Multiplicación
y división de números enteros
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La
multiplicación era considerada una operación muy difícil
en Europa antes del siglo XVI, pues aún se utilizaban los
números romanos y, en este sistema de numeración las
operaciones con números grandes son más difíciles
que con el sistema decimal posicional.
Antes de que se adoptara este sistema en Europa, la multiplicación
sólo se enseñaba en las universidades.
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considerará a continuación un grifo de agua que al
abrirse, llena un tanque a razón de 4
litros por minuto.
a. Si en el momento en que son las 6:00 p.m.,
hay 135 litros de agua en el tanque y el grifo estará abierto
hasta las 6:05 p.m., ¿cuántos
litros de agua habrá a esa hora? |
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Como cada minuto entran 4 litros de agua al tanque, al cabo de 5
minutos habrán entrado
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litros
de agua al tanque.
Como había 135 lts. a las 6:00 pm, a las 6:05 pm habrá
litros de agua en el tanque. |
b.
Si el grifo estuvo abierto desde antes de las 6:00 p.m., ¿cuántos
litros de agua había en el tanque a las 5:55 p.m.?
se pueden usar números negativos para las operaciones a realizar
en la resolución de este problema. La hora considerada como
presente, es las 6:00 p.m., los minutos antes de las 6:00 pueden
considerarse negativos y los minutos después de las 6:00,
como positivos.
Por ejemplo, los 5 minutos antes de las 6:00 los escribimos así:
-5.
Como el tanque se ha estado llenando a razón de 4 litros
por minuto, lo cual significa que en cada minuto que pasa, entran
exactamente 4 litros de agua al tanque, es natural pensar que antes
de las 6:00 había menos agua que a las 6:00. Por eso, se
dice que:
Es decir, 5 minutos antes de las 6:00 había 20 litros menos
de agua que la cantidad que hay a las 6:00. |

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Ejemplos: |
A.)
6 * (-5) = -(6*5) = -30 |
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B.)
-25 * 2 = -(25*2) = -50 |
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C.)
-3 * 11 = -(3*11) = -33 |
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Volviendo al ejemplo anterior, sabiendo que en cada minuto el tanque
recibe 4 litros de agua, para saber cuántos litros de agua
había en el tanque a las 5:55, se realiza la operación
indicada antes:
Ahora, se deben sumar los litros de agua que había a las
6:00 con el -20 obtenido:
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Había,
pues, 115 litros de agua a las 5:55 pm.
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c.
Ahora se supone que en este momento el tanque tiene 200 litros de
agua y que tiene un desagüe que deja escapar 2 litros de agua
cada minuto. Dentro de 5 minutos, ¿cuántos litros
de agua habrá?
Para
usar números negativos en este caso, igualmente se consideran
los minutos futuros como positivos, pero como la variación
en la cantidad de agua es, en este caso, una disminución,
se toman los litros que se pierden en cada minuto como negativos.
Así, la disminución de agua en los próximos
5 minutos será de (-2) 5 = -10 litros
Luego, al transcurrir 5 minutos perdiendo agua, el tanque tendrá
litros de agua.
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d.
En la misma situación descrita en c), se pregunta ahora:
¿cuántos litros había hace 5 minutos? Usando
números negativos para los minutos ya pasados, y también
para los litros de agua perdidos en cada minuto, se tendrá
la operación:
Ya que el tanque está PERDIENDO agua, a las 5:55 había
más agua que a las 6:00 p.m.
Si se asigna -5 al tiempo entre 5:55 y 6:00 p.m., y -2 a los litros
perdidos en cada minuto, esto permite ver de alguna manera por qué
el producto de (-5) por (-2) tiene como resultado el número
positivo 10. A las 5:55 p.m. había exactamente 10 litros
más que a las 6:00 p.m.
Había entonces en el tanque a las 5:55 p.m. exactamente
litros de agua.
Así, al multiplicar números enteros, si se multiplican
dos números de un mismo signo (ya sean los dos positivos
o los dos negativos) el resultado es positivo.
Si se multiplican dos números de signos opuestos, el resultado
es negativo. |
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Hay un cuento que relata que en la isla de Barataria, hay ciudadanos
"buenos'' (a los que se asigna el signo +) y ciudadanos malos
(se les da el signo -).
Si alguien sale de la isla,
se considera que se tiene el signo -, y si alguien entra, esto equivale
al signo +.
Así, si un ciudadano
bueno (+) entra en Barataria (+), el resultado para la isla es positivo:
.
Si un ciudadano malo (-) sale
de Barataria (-), el resultado para la isla es positivo: (-).
Si un ciudadano bueno (+)
sale de la isla (-), el resultado es negativo: .
Si un ciudadano malo (-) entra
a la isla (+), el resultado es negativo: |
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Distributividad del producto respecto a la suma de números
enteros
Cuando
se multiplica un número entero por otro, y éste último
está escrito como la suma de otros dos, por ejemplo, 7(10+3),
se sabe que esta operación es igual a
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Esta
propiedad se conoce como la propiedad distributiva del producto
con respecto a la suma de números enteros y se puede ver
que es muy natural que esto se cumpla siempre, si se observa el
siguiente cálculo con piedritas: |

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Esta propiedad es válida para todos los números enteros,
por lo tanto, si intervienen números negativos en las operaciones,
sigue cumpliéndose la propiedad distributiva, por ejemplo:
En otras palabras
para ver una representación gráfica de esta situación,
se puede interpretar así:
es igual al área de un
rectángulo que tiene lados 5 y 6:
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5
* 10 es el área de un rectángulo de
lados 5 y 10:
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5
* 4 es el área de un rectángulo de
lados 5 y 4:
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| Si
al rectángulo de lados 5 y 10 se le quita un rectángulo
de lados 5 y 4, como en la figura, se obtiene un rectángulo
de lados 5 y 6:
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¿Qué ocurre cuando el factor que está fuera
del paréntesis es negativo?
Por ejemplo, si se tiene el producto
la propiedad distributiva asegura que
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División de números enteros
Para dividir
un número entero entre otro, se aplica la misma regla establecida
para la multiplicación de números enteros:
El cociente
tendrá signo positivo si el dividendo
y el divisor tienen igual signo.
El cociente
tendrá signo negativo si el dividendo
y el divisor tienen signos opuestos.
Por ejemplo:
A continuación
algunos ejemplos de operaciones combinadas entre números
enteros:
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{
[7( -8 )] ÷ [4( 5 + 2)] } - 1 |
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se efectúan
en primer lugar las operaciones que están dentro de los paréntesis,
y luego las que están agrupados por los corchetes:
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{
[7( -8 )] ÷ [4( 7)] } - 1 = { [-56] ÷ [28] }
- 1 |
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ahora se efectúa la división que está dentro
de las llaves:
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{
-56 ÷ 28 } - 1 = -2 -1 = -3 |
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Otro ejemplo:
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7
- {[4(-5)] ÷ [-1(2)]} + [7(3 - 1 + 8 - 10)] |
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para
efectuar las operaciones que están dentro del último
paréntesis, es bueno reunir por un lado todos los números
que tienen signo + y por otro todos los que tienen signo -. Esto
mismo es lo que se hace muchas veces para calcular saldos: se suma
todo lo que ha sido ganancia por un lado, todo lo que ha sido gasto
por el otro y luego se resta a última suma de la primera.
En este caso:
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3
- 1 + 8 - 10 = 3 + 8 - (1 + 10) = 11 - 11 = 0 |
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como en el último corchete se tiene 0, éste último
término no añade nada a la expresión total,
así es que se calcula el resto:
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7
- {[4(-5)] ÷ [-1(2)]} = 7 -{(-20) ÷ (-2)} =
7 - {10} = -3 |
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Bibliografía utilizada:
Perero, M. (1994) Historia e historias de Matemáticas.
México: Grupo Editorial Iberoamérica S.A.
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