa 'n de cada 100'.

n% = n/100
Potencias

Una potencia es una forma abreviada de escribir una multiplicación de factores iguales. Se compone de una base (el número que se multiplica) y un exponente (el número de veces que se multiplica la base por sí misma).

aⁿ = a · a · ... · a (n veces)
Raíces

La raíz enésima de un número 'a' es otro número 'b' tal que 'b' elevado a 'n' es igual a 'a'. Es la operación inversa de la potenciación. La raíz cuadrada (índice 2) y la raíz cúbica (índice 3) son las más comunes.

ⁿ√a = b si bⁿ = a

Key facts to remember

  • 1La jerarquía de las operaciones es: Paréntesis, Potencias y Raíces, Multiplicaciones y Divisiones, Sumas y Restas.
  • 2En la multiplicación y división de enteros, signos iguales dan positivo (+), signos diferentes dan negativo (-).
  • 3Para sumar o restar fracciones, es imprescindible que tengan el mismo denominador (mínimo común múltiplo).
  • 4La constante de proporcionalidad directa es el cociente (y/x), y la de proporcionalidad inversa es el producto (x · y).
  • 5Un porcentaje n% se puede expresar como la fracción n/100 o el decimal n/100.
  • 6Cualquier número (distinto de cero) elevado a 0 es 1 (a⁰ = 1).
  • 7Una potencia con exponente negativo es igual a la inversa de la base elevada al exponente positivo (a⁻ⁿ = 1/aⁿ).
  • 8La raíz enésima de un número elevado a una potencia se puede expresar como una potencia de exponente fraccionario (ⁿ√aᵐ = aᵐ/ⁿ).

Worked examples

Example 1

Calcula el resultado de la siguiente expresión combinada: (-5) · (3 - 7) + 18 : (-3) - (1/2 + 3/4) · 8

IPrimero, resolvemos las operaciones dentro de los paréntesis:
II3 - 7 = -4
III1/2 + 3/4 = 2/4 + 3/4 = 5/4
IVLa expresión queda: (-5) · (-4) + 18 : (-3) - (5/4) · 8
VAhora, realizamos las multiplicaciones y divisiones de izquierda a derecha:
VI(-5) · (-4) = 20
VII18 : (-3) = -6
VIII(5/4) · 8 = (5 · 8) / 4 = 40 / 4 = 10
9La expresión queda: 20 - 6 - 10
10Finalmente, realizamos las sumas y restas de izquierda a derecha:
1120 - 6 = 14
1214 - 10 = 4

Answer

4

Recuerda la jerarquía de las operaciones: Paréntesis, Potencias y Raíces, Multiplicaciones y Divisiones, Sumas y Restas (PAPOMUDAS).

Example 2

Si 6 obreros tardan 10 días en construir un muro, ¿cuántos días tardarían 4 obreros en construir el mismo muro, trabajando al mismo ritmo?

IIdentificamos las magnitudes: número de obreros y tiempo (días).
IIAnalizamos la relación: A más obreros, menos tiempo; a menos obreros, más tiempo. Es una relación de proporcionalidad inversa.
IIIPlanteamos la regla de tres inversa:
IV6 obreros ----> 10 días
V4 obreros ----> x días
VIEn proporcionalidad inversa, el producto de las magnitudes es constante: 6 · 10 = 4 · x
VIIResolvemos para x:
VIII60 = 4 · x
9x = 60 / 4
10x = 15

Answer

4 obreros tardarían 15 días en construir el muro.

En la regla de tres inversa, se multiplica en línea recta y se divide por el término restante.

Example 3

El precio de un ordenador es de 750 €. Si primero se aplica un descuento del 20% y luego se le añade un 16% de IVA sobre el precio ya rebajado, ¿cuál es el precio final del ordenador? Además, calcula el valor de (2⁻² · 2⁵) / 2⁰.

ICalculamos el precio después del descuento del 20%:
IIDescuento = 20% de 750 € = (20/100) · 750 = 0,20 · 750 = 150 €
IIIPrecio rebajado = 750 € - 150 € = 600 €
IVAhora, calculamos el IVA del 16% sobre el precio rebajado:
VIVA = 16% de 600 € = (16/100) · 600 = 0,16 · 600 = 96 €
VIPrecio final = Precio rebajado + IVA = 600 € + 96 € = 696 €
VIIPara la expresión con potencias: (2⁻² · 2⁵) / 2⁰
VIIIAplicamos la propiedad aᵐ · aⁿ = aᵐ⁺ⁿ en el numerador: 2⁻² · 2⁵ = 2⁻²⁺⁵ = 2³
9Aplicamos la propiedad a⁰ = 1 en el denominador: 2⁰ = 1
10La expresión queda: 2³ / 1
11Calculamos 2³ = 2 · 2 · 2 = 8
12El resultado es 8 / 1 = 8.

Answer

El precio final del ordenador es 696 €. El valor de la expresión con potencias es 8.

Para aumentos y disminuciones porcentuales, puedes usar factores de cambio: Precio · (1 - %descuento) · (1 + %IVA).

Common mistakes

  • ✗No respetar la jerarquía de las operaciones, especialmente con sumas/restas y multiplicaciones/divisiones.
  • ✗Errores con la regla de los signos en operaciones con números enteros.
  • ✗Confundir la proporcionalidad directa con la inversa, aplicando la regla de tres incorrecta.
  • ✗Calcular aumentos o disminuciones porcentuales sobre la cantidad inicial en lugar de sobre la cantidad modificada en pasos sucesivos.
  • ✗Errores al operar con potencias de exponente negativo o al aplicar las propiedades de las potencias.

Exam tips

  • ★Lee atentamente el enunciado de cada problema para identificar qué tipo de números y operaciones se requieren.
  • ★Muestra todos los pasos de tus cálculos de forma ordenada; esto te ayudará a evitar errores y facilitará la revisión.
  • ★Verifica tus resultados, especialmente en problemas de proporcionalidad y porcentajes, para asegurarte de que tienen sentido en el contexto del problema.
  • ★Simplifica las fracciones siempre que sea posible para trabajar con números más pequeños y evitar errores.

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