El
tratado de al-Khowarizmi sobre resolución de ecuaciones fue
traducido al latín varias veces por matemáticos europeos
de la Edad Media, quienes aprendieron la lengua árabe especialmente
con el fin de aprender acerca de los avances que los árabes
habían logrado en Matemáticas.
En
particular, esta obra de al-Khowarizmi influyó mucho en la
ciencia europea de aquella época.
El
término "algoritmo'' se deriva del nombre del matemático
al-Khowarizmi, considerado uno de los más grandes matemáticos
árabes de todos los tiempos.
La
palabra "algoritmo'' se usa en Matemáticas para nombrar
una serie de pasos ordenados que conducen a la solución de
algún problema o ejercicio matemático.
La resolución de ecuaciones no es siempre posible si se admiten
sólo soluciones que sean números naturales; por ejemplo,
la ecuación:
no
tiene solución entre los números naturales, pues cualquier
número natural sumado a 4 dará un número mayor
que 4, y en este caso la solución de la ecuación,
sumada a 4, debe dar igual a 1.
Cuando
se conocen bien los números negativos, puede encontrarse
una solución para esa ecuación.
Para
resolverla, puede usarse el método
de tanteo ó
un razonamiento sencillo, para concluir que la solución es:
También
puede usarse el método algebraico:
La
ecuación original x+4=1 se va transformando
en ecuaciones equivalentes, realizando operaciones
idénticas en ambos lados de la igualdad, hasta lograr despejar
a la x.
Una
vez que se conocen los números negativos, se tiene la posibilidad
de resolver muchísimas ecuaciones que, viviendo sólo
con los números naturales, no se podrían resolver.
Debe
tenerse cuidado, por supuesto, con las operaciones que se realizan,
respetando las "reglas del juego" que impone el trabajo con números
enteros. Por ejemplo, en la ecuación:
se
comienza por restar24 a ambos
miembros de la igualdad:
y,
como 16-24 es igual a -8, se obtiene
la siguiente ecuación equivalente a la original:
Ahora
se suma 3x en ambos miembros y se obtiene:
El
último paso será dividir ambos miembros entre 8, y
así queda:
Recordando
que la división de un número entre otro de distinto
signo da como resultado un número negativo,
se tiene:
Es
decir, la solución es x = -1, lo cual significa
que si se sustituye a la x por -1
en la ecuación original, se obtiene una igualdad verdadera.
Hay muchas maneras de resolver una misma ecuación. Por ejemplo,
a continuación se resolverá una ecuación cuya
incógnita está multiplicada por un número negativo.
Se
dice que el número -3 es el coeficiente
de la x.
En
este caso, en primer lugar, restamos 1 (ó sumamos -1) a ambos
miembros de la ecuación:
ahora,
se dividen ambos miembros por el coeficiente de x,
es decir, -3 en este caso:
como
se sabe que (-3x)/(-3) = (-3/-3)x = 1· x = x,
entonces se obtiene x = -3 como solución
a la ecuación dada.
Pero también se puede resolver así: -3x =
9, y por lo tanto sumando 3x a ambos miembros,
se obtiene 0 = 3x+9, es decir, -9 = 3x,
y ahora, se dividen ambos miembros entre 3 y se
obtiene -9/3=x, es decir, -3 = x.
Como
se puede ver, las "reglas del juego" que mencionamos antes
deben conocerse muy bien; principalmente en este caso, las siguientes:
El
producto y la división de dos números enteros de signos
iguales es un número positivo.
El
producto y la división de dos números enteros de signos
contrarios es un número negativo.
A
continuación, se muestra un ejemplo de una ecuación
en la cual deben hacerse operaciones de suma o resta con la incógnita:
como
el objetivo final es despejar la incógnita, debe ubicarse
la x en un solo lado de la ecuación. Para esto, basta con
sumar en ambos miembros la x, para comenzar:
Hay
que saber que
y
por otro lado, que
puesto
que, si se recuerda que la x representa un número desconocido,
pero un número al fin, se puede aplicar la propiedad distributiva
en este caso:
Aquí
se ha aplicado esta propiedad en sentido inverso al que se ha usado
hasta ahora.
Por
eso es que -6x+x=-5x.
Con
la práctica, ya el estudiante puede observar que, en general,
si a y b son dos números enteros cualesquiera,
Volviendo
al ejemplo que se está resolviendo, se tiene que la ecuación
original:
es
equivalente a
dividiendo
ambos miembros entre -5, que es el coeficiente de la x, se obtiene:
ó
se
resolverán otros ejemplos de ecuaciones a continuación,
aplicando las técnicas ya explicadas.
Se
comienza por aplicar la propiedad distributiva en el lado derecho
de la ecuación:
y
esto equivale a
ahora
puede sumarse 7x a ambos miembros de la igualdad, aunque también
podría optarse por restar 3x en ambos miembros:
en
el lado derecho se obtiene:
Así,
la ecuación dada es equivalente a:
o sea
Sumando
en ambos miembros 14, se obtiene:
es
decir,
ahora,
dividiendo ambos miembros entre 10, resulta que la ecuación
original es equivalente a
ó
Otro
ejemplo:
se
aplica la distributividad del producto respecto a la suma en el
miembro izquierdo:
aquíse
observa que -2(3x)=(-2)(3)x, es decir, -2(3x)=-6x.
Luego, la ecuación dada es equivalente a la siguiente:
como
-6x+(-5x)=-11x, se obtiene:
Sumando
11x en ambos miembros:
es
decir,
y
esto equivale a
ó
por
lo tanto
y
Si has encontrado
todas las soluciones de estos ejercicios, felicitaciones, y continúa
descubriendo los sencillos secretos que encierra la Matemática.
Si no has encontrado alguna solución o se te ha dificultado
mucho algún ejercicio, vuelve a leer cuidadosamente lo ejemplos
mostrados, para que así identifiques la fuente de tus dificultades
y logres superarlas.
Bibliografía
utilizada:
García, V., Villaseñor, R. y Waldegg, G. (1.998).
Matemáticas en contexto . México: Grupo
Editorial Iberoamérica.
Bibliografía recomendada:
Paredes, B. y Salcedo, A.(1.997). Matemática 7o. Caracas:
Santillana S.A.
Direcciones web recomendadas:
http://icarito.tercera.cl/enc_virtual/archivo/papel/655/655.html