Source: http://www.slideshare.net/educani/matemtica-bachillerato-2010-11-23
Timestamp: 2017-01-24 16:49:57+00:00

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Matem+ítica bachillerato 2010 11 23
ANEXOS MATEMATICOS
Clases de nieblas
Traslación, Giro de ejes y Determin...
by delpinopatrick
Indica si las siguientes afirmacion...
Guia matematica segundo_ano
, Docente de Matemática
at Federacion Ecuatoriana de Futbol
excelente justo lo q buscaba
at Unidad Educativa Madre María Berenice
muy bueno este aporte compañero se le agradece ya que sinceramente no tenía idea de como debí planificar. Reitero mis agradecimientos
Ministerio de Educación del Ecuador Nuevo Bachillerato Ecuatoriano ÁREA DE MATEMÁTICALa importancia de enseñar y aprender MatemáticaLa sociedad tecnológica que está cambiando constantemente requiere de npersonas que puedan pensar de manera cuantitativa para resolver problemas iócreativa y eficientemente. Los estudiantes requieren desarrollar su habilidad ccmatemática, obtener los conocimientos fundamentales y las destrezas que le duservirán para comprender analíticamente el mundo y ser capaces de resolver olos problemas que surgirán en sus ámbitos profesional y personal. Por ello, la prtarea fundamental del docente es la de proveer un ambiente que integre reobjetivos, conocimientos aplicaciones, perspectivas, alternativas metodológicas suy evaluación significativa para que el estudiante desarrolle, a más de confianza daen su propia potencialidad matemática, gusto por la Matemática. biLa Matemática es una de las asignaturas que, por su esencia misma hi(estructura, lógica, formalidad, la demostración como su método, lenguaje rocuantitativo preciso y herramienta de todas las ciencias) facilita el desarrollo del .Ppensamiento y posibilita al que la conozca a integrarse a equipos de trabajo jointerdisciplinario para resolver los problemas de la vida real, los mismos que, baactualmente, no pueden ser enfrentados a través de una sola ciencia. Además, trala sociedad tecnológica e informática en que vivimos requiere de individuos decapaces de adaptarse a los cambios que ésta fomenta; así, las destrezasmatemáticas mencionadas anteriormente son capacidades fundamentales tosobre las cuales se cimientan otras destrezas requeridas en el mundo laboral. en umEje integrador del áreaDe lo dicho anteriormente, la propuesta curricular presente se sustenta en el oceje integrador del área DAdquirir conceptos e instrumentos matemáticos que desarrollen el pensamientológico, matemático y crítico para resolver problemas mediante la elaboración demodelos.En otras palabras, en cada año del Bachillerato, se debe promover en losestudiantes la capacidad de resolver problemas modelándolos con lenguajematemático, resolviéndolos eficientemente e interpretando su solución en sumarco inicial. Los ejes de aprendizaje, los bloques curriculares y las destrezasparten de este eje transversal. 2.
Los ejes de aprendizajeEl eje curricular integrador del área de Matemática se sostiene en lossiguientes ejes de aprendizaje: abstracción, generalización, conjetura ydemostración; integración de conocimientos; comunicación de las ideasmatemáticas; y el uso de las tecnologías en la solución de los problemas.1. Abstracción, generalización, conjetura y demostración. La fortaleza de la matemática como herramienta en la solución de problemas se sustenta en la capacidad de ésta para reconocer en realidades diversas, elementos comunes y transformarlos en conceptos y relaciones entre ellos para elaborar modelos generales que luego se aplican exitosamente a problemas n diversos, e incluso, bastante diferentes de aquellos que originaron el ió modelo. Por ello, aprender a generalizar partiendo de lo particular es cc necesario para establecer propiedades entre los objetos matemáticos que du representan la realidad y comprender el alcance de estos así como su uso o en la solución de los problemas. Adicionalmente, asegurar que los pr resultados de los modelos proveen soluciones a los problemas pasa por la re obtención de demostraciones, ya sean formales u obtenidas mediante su métodos heurísticos. Finalmente, la posibilidad de obtener estos modelos da generales incluye el análisis y la investigación de situaciones nuevas, la bi realización de conjeturas, y de su aceptación o de su rechazo (sustentado hi en la demostración). ro .P2. Integración de conocimientos. Hay dos tipos de integración. El primero, jo entre los conocimientos adquiridos anteriormente, lo que reforzará su ba aprendizaje y posibilitará el aprendizaje de nuevos conocimientos. Es tra necesario, entonces, enfatizar en la interacción entre los bloques curriculares, ya que las habilidades desarrolladas en unos ayudarán a de desarrollar habilidades en otros, lo que fomentará habilidades matemáticas to altamente creativas. Por ejemplo, el Álgebra debe entenderse desde el en punto de vista de las funciones y no solamente como una destreza de um manipulación simbólica. Un segundo tipo de integración de conocimientos se deberá realizar entre los conocimientos matemáticos y los de otras oc aéreas de estudio, pues la gran mayoría de los problemas que los D estudiantes encontrarán en la vida cotidiana solo podrán ser resueltos mediante equipos interdisciplinarios. Esta integración de conocimientos enriquecerá los contenidos matemáticos con problemas significativos y estimularán una participación activa de los estudiantes al apelar a diversos intereses y habilidades.3. Comunicación de las ideas matemáticas. El proceso de enseñanza- aprendizaje se sustenta en la comunicación, pues las ideas matemáticas y las manipulaciones simbólicas deben acompañarse con descripciones en los lenguajes oral y escrito. En efecto, a pesar de que la Matemática posee 3.
un lenguaje altamente simbólico, los significados que representa deben ser comunicados y aprehendidos por los estudiantes a través de la lengua. Es, por lo tanto, fundamental que el docente enfatice en el uso adecuado del lenguaje en sus diferentes manifestaciones en el proceso de enseñanza- aprendizaje. Esta práctica le permitirá al estudiante convertirse en un expositor claro al momento de explicar ideas, podrá desarrollar sus capacidades de razonamiento y demostración, y expresar sus argumentos de forma adecuada, convincente y sustentada, y no expondrá únicamente las soluciones de los problemas, sino que también podrá explicar (y justificar su uso) los procedimientos que ha utilizado para alcanzar dichas soluciones. n ió 4. El uso de las tecnologías en la solución de problemas. En la solución de cc problemas mediante la Matemática muy a menudo es necesario realizar du cálculos, gráficos, tareas repetitivas, etcétera. Éstas, en general, consumen o pr mucho tiempo y esfuerzo que, gracias a la tecnología, pueden ser llevadas re a cabo por medio de software matemático en computadoras, o por medio de calculadoras gráficas o emuladores de las mismas. El tiempo y el esfuerzo su que podemos ahorrarnos al utilizar exitosamente las tecnologías debe ser da utilizado en aquello que las tecnologías no pueden hacer: elaborar los bi modelos matemáticos mediante los cuales resolveremos los problemas. hi Ésta misma idea se debe aplicar en el proceso de enseñanza-aprendizaje: ro las tecnologías no reemplazan nuestras capacidades de abstraer, .P generalizar, formular hipótesis y conjeturas para poder transformar un jo problema de la vida real en un modelo matemático que la tecnología nos ba provee de herramientas valiosas para resolver el problema. Por lo tanto, el tra conocimiento, el uso racional y la eficiencia de las tecnologías será una herramienta invaluable en la aplicación de los conocimientos matemáticos de para la solución de los problemas. to en Las macro-destrezas um Las destrezas con criterios de desempeño incluidas en la propuesta curricular por año se pueden agrupar de manera general en tres categorías: oc D1. Conceptual. El desarrollo, el conocimiento y reconocimiento de los conceptos matemáticos (su significado y su significante), sus representaciones diversas (incluyendo la lectura e interpretación de su simbología), sus propiedades y las relaciones entre ellos y con otras ciencias.2. Calculativa o procedimental. Procedimientos, manipulaciones simbólicas, algoritmos, cálculo mental.3. Modelización. La capacidad de representar un problema no matemático (la mayoría de las veces) mediante conceptos matemáticos y con el lenguaje de la 4.
matemática, resolverlo y luego interpretar los resultados obtenidos para resolver el problema.Los bloques curricularesSon cuatro: números y funciones; álgebra y geometría; matemáticas discretas; yprobabilidades y estadística. 1. Números y funciones. El conjunto de los números reales es nuestro conjunto universo y es la base sobre la cual se desarrolla la gran pirámide que constituye el mundo matemático. Ahora bien, en la educación básica, n los estudiantes desarrollan progresivamente la noción de número hasta ió llegar a tratar con el conjunto de números reales, sus operaciones básicas y cc propiedades. En el bachillerato, los estudiantes deben profundizar el du conocimiento de este conjunto utilizándolo en la resolución de problemas o pr algebraicos. El concepto de función es, posiblemente, el más importante en re Matemática; difícilmente, se puede representar un fenómeno sin el auxilio de este concepto. Los estudiantes del bachillerato parten y amplían el su conocimiento previo de funciones, desarrollado en la educación básica a da través de la investigación de patrones, de la descripción de relaciones bi lineales mediante la gráfica de la recta y de ejemplos de funciones hi polinomiales. Las destrezas adquiridas en el estudio del álgebra, la ro manipulación de expresiones algebraicas y la resolución de ecuaciones son .P cimientos que facilitan el estudio del concepto de función. En el bachillerato, jo se integra lo anteriormente aprendido con la introducción y desarrollo de la ba noción de función, que incluye sus diversas representaciones (tabla, gráfica, tra fórmula y relación), el estudio del dominio y el recorrido, el análisis de las variaciones, simetrías y extremos. La solución de las ecuaciones deben de comprenderse como el método para encontrar un cero o la imagen de una to función. En el bachillerato, se estudiarán las diferentes clases de funciones en (llamadas elementales) y sus caracteristicas: polinomiales, racionales, um trigonométricas exponencial y logarítmicas, las que nos permiten interpretar y conocer el mundo: comportamiento y evolución en la economía, oc predicciones y estimaciones, tiempos, velocidades, el crecimiento de una D población, etcétera. Este bloque es fundamental para la preparación de los estudiantes hacia estudios universitarios. 2. Algebra y geometría. Este bloque enfatiza la relación entre álgebra y geometría. Este bloque se caracteriza por desarrollar el conocimiento del álgebra de vectores en dos y tres dimensiones. Partiendo de la noción de combinación lineal, se desarrollan las descripciones vectoriales de la recta y el plano. Seguidamente se investigan las transformaciones del plano: traslaciones, rotaciones, homotecias (dilataciones o contracciones), etcétera. El álgebra vectorial y sus aplicaciones a la geometría analítica 5.
constituyen una herramienta fundamental en el tratamiento de fenómenos físicos como la fuerza, la velocidad, campos eléctricos y magnéticos, gravitación universal y órbitas planetarias, tiro parabólico, entre otros.3. Matemáticas discretas. Este bloque provee de conocimientos y destrezas necesarias para que los estudiantes tengan una perspectiva sobre una variedad de aplicaciones, donde instrumentos matemáticos relativamente sencillos sirven para resolver problemas de la vida cotidiana: problemas de transporte, asignación de recursos, planificación de tareas, situaciones en sí complejas, pero muy comunes en el mundo laboral.4. Probabilidad y estadística. En el bachillerato el conocimiento de n probabilidad y estadística debe fundamentarse en lo desarrollado en la ió educación básica. El bloque incluye una revisión de la estadística cc descriptiva aprendida anteriormente; enfatiza en la habilidad de leer y du comprender la información estadística publicada en los medios; plantear o pr preguntas que puedan ser respondidas mediante encuestas, recopilar re datos, organizarlos y desplegar la información con medidas estadísticas. Se introduce la noción de probabilidad condicionada y el teorema de Bayes. El su bloque considera la noción de aleatoriedad, muestreo y técnicas sencillas da de simulación para resolver problemas pertinentes. bi hi ro .PValores joEl aula de matemática debe ser utilizada también como un espacio para badesarrollar destrezas actitudinales que coadyuvan a los objetivos generales del traárea como a los objetivos generales del bachillerato. Entre muchas otrasdestrezas mencionamos las siguientes: de to 1. Compromiso con su aprendizaje. en 2. Conciencia de su aprendizaje. um 3. Búsqueda de la autonomía en el aprendizaje. 4. Uso efectivo de algoritmos. oc 5. Coherencia en la formulación y en la exposición de ideas. D 6. Responsabilidad en el aula y solidaridad con sus compañeros al compartir los conocimientos. 7. Claridad y orden al momento de exponer la resolución de problemas. 8. Limpieza en la presentación de trabajos. 9. Ética. 6.
Perfil de salida del áreaEl Bachillerato General Unificado (BGU) busca formar ciudadanos capaces deinsertarse en la sociedad de manera democrática, responsable y productiva. Elegresado del BGU conoce los conceptos matemáticos suficientes parautilizarlos en la resolución de problemas de la vida cotidiana; entiende ellenguaje matemático y sus diferentes representaciones, y es capaz deexpresarse en él correctamente. Además, comprende que la matemáticadesempeña un papel importante en el cambio social como elemento formadory de conocimiento, y está en condiciones ´optimas para continuar sus estudiosde matemáticas a nivel superior.Al terminar el BGU, los educandos poseerán el siguiente perfil de salida en el nárea de Matemática: ió cc du Resuelve problemas mediante modelos construidos con la ayuda de o funciones elementales; álgebra y geometría; elementos de la pr matemática discreta, de la estadística y de las probabilidades. Justifica re (argumenta) la validez de los resultados obtenidos mediante el modelo y su la pertinencia de utilizarlos como solución de los problemas. da bi Usa adecuadamente el lenguaje para comunicar las ideas matemáticas hi que utiliza en la solución de un problema. ro .P Comprende el alcance de la información estadística, lo que le ofrece jo elementos para el ejercicio de una ciudadanía democrática. ba tra Utiliza las tecnologías de la información en la solución de los problemas, lo que le permitirá desempeñarse con soltura en el campo laboral. de También es capaz de estar actualizado en el avance de las tecnologías to de la información. en um Conoce los conceptos matemáticos básicos que le facilitan la comprensión de otras disciplinas. oc DObjetivos educativos del área 1. Comprender la modelización y utilizarla para la resolución de problemas. 2. Desarrollar una compresión integral de las funciones elementales: su concepto, sus representaciones y sus propiedades. Adicionalmente, identificar y resolver problemas que pueden ser modelados a través de las funciones elementales. 7.
3. Dominar las operaciones básicas en el conjunto de números reales: suma, resta, multiplicación, división, potenciación, radicación.4. Realizar cálculos mentales, con papel y lápiz y con ayuda de tecnología.5. Estimar el orden de magnitud del resultado de operaciones entre números.6. Usar conocimientos geométricos como herramientas para comprender problemas en otras áreas de la matemática y otras disciplinas. n7. Reconocer si una cantidad o expresión algebraica se adecúa ió razonablemente a la solución de un problema. cc du8. Decidir qué unidades y escalas son apropiadas en la solución de un o pr problema. re9. Desarrollar exactitud en la toma de datos y estimar los errores de aproximación. su da10. Reconocer los diferentes métodos de demostración y aplicarlos bi adecuadamente. hi11. Contextualizar la solución matemática en las condiciones reales o ro hipotéticas del problema. .P12. Contextualizar la solución matemática a las condiciones reales o jo hipotéticas del problema. ba tra de to en umocD 8.
n ió cc o du pr re su da PROYECCIÓN CURRICULAR bi hi ro .P PRIMERO DE BACHILLERATO jo ba tra de to enumocD 9.
Objetivos educativos del año: 1. Comprender que el conjunto solución de ecuaciones lineales y cuadráticas es un subconjunto de los números reales. 2. Reconocer cuando un problema puede ser modelado utilizando una función lineal o cuadrática. 3. Comprender el concepto de función mediante la utilización de tablas, gráficas, una ley de asignación y relaciones matemáticas (por ejemplo, ecuaciones algebraicas) para representar funciones. n ió cc 4. Determinar el comportamiento local y global de función (de una variable) lineal o cuadrática, o de una función definida a trozos o por casos du mediante funciones de los tipos mencionados, a través del análisis de su o dominio, recorrido, monotonía, simetría, intersecciones con los ejes y pr sus ceros. re 5. Utilizar TICs: su da (a) para graficar funciones lineales y cuadráticas; bi (b) manipular el dominio y el rango para producir gráficas; hi (c) analizar las características geométricas de la función lineal ro (pendiente e intersecciones); .P (d) analizar las características geométricas de la función cuadrática (intersecciones, monotonía y vértice). jo ba 6. Entender los vectores como herramientas para representar magnitudes tra físicas. de 7. Desarrollar intuición y compresión geométricas de las operaciones entre vectores. to en 8. Comprender la geometría del plano mediante el espacio R2. um 9. Utilizar la programación lineal para resolver problemas en la oc administración de recursos. D 10. Identificar situaciones que pueden ser estudiadas mediante espacios de probabilidad finitos. 11. Recoger, utilizar, representar e interpretar colecciones de datos mediante herramientas de la estadística descriptiva. 13. Reconocer y utilizar las permutaciones, combinaciones y arreglos como técnicas de conteo. 10.
Planificación por bloques curriculares Bloques Destrezas con criterios de desempeñoscurriculares Representar funciones lineales, cuadráticas y definidas a trozos mediantes funciones de los dos tipos mencionados por medio de tablas, gráficas, una ley de asignación y ecuaciones algebraicas. (P) Evaluar una función en valores numéricos y/o simbólicos. (P) Reconocer el comportamiento local y global de funciones elementales de una variable a través del análisis de su dominio, recorrido, monotonía y n ió simetría (paridad). (C) cc Calcular la pendiente de una recta si se conocen dos du puntos de la misma. (C, P) Calcular la pendiente de una recta si se conoce su o pr posición relativa (paralela o perpendicular) respecto a re otra recta y la pendiente de ésta. (C, P) Determinar la ecuación de una recta dados dos su parámetros (dos puntos, o un punto y la pendiente). da (P) Determinar la monotonía de una función lineal a bi partir de la pendiente de la recta que representa dicha hi función. (C,P) ro Determinar la pendiente de una recta a partir de su .P1. Números y ecuación escrita en sus diferentes formas. (P) jo funciones Determinar la relación entre dos rectas a partir de la ba comparación de sus pendientes respectivas (rectas tra paralelas). (P) Graficar una recta dada su ecuación en sus de diferentes formas. (P) Reconocer a la gráfica de una función lineal como to una recta a partir del significado geométrico de los en parámetros que definen a la función lineal. (C) um Resolver un sistema de dos ecuaciones con dos variables de forma gráfica y analítica. (P) oc Identificar la intersección de dos rectas con laD igualdad de las imágenes de dos números respecto de dos funciones lineales. (C) Determinar la intersección de una recta con el eje horizontal a partir de la resolución de la ecuación f(x) = 0 donde f es la función cuya gráfica es la recta. (P) Determinar la intersección de una recta con el eje vertical a partir de la evaluación de la función en x=0 (f(0)). (P) Resolver sistemas de inecuaciones lineales gráficamente. (P) Resolver ecuaciones e inecuaciones lineales con 11.
valor absoluto en forma analítica utilizando las propiedades del valor absoluto. (P) Reconocer problemas que pueden ser modelados mediante funciones lineales (costos, ingresos, velocidad, etcétera) identificando las variables significativas y las relaciones entre ellas. (M) Resolver problemas con ayuda de modelos lineales. (P,M) Graficar una parábola dados su vértice e intersecciones con los ejes. (P) Reconocer a la gráfica de una función cuadrática como una parábola a través del significado geométrico de los parámetros que la definen. (P) n ió Resolver una ecuación cuadrática por factorización, cc o usando la fórmula general de la ecuación de du segundo grado o completando el cuadrado. (P) Identificar la intersección gráfica de una parábola y o pr una recta como solución de un sistema de dos re ecuaciones: una cuadrática y otra lineal. (C,P) Identificar a la intersección de dos parábolas como su la igualdad de las imágenes de dos números respecto da de dos funciones cuadráticas. (C,P) Determinar las intersecciones de una parábola con bi el eje horizontal a través de la solución de la hi ecuación cuadrática f(x) = 0 donde f es la función ro cuadrática cuya gráfica es la parábola. (P) .P Comprender que la determinación del recorrido de jo una función cuadrática f es equivalente a resolver la ba ecuación cuadrática y = f(x) para todo y en el recorrido de f. (C) tra Determinar el comportamiento local y global de la de función cuadrática a través del análisis de su dominio, recorrido, crecimiento, decrecimiento, to concavidad y simetría y de la interpretación en geométrica de los parámetros que la definen. (C,P)um Comprender que el vértice de una parábola es un máximo o un mínimo de la función cuadrática cuyaoc gráfica es la parábola. (C)D Resolver inecuaciones cuadráticas analíticamente mediante el uso de las propiedades de las funciones cuadráticas asociadas a dichas inecuaciones. (P) Resolver sistemas de inecuaciones lineales y cuadráticas gráficamente. (P) Resolver ecuaciones e inecuaciones cuadráticas con valor absoluto analíticamente mediante el uso de las propiedades del valor absoluto y de las funciones cuadráticas. (P) Reconocer problemas que pueden ser modelados mediante funciones cuadráticas (ingresos, tiro 12.
parabólico, etcétera) identificando las variables significativas presentes en los problemas y las relaciones entre ellas. (M) Resolver problemas mediante modelos cuadráticos. (P,M) Representar un vector en el plano a partir del conocimiento de su dirección, sentido y longitud. (P) Reconocer los elementos de un vector a partir de su representación gráfica. (C) Identificar entre sí los vectores que tienen el mismo sentido, dirección y longitud a través del concepto de relación de equivalencia. (C) n Operar con vectores en forma gráfica mediante la ió traslación de los orígenes a un solo punto. (P) cc Demostrar teoremas simples de la geometría plana du mediante las operaciones e identificación entre los vectores. (C,P) o pr 2. Algebra y Representar puntos y vectores en R2. (P) re Geometría Representar las operaciones entre elementos de R2 en un sistema de coordenadas a través de la su identificación entre los resultados de las operaciones da y vectores geométricos. (P) Determinar la longitud de un vector utilizando las bi propiedades de las operaciones con vectores. (P) hi Calcular el perímetro y el área de una figura ro geométrica mediante el uso de la distancia entre dos .P puntos y las fórmulas respectivas de la geometría jo plana. (P) ba Resolver problemas de la física (principalmente tra relacionados con fuerza y velocidad) aplicando vectores. (C,P,M) de En un problema de optimización lineal con restricciones (programación lineal) dado: to Identificar la función objetivo y escribir una en expresión lineal que la modele. (M) um Graficar la función lineal objetivo. (P) Identificar las restricciones del problema y escribir oc desigualdades lineales que modelen. (M) D3. Matemáticas Graficar el conjunto solución de cada desigualdad. Discretas (P) Determinar el conjunto factible a partir de la intersección de las soluciones de cada restricción. (P) Resolver un problema de optimización mediante la evaluación de la función objetivo en los vértices del conjunto factible. (P,C) Interpretar la solución de un problema de programación lineal. (C,M)4. Probabilidad  Calcular las medidas de tendencia central y de y Estadística dispersión para diferentes tipos de datos. (P) 13.
 Reconocer en diferentes diagramas estadísticos (tallo y hojas, polígonos de frecuencia, gráfico de barras, histogramas, etcétera) la información que estos proporcionan. (C)  Interpretar un diagrama estadístico a través de los parámetros representados en él. (C).  Reconocer y elaborar cuadros de frecuencias absolutas y frecuencias acumuladas, con datos simples y con datos agrupados. (C,P)  Representar los resultados de cuadros de frecuencias absolutas y frecuencias acumuladas mediante los diferentes diagramas (tallo y hojas, polígonos de frecuencia, gráfico de barras, n ió histogramas, etcétera). (P) cc Comprender situaciones de la vida cotidiana a través de la interpretación de datos estadísticos. (M) du  Aplicar diferentes técnicas de conteo en la o resolución de problemas. (P) pr  Establecer la técnica de conteo apropiada para un re experimento, mediante la identificación de las su variables que aparecen en el experimento y la relación que existe entre ellas. (C,M) da  Determinar el número de elementos del espacio bi muestral de un experimento mediante el uso de las hi técnicas de conteo adecuadas. (P,M) ro  Describir situaciones no determinísticas mediante .P el concepto de probabilidad. (C,P)  Conocer y utilizar correctamente el lenguaje de las jo probabilidades en el planteamiento y resolución de ba problemas. (C) tra Calcular la probabilidad de eventos (simples y de compuestos (uniones, intersecciones, diferencias) en espacios muestrales finitos asociados a to experimentos contextualizados en diferentes en problemas (frecuencias, juegos de azar, etcétera). (P)umocD 14.
Precisiones para la enseñanza y el aprendizaje1 Precisiones generalesEl eje curricular integrador del área propone la elaboración de mo- conceptos que surgieron como abstracciones de los elementosdelos como el mecanismo para resolver problemas. En un desarro- que intervinieron en la elaboración del modelo.llo gradual, que durará los tres años del bachillerato, los estudian- En esta fase, también se pueden estudiar varios de los con-tes deberán comprender que la solución de aquellos que se estu- ceptos únicamente con motivaciones matemáticas como las dedian con la matemática pasan por un proceso que se inicia con una demostrar un teorema mediante dos métodos diferentes; Por nrepresentación de los elementos del problema original mediante ejemplo, la fórmula para calcular la suma de los primeros n nú- ióconceptos y lenguaje matemático, que continúa con la formula- meros de una progresión aritmética suele ser demostrada me- ccción de un problema matemático, de cuyos análisis y resolución, diante inducción matemática; sin embargo, mediante argumen-tras la interpretación respectiva, esperamos encontrar una solución tos geométricos —que incluyen la fórmula del área de un rec- dual problema original. tángulo, condiciones suﬁcientes para la congruencia de trián- Una manera de lograr esta comprensión gradual consiste en gulos, entre otros— también se obtiene una demostración de la o prque, desde el inicio del bachillerato, los estudiante se enfrenten mencionada fórmula.con la tarea de elaborar modelos y, a través de ellos, resuelvan re En cada una de estas fases, el docente debe insistir en el usoproblemas, por más simples que estos sean. Esta labor puede ser correcto del lenguaje por parte de los estudiantes, tanto escrito co-desarrollada por el docente en algunas fases. su mo oral, en la formulación e identiﬁcación de los diversos elemen-1. El problema. En cada bloque, para introducir los temas prin- tos que aparecen en el proceso de la elaboración del modelo. da cipales, el docente propondrá a la clase uno o varios proble- A continuación, vemos los ejes de aprendizaje que aparecen mas o situaciones cuya representación matemática utilizará los en cada una de las fases. bi conceptos matemáticos principales que se quieran estudiar en 1. En la del problema, el estudiante debe leer un texto que, en la hi dicho tema. mayoría de las ocasiones, se reﬁeren a temas no matemáticos. ro2. Experimentación. El docente propondrá diversas actividades También debe expresarse oralmente para hablar sobre el pro- a los estudiantes para que se familiaricen con el problema o blema, para averiguar sobre él, etcétera. Sin las destrezas nece- .P la situación. Estas actividades podrán consistir, entre otras, en sarias de la lengua en forma escrita y oral, no comprenderá jo experimentar con los elementos del problema, lo que les permi- lo que el problema le plantea. tirá tomar datos, que serán presentados mediante tablas o gráﬁ- Dado que los problemas que se utilicen deben ser, prefe- ba cos. A partir de estas representaciones, los estudiantes podrán rentemente, no matemáticos, en esta fase se integran diferen- tra conjeturar soluciones o descubrir algunas “no soluciones”. El tes conocimientos adquiridos; por ejemplo, con la economía docente, en cambio, contará con el material y el vocabulario y las ﬁnanzas, la biología, la física y la química, etcétera. suﬁcientes para introducir los conceptos objetos de estudio, y 2. En la fase de experimentación, se tiene una oportunidad valiosa de que serán indispensables para resolver el problema o explicar para hacer uso de las tecnologías de la información, mediante la situación. la toma de datos, la elaboración de tablas, de gráﬁcos, etcéte- to3. Modelar. De los datos pasamos a una representación de los ra. También se integran conocimientos adquiridos, pues en en elementos del problema y de las relaciones existentes entre esta fase casi siempre se recurre a conocimientos matemáticos ellos mediante conceptos matemáticos; en otras palabras, ela- que los estudiantes ya conocen; por ejemplo, elaborar gráﬁcas, um boramos un modelo del problema, con lo cual obtenemos, a su realizar ciertos cálculos, tanto “a mano” como a través de “tec- vez, un problema matemático. En la medida en que se utilizarán nologías”. oc funciones para este proceso, se hará necesaria la identiﬁcación Otro elemento presente en esta fase es la conjetura, cuan- D de variables y las relaciones de dependencia entre ellas; esto do se procesan e interpretan los datos obtenidos, y se proponen dará lugar a etiquetar a algunas variables como independientes soluciones, o caminos a seguir para resolver el problema. y otras como dependientes, y a identiﬁcar algunas relaciones Finalmente, el uso correcto de la lengua se evidencia a tra- como funciones. Acompañando a este proceso, estará siempre vés de la presentación de los datos recogidos, de las síntesis el uso explícito por parte del estudiante de los símbolos (letras) que de ellos se hagan. que utilice para representar las variables y las funciones. El do- 3. En la fase de modelar, la abstracción es una de las principales cente deberá insistir en el uso consistente de esos símbolos, y herramientas con la que los estudiantes deben contar, pues es del uso correcto del lenguaje para la descripción de dichas re- la que les permite identiﬁcar las variables y las relaciones entre presentaciones. las variables. El uso correcto de la lengua les permite elegir,4. Interpretación y Generalización. Una vez obtenido el mo- adecuadamente, los símbolos, que representan los elementos delo, se resuelve el problema matemático, se interpreta la so- del problema, para su manipulación posterior. lución matemática para dar solución al problema original. A 4. En la fase de los conceptos, una vez más la abstracción, la continuación, debemos enfatizar en que la solución matemáti- generalización, el uso correcto de la lengua, las tecnologías ca encontrada permite obtener métodos generales que pueden estarán presentes. resolver una variedad de problemas “del mismo tipo”, o pueden La manera de saber que algo es una solución es “probar”, guiarnos a dar solución a problemas nuevos más complejos, pe- justiﬁcar, que lo hallado es una solución; parte del desarrollo ro, para ello, es necesario estudiar, con mayor profundidad, los de los conceptos está encaminado, precisamente, a ese ﬁn. 14 15.
En el perﬁl de salida del BGU, se propone que el egresado Conduzca, en primer lugar, a los estudiantes a que precisenresuelva problemas que la vida cotidiana le plantea. Es de esperar el signiﬁcado de “más grande” como la cartelera “de mayor áreaque los problemas que se proponen en el bachillerato, tanto para posible”; en segundo lugar, a que comprendan que el problema deintroducir los conceptos, objetos de estudio, como los que tienen hallar el número de piezas es equivalente a determinar las dimen-que resolver como parte de su formación, sean de la vida cotidiana. siones de la cartelera buscada.Sin embargo, muchos de los problemas de la vida real no pueden En el aula, los estudiantes conforman grupos para trabajar deser resueltos con los conocimientos matemáticos adquiridos en el manera cooperativa. Inician la actividad realizando bosquejos debachillerato y, en varias ocasiones, ni siquiera con los que se ad- posibles carteleras haciendo variar las dimensiones. Facilite unquirirán en la universidad, a nivel de la licenciatura (ingeniería); formato, como el que se muestra a continuación, para que los es-serán necesarios estudios especializados de maestría y/o doctora- tudiantes registren y organicen sus datos:do. A pesar de esta situación, siempre es posible adaptar los pro- Ancho (cm) Largo (cm) Perímetro (cm) Área (cm2 )blemas reales y conformar al menos dos tipos de problemas quepodrán ser utilizados en el aula: 10 80 180 800 1. Problemas reales, en los que se requiere de matemática 20 70 180 1 400 para resolverlos; pueden simpliﬁcarse para que los cono- cimientos necesarios sean los que los estudiantes poseen o n ió pueden poseer en el nivel en el que se encuentran. En estos problemas, los conceptos matemáticos adquieren sentido. Guíe a los estudiantes en una discusión sobre variables inde- cc 2. Problemas ilustrativos, cuyo único objetivo es ejempliﬁ- pendientes y dependientes, mediante el reconocimiento de la de- du car conceptos, términos y teoremas. pendencia que existe entre las variables. El grupo podrá llegar a la conclusión de que hay tres variables, “ancho”, “largo” y “área”, y o Hay una gran variedad de problemas reales que pueden ser de que existen, por lo menos, dos dependencias: una entre el “an- prsimpliﬁcados, sin que por ello se pierda la posibilidad de utilizar-los como buenos prototipos de lo que con la matemática puede ha- cho” y el “largo”, y otra entre una de las otras dos y el “área”. recerse en la vida cotidiana. En las últimas décadas, un buen número El “ancho” puede ser considerado como variable independientede esos problemas han sido modelados con herramientas matemá- y el largo, como dependiente (o viceversa); esto da cuenta de la suticas relativamente sencillas de comprender; algunos ejemplos se primera dependencia. Si el “ancho” es la variable independiente,encuentran propuestos en el bloque de “Matemáticas discretas”. entonces el “área” es una variable dependiente de éste, lo que da da cuenta de la segunda dependencia. Pida a los estudiantes que graﬁquen los pares ordenados co- bi2 Primero de bachillerato rrespondientes a (x = ancho, y = área) y que luego tracen una hi curva que pase por los puntos dibujados. El profesor comparte la roA partir del eje curricular integrador del área, el docente debe fun- solución tanto de la tabla como del gráﬁco con la clase e introducedamentar su práctica docente en la comprensión y el uso de la .P más lenguaje: la curva tiene el nombre de parábola. Aprovechematemática como un instrumento para el análisis y la resolución la oportunidad para hacer notar cualidades importantes de la pa-de problemas. El bloque de “Número y funciones” en el primer jo rábola: la simetría, el valor extremo, la monotonía, haciendo, encurso del bachillerato es un terreno fértil donde se puede concre- ba cada caso, la interpretación respectiva con el problema original.tar el elemento central del aprendizaje mediante el énfasis que el Por ejemplo, la simetría corresponde al hecho de que el rectángu-docente haga en los siguientes aspectos: tra lo tiene la misma área si intercambiamos las dimensiones del largo • Muchas situaciones de la vida encierran relaciones cuanti- y del ancho, entre sí. tativas. de Indique que se realice una gráﬁca con los pares ordenados • Las funciones nos permiten representar o modelar relacio- (x = ancho, y = largo). Los estudiantes deben reconocer esta grá- ﬁca como una recta distinta a la parábola. La comparación de los to nes entre cantidades que surgen de estas situaciones. • El comportamiento de una función nos informa sobre la si- dos gráﬁcos indica la existencia de una relación no lineal entre las en tuación modelada. Nos permite responder preguntas sobre variables (el ancho y el área). um la realidad o describir elementos de ella (por ejemplo, pro- En este punto, es posible responder la pregunta inicial: ¿con nosticar valores, optimizar, entre otras). cuántas piezas de corcho se construye la cartelera de mayor área? Se requieren 20 piezas, colocadas en un rectángulo de cuarenta por oc El proceso que se sigue para la elaboración de un modelo ma- cincuenta centímetros.temático requiere de todos los ejes de aprendizaje establecidos en D Ahora proponga generalizar el problema; es decir, propon-este documento. A través del siguiente ejemplo, se ofrecen direc- ga un nuevo problema: ¿cómo se puede encontrar el extremo detrices generales que enfatizan en cada eje de aprendizaje y de cómo cualquier parábola? Para ello, los estudiantes deben determinar lautilizar la elaboración de modelos, tanto para que los estudiantes función que describe el área de la cartelera en términos de uno decomprendan nuevos conceptos matemáticos como para que los uti- los lados, para lo cual deben integrar su conocimiento de geome-licen en la resolución de un problema. En cursiva, aparecerán los tría y álgebra. Conduzca a una discusión sobre cómo abstraer loconceptos (o nociones) matemáticos que se presentarán a los estu- que han encontrado.diantes; en negrita, los ejes de aprendizaje que se trabajan. El docente plantea el siguiente problema a la clase. En esta discusión, el docente recalca el uso de símbolos para representar tanto los diversos elementos involucrados en el proble-Problema 1 (La cartelera de la clase). Queremos una cartelera ma como las relaciones existentes entre ellos. Por ejemplo, se saberectangular de corcho para el aula, en la que podamos colocar que en cualquier rectángulo se veriﬁcaanuncios, fotografías, mensajes, etcétera. Disponemos de algunaspiezas de corcho de forma cuadrada; cada lado mide 10 cm; tam- Perímetro = 2ancho + 2largo.bién disponemos de una tira de madera de 180 cm para el marco.¿Cuántas piezas de corcho necesitaremos para que la cartelera En el caso de la situación dada, se tienesea la más grande que pueda ser enmarcada con la tira de made-ra? 180 = 2ancho + 2largo, 15 16.
de donde Es fundamental que los estudiantes desarrollen un sentido largo = 90 − ancho. geométrico-algebraico. El problema de determinar los cortes de la parábola con los ejes provee de un tema donde tal destreza puedeSi el ancho es representado por x, entonces el largo será represen- ser desarrollada: los cortes de la parábola corresponden a los cerostado por 90 − x. de la función; en otras palabras, resolver una ecuación cuadrática Finalmente, sabemos que es equivalente a determinar los cortes de una parábola con el eje Área = ancho × largo. horizontal, es decir, encontrar los ceros de una función. Es impor- tante empezar este tema con un repaso de las destrezas necesariasEntonces (factorización de trinomios y uso de la fórmula cuadrática): A = x(90 − x), √de donde −b ± b2 − 4ac x= . A = −x2 + 90x. 2a La discusión debe ser conducida a enfatizar que el área es una El número de cortes depende de la expresión del interior delfunción del ancho, de allí la inclusión de (x) después de A: radical, el discriminante: si ∆ = b2 − 4ac > 0, se tienen dos raí- ces reales. En este caso se debe notar que la parábola corta en dos A(x) = −x2 + 90x. puntos distintos el eje horizontal. Si ∆ < 0, no hay solución para n la ecuación y, por tanto, no hay cortes: la parábola está localizada ió Si se dispone de tecnología, se puede graﬁcar esta función, enteramente por encima o debajo del eje horizontal; si ∆ = 0, la ccdeterminar algunos valores que no se encuentran en la tabla (porejemplo, la ubicación precisa del vértice). También se puede ex- ecuación tiene una solución en el conjunto de los números reales; du es decir, la parábola toca el eje x en un solo punto que correspondetender o generalizar el problema dando otros valores al perímetro, al vértice.determinando un patrón para la fórmula de A(x) en función del pe- o prrímetro y la ubicación del vértice. Una vez introducida la función cuadrática, es importante ini- re * * *ciar un estudio sistemático comenzando con y = x2 , y variando es-ta función “madre” mediante homotecias, reﬂexiones y traslacio-nes hasta llegar a la forma general y = ax2 + bx + c. Por ejemplo,se pueden estudiar los siguientes casos: su ¿Qué ejes se han trabajado? Hemos visto que los estudiantes deben abstraer para realizar una conjetura sobre la relación en- da tre variables, deducen una fórmula utilizando relaciones geomé- y = x2 , y = −x2 , y = (x + 1)2 , y = −(x + 1)2 , . . . bi tricas conocidas, es decir, relacionando otros conocimientos entre sí (integración de conocimientos). hiEn cada uno debemos observar el cambio en la monotonía, conca- Hemos observado también que los estudiantes deben gene- rovidad, el vértice y los cortes con los ejes. ralizar lo encontrado en el problema para realizar una conjetura Por ejemplo, ¿qué propiedades tiene y = −5(x + 1)2 + 6? Em- .P sobre la ubicación del máximo de la función como el punto vérti-pecemos con y = x2 . La parábola representada por esta ecuación ce de la parábola. Si los estudiantes o el profesor disponen de la jotiene el vértice en (0, 0) y su concavidad es hacia arriba. Entonces tecnología adecuada (calculadora gráﬁca, aplicaciones en el inter-la parábola representada por y = −x2 tiene la concavidad hacia ba net o software de computadora), el proceso de realizar una gráﬁcaabajo, pero el mismo vértice. Al multiplicar por 5, la parábola re- puede ser más rápido, facilitando de esta manera la determinaciónpresentada por y = −5x2 tiene una abertura menor, pero no cam- tra del vértice.bia la concavidad ni el vértice. A continuación, realizamos una El proceso de enseñanza aprendizaje requiere de comunica-traslación horizontal: y = −5(x + 1)2 ; ahora el vértice se trasla- de ción verbal y escrita de ideas matemáticas. Es así que se incorpo-da a (−1, 0), pero las otras propiedades no cambian. Finalmen- ra el lenguaje escrito para la presentación del problema, la desig-te, al realizar la traslación vertical, la parábola representada por to nación de los símbolos que representan los elementos del proble-y = −5(x + 1)2 + 6, su vértice se mueve a (−1, 6), pero la conca- en ma con los que se trabaja. Respecto del lenguaje oral, el docentevidad y la apertura se mantienen. debe promover en los estudiantes la formulación correcta de las La fórmula del vértice puede ser obtenida generalizando el um respuestas que ellos ofrezcan en los procesos interactivos en losejemplo anterior: de la forma y = a(x − h)2 + k, el vértice se en- que se identiﬁcan variables y sus relaciones mutuas.cuentra en el punto (h, k). Se debe notar que el valor y = k es el ocmás grande (o más pequeño) si el signo de a es positivo (o negati-vo, respectivamente). D 2.1 Bloque de números y funciones Mediante un ejemplo podemos establecer la relación entre lafunción cuadrática f de la forma f (x) = ax2 + bx + c y la formaanterior. En esta situación, se requiere completar el cuadrado por La introducción de noción de función debe ser gradual, y debenlo que es necesario utilizar un ejemplo sencillo donde el proce- incluirse, al menos, las siguientes nociones.dimiento sea fácil y no se convierta en un obstáculo técnico parael estudio de la parábola. Mediante observación y generalización • Partiendo del conocimiento previo que tienen los estudiantes,de varios ejemplos sencillos, se puede establecer la fórmula del la función puede ser vista como una ecuación algebraica. Porvértice ejemplo, de la ecuación y = 2x + 3, se puede conducir a una re- ﬂexión sobre la dependencia de la variable y con respecto a la b b b 4ac − b2 variable x. El uso de una tabla con valores de x y de y refuerza − ,f − = − , . 2a 2a 2a 4a esta situación. De ahí que tiene sentido escribir y = f (x). Un reto para los estudiantes más avanzados es el completar el • La función puede ser vista como una máquina que realiza unacuadrado de manera general y establecer la fórmula del vértice: operación a un objeto de “entrada” y da como resultado un ob- jeto de “salida”. Por ejemplo: traducir “mi máquina toma un nú- 2 mero, lo triplica y al resultado suma 1” como “ f (x) = 3x + 1”, b 4ac − b2 f (x) = a x + + . y viceversa. 2a 4a 16 17.
• La función puede ser vista como una regla de asignación entre las deﬁniciones de vectores equivalentes, y la forma estándar de dos variables. Por ejemplo: el profesor pide a cada estudiante un vector. En el pizarrón, el profesor resume en un gráﬁco en el de su clase que digan el nombre de un animal, la clase respon- plano lo que sus estudiantes realizaron. de: “gato”; en la pizarra, el profesor anota “gato” y a su lado, y el número “4”; a continuación, pide el nombre de otro animal, la clase responde: “culebra”; el profesor la anota, pero también escribe el número “0” a su lado. Luego de repetir este ejercicio 3 varias veces, el profesor pregunta: “¿cuál es la regla de asigna- ción?”. 2 A esta noción también se la puede entender como una relación entre dos conjuntos: a cada elemento del primero le corresponde un único elemento en el segundo. En nuestro ejemplo, entre el 1 conjunto de animales y un subconjunto de los números natura- les: a cada animal le corresponde un número natural: el número de patas que tiene ese animal. −3 −2 −1 1 2 3 x El profesor debe utilizar simultáneamente varias representa- −1 nciones de una función: ió - Tablas de valores. cc - Gráﬁca en el plano cartesiano. du - Una regla de asignación x → f (x). Todos los vectores son equivalentes al vector cuyo punto ini- cial es el origen de coordenadas y cuyo punto ﬁnal es el punto de o - Una ecuación algebraica. coordenadas (1, 2). Para expresar el movimiento, podemos indi- pr - Un conjunto de pares ordenados. car que, para llegar a (1, 2) desde (0, 0), damos un (1) paso en la re Es necesario proponer situaciones a través de una de las re- dirección hacia el punto de coordenadas (1, 0) y dos (2) pasos enpresentaciones y pedir a los estudiantes que obtengan las otras. la dirección del punto de coordenadas (0, 1). Se indica, entonces, suPor ejemplo, el problema de obtener la ecuación de una recta da- que los dos vectores con el mismo punto inicial, el de coorde-dos dos puntos que pertenecen a la recta corresponde a esta pers- nadas (0, 0), pero con puntos ﬁnales los de coordenadas (1, 0) y dapectiva. De la ecuación algebraica de la recta a su representación (0, 1), respectivamente, son especiales, pues nos pueden servir pa-gráﬁca es otro ejemplo. Es igualmente recomendable presentar si- ra describir cualquier movimiento. El profesor indica que se los bituaciones en donde no sea posible obtener la regla de asignación, representa mediante i y j, y al vector con punto inicial el origen de hiy solamente se deba utilizar la información que da la gráﬁca o la coordenadas y con punto el de coordenadas (1, 2) como i + 2 j. El rotabla. Por ejemplo, si se tiene la gráﬁca de una función, y no su profesor conduce a sus estudiantes a las siguientes conclusiones:regla de asignación, peticiones como “encontrar el valor de f (5)” .P - A cada punto de coordenadas (a, b) en el plano, le corres-o “encontrar x de manera que f (x) = 2” obligan al estudiante a ponde el vector ai + b j. joutilizar la información que proporciona la gráﬁca o la tabla. - Un vector cuyos puntos inicial y ﬁnal tienen las coordena- Un aspecto importante del bloque es el interrelacionar el len- ba das (c, d) y e, f , respectivamente, es equivalente al vectorguaje algebraico con el lenguaje funcional. Por ejemplo, el pro- ai + b j si y solo si trablema algebraico de encontrar la solución de la ecuación x + 1 =x2 − 2 se debe presentar también como el problema de encontrar e−c = a y f − d = b.la intersección entre las gráﬁcas de las funciones f y g deﬁnidas depor f (x) = x + 1 y g(x) = x2 − 2. En el espacio R2 = {(a, b) : a ∈ R, b ∈ R}, se deﬁnen dos operaciones. Una es entre dos parejas ordenadas, y se la denomi- to na suma; la otra, llamada producto por un escalar, entre una pare-2.2 El bloque de algebra y geometría en ja ordenada y un número real (escalar). La suma y multiplicación por un escalar son, desde el punto de vista algebraico, sencillas de umLa historia de la matemática nos devela el hecho de que los vecto- operar.res fueron desarrollados para expresar posición y movimiento de Estas operaciones deben ser presentadas de manera conjuntaobjetos en el plano y el espacio. Es recomendable mantener esta oc con su representación vectorial que puede ser más difícil de enten-relación para comprender los vectores geométricos y su relación der: Dcon los vectores algebraicos. Los estudiantes están familiarizados con el plano cartesiano 1. La suma entre pares ordenados se realiza sumando lasdesde sus estudios de EGB. El maestro debe partir de este cono- coordenadas respectivas entre sí.cimiento para presentar de manera simultánea el espacio R2 y la 2. La suma entre vectores se realiza algebraicamente suman-equivalencia entre parejas ordenadas, puntos y vectores. do los términos “semejantes” en i entre sí y los términos Para presentar el concepto de vectores, se puede recurrir a una semejantes en j entre sí, separadamente.variedad de actividades lúdicas. Por ejemplo, el profesor puede 3. La suma de vectores se realiza geométricamente con la tras-trazar un plano cuadriculado simulando el plano cartesiano en el lación de uno de los vectores, o la ley del paralelogramopiso de la clase o en el patio del colegio. Luego pide a sus estu- como una alternativa a la traslación.diantes que paren en los puntos de coordenadas enteras y pide que, Por ejemplo:simultáneamente, se muevan una unidad a la derecha y dos unida-des hacia arriba. El profesor pide que cada estudiante trace con una Suma en R2 :tiza un segmento de recta que una el punto de origen y punto ﬁnal (5, 2) + (1, 2) = (6, 4).de su movimiento, usando una ﬂecha para indicar la dirección delmovimiento. A cada estudiante le corresponde un vector distinto Suma algebraica de vectores:sin embargo todos obedecieron la misma instrucción. Esta activi-dad debe servir para presentar la noción de vector, y su notación, (5i + 2 j) + (i + 2 j) = 6i + 4 j. 17 18.
Suma geométrica de vectores: Problema 2. Una persona que viaja en automóvil parte de una y ciudad; recorre tres kilómetros hacia el Norte y luego, cinco hacia el Este, y se detiene a almorzar. Si el lugar de destino se encuen- 4 tra a cuatro kilómetros hacia el Oeste y a cinco kilómetros hacia el Norte de la ciudad de origen, ¿cuál debe ser la dirección y longi- 3 tud de recorrido desde el lugar de la parada al lugar del destino? Si realizara el viaje en línea recta desde la ciudad de origen hasta 2 el lugar de destino, ¿cuál seria la longitud de su recorrido? 1 Es recomendable que el profesor insista en que los estudiante realicen el gráﬁco de la situación y, paralelamente, la representa- ción del problema en forma vectorial: 1 2 3 4 5 6 x N 6 Producto por un escalar en R2 : D 5 2(2, 3) = (4, 6). n 4 ió Producto por un escalar algebraicamente: cc 3 A 2(2i + 3 j) = 4i + 6 j. du 2 o Producto por un escalar geométricamente: pr 1 y re 6 W −4 −3 −2 −1 O 1 2 3 4 5 E su S 5 Si el vector que describe el movimiento desde el lugar en que la da 4 persona se detuvo para almorzar hasta el lugar de destino se repre- bi senta por ai + b j, entonces se veriﬁca la igualdad siguiente: hi 3 (5i + 3 j) + (ai + b j = −4i + 5 j ro 2 implica que a = −9 y b = 2. Por lo tanto, el movimiento de la pa- .P rada al destino ﬁnal se describe mediante el vector −9i + 2 j y la 1 distancia entre las dos ciudades es jo √ √ ba | − 9i + 2 j| = 81 + 4 = 85 ≈ 9,2 1 2 3 4 5 6 x tra kilómetros. Finalmente, hay una variedad de recursos en línea que reali- El profesor puede utilizar las representaciones geométricas de zan la suma de vectores1 . Si la clase dispone de tecnología, deberá dela suma y del producto por un escalar para veriﬁcar las propiedades utilizar estas herramientas para realizar ejercicios para compro-que que hacen que R2 sea un espacio vectorial: la asociatividad, la bar propiedades, realizar suma de varios vectores, que realizados toconmutatividad, la existencia del elemento neutro (el vector “ce- a mano, tomaría mucho tiempo, etcétera. enro”), la existencia del inverso aditivo, la distributividad, etcétera. Haga notar casos importantes para la suma y el producto por umescalar. Por ejemplo: 2.3 El bloque de matemáticas discretas - El efecto de multiplicar un vector por un escalar menor que Aquí se presentan algunas formas de modelar situaciones utilizan- oc 1 y mayor que cero es el de contraer o “encoger” al vector. do herramientas matemáticas diversas: grafos, algoritmos, funcio- D - El efecto de multiplicar un vector por un escalar menor que nes recursivas, entre otras. En el primer año del bachillerato, el cero es que este apunta en dirección opuesta. bloque incluye programación lineal. La programación lineal es una aplicación de varios conoci- - Al multiplicar un vector por −1, se obtiene el vector inver- mientos previos que serán integrados en un algoritmo sencillo y so. extremadamente útil. El siguiente ejemplo muestra un problema y - Si tomamos varios puntos sobre una recta y les sumamos la elaboración de un modelo que lo represente. Se recalca las opor- un mismo vector, los puntos resultantes estarán también en tunidades de enseñanza con atención a los ejes de aprendizaje del una recta. área. Las primeras dos observaciones pueden conducir a la presen- Problema 3 (Ganancia máxima de una mezcla). La clase quieretación de las nociones de longitud y de dirección de un vector (án- reunir fondos para el paseo de ﬁn de año, para lo cual se orga-gulo que forma con el eje x). La fórmula de longitud de un vector nizan para vender bebidas. Deciden ofrecer jugos cítricos de dosdebe salir de la relación pitagórica. Problemas prácticos de ubica- tipos: “ácido” y “super ácido”. Para elaborar un litro de jugo su-ción y posición ﬁnal de objetos que se trasladan deben dar paso a per ácido, se requiere el zumo de dos naranjas y cuatro limones;entender con mayor profundidad estos conceptos. Considere utili- para un litro del jugo ácido, el zumo de una naranja y cuatro limo-zar problemas parecidos al siguiente: nes. Un vaso de jugo ácido será vendido en 50 centavos y uno de 1 http://www.unalmed.edu.co/~daristiz/preuniversitario/unidades/generalidades/applets/AppletSumaPoligJar/SumaPolig.htm 18 Recommended
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