domingo, 10 de abril de 2016

Introducción

Este blog es para enseñar el significado de función matemática y los conceptos que se derivan de esta. Mediante la utilización de la herramienta tecnológica Wiris y también con Geogebra, vamos a aprender a graficar funciones y a resolver ecuaciones polinómicas.

El propósito principal de la enseñanza de matemáticas es crear en los estudiantes la capacidad para resolver problemas en la vida diaria. Por desgracia, de acuerdo con los últimos resultados de las pruebas nacionales, la mayoría de los estudiantes carecen de habilidades para resolver problemas matemáticos. Esto demuestra ser una de las razones por las que el rendimiento global en Colombia de matemáticas se considera bastante bajo. También refleja que los estudiantes tienen dificultades en la comprensión de los problemas matemáticos que afectan el proceso de resolución de problemas. Por lo tanto, con el fin de permitirnos a nosotros los estudiantes de la UNAD, como futuros maestros, establecer un plan de enseñanza apropiado, adecuado para el proceso de aprendizaje de los estudiantes, el presente proyecto tiene como objetivo analizar las dificultades en la solución de problemas matemáticos entre los estudiantes de la escuela secundaria. Básicamente existen varias dificultades en la resolución de problemas, una de estas es que los estudiantes tienen dificultades para comprender las palabras clave que aparecen en problemas, por lo tanto no pueden interpretarlos correctamente. otra dificultad que se presenta es que los estudiantes no son capaces de averiguar qué tipo de información del problema es necesario resolver, lo que provoca que los que no entienden, tienden a adivinar la respuesta sin ningún proceso de pensamiento. Los estudiantes son impacientes y no les gusta leer problemas matemáticos ni tampoco les gusta leer largos problemas. 

Función Matemática
definición
"En matemática, una función (f) es una relación entre un conjunto dado X (llamado dominio) y otro conjunto de elementos Y (llamado codominio) de forma que a cada elemento x del dominio le corresponde un único elemento f(x) del codominio (los que forman el recorrido, también llamado rango o ámbito)" (Funciones matemáticas, s.f.).


Una función es una regla de asociación entre un conjunto llamado dominio con uno llamado codominio, también dominio e imagen respectivamente o dominio y rango.
Una función, en matemáticas, es el término usado para indicar la relación o correspondencia entre dos o más cantidades. El término función fue usado por primera vez en 1637 por el matemático francés René Descartes para designar una potencia xn de la variable x. En 1694 el matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz utilizó el término para referirse a varios aspectos de una curva, como su pendiente. Hasta recientemente, su uso más generalizado ha sido el definido en 1829 por el matemático alemán, J.P.G. Lejeune-Dirichlet (1805-1859), quien escribió: "Una variable es un símbolo que representa un número dentro de un conjunto de ello.  Dos variables X y Y están asociadas de tal forma que al asignar un valor a X entonces, por alguna regla o correspondencia, se asigna automáticamente un valor a Y, se dice que Y es una función (unívoca) de X.  La variable X, a la que se asignan libremente valores, se llama variable independiente, mientras que la variable Y, cuyos valores dependen de la X, se llama variables dependientes.  Los valores permitidos de X constituyen el dominio de definición de la función y los valores  que toma Y constituye su recorrido".
Una función f de A en B es una relación que le hace corresponder a cada elemento x E A uno y solo un elemento y E B, llamado imagen de x por f, que se escribe y=f (x).

Clases de Funciones

Función inyectiva: cuando a cada elemento del conjunto dominio le corresponde un valor distinto del conjunto codominio. Es decir, existe una relación uno a uno.




Función sobreyectiva: es sobreyectiva si esta aplicada sobre todo el codominio, cuando cada elemento del conjunto Y, es la imagen de como mínimo un elemento de X.



Función biyectiva: es biyectiva si es inyectiva y sobreyectiva al mismo tiempo, es decir, cundo todos los elementos del conjunto de partida (dominio), tienen una imagen distinta en el conjunto de llegada, sumándole que cada elemento del conjunto de salida le corresponde un elemento del conjunto de llegada.


Variable

variable es una palabra que representa a aquello que varía o que está sujeto a algún tipo de cambio, se utiliza para designar una cantidad susceptible de tomar distintos valores numéricos dentro de un conjunto de números especificados. En otras palabras, una variable es un símbolo que permite identificar a un elemento no especificado dentro de un determinado grupo. Este conjunto suele ser definido como el conjunto universal de la variable (universo de la variable, en otras ocasiones), y cada pieza incluida en él constituye un valor de la variable.

Encontramos algunos tipos de variables:
Independiente: los valores de este tipo de variables no dependen del de otras, son representadas en el eje de las abscisas y en las funciones con la letra X.
Dependiente: los valores de estas variables, en cambio, son determinados por los que adquieran las otras variables. Se las representa en el eje de las ordenadas y se las representa con la letra Y en las funciones.



Constante
Constante, es un término usado en matemática constantemente, su aplicación se halla en casi todas las materias de cálculo y números que existen, se trata pues de un valor fijo, de un valor pre-establecido que define una magnitud, tamaño o proporción. Una constante como su etimología indica, es un valor que permanece en la misma cantidad o numero permanentemente. Si a una variable se le da un valor de constante en vez de una función, esta solo servirá para representar su real significado y en un eventual caso, ser sustituida para la resolución de un problema mediante el uso de fórmulas y conexiones.
Ejemplo




Funciones polinómicas: su fórmula general es la siguiente:



Donde n, es un entero no negativo y cada coeficiente de x, es un número real.

Debido a veces a la complejidad de los ejercicios, o la dificultad para representarlos gráficamente de manera manual, Wiris y Geogebra nos permite calcular y reconocer conceptos relacionados con las funciones en matemáticas, desde ejercicios sencillos a los de un nivel más avanzado, a continuación realizaremos algunos ejercicios relacionados con el tema en el programa de Wiris.
Función Lineal
de la forma f(x) = mx + b se conoce como una función lineal, donde m representa la pendiente y b representa el intercepto en y. La representación gráfica de una función lineal es una recta. Las funciones lineales son funciones polinómicas.
Ejemplo:
F(x) = 2x - 1
Es una función lineal con pendiente m = 2 e intercepto en y en (0, -1). Su gráfica es una recta ascendente.



Bibliografía

Funciones matemáticas. (s/f). Recuperado el 8 de abril de 2016, a partir de
http://www.profesorenlinea.cl/matematica/Funciones_matematicas.html

tiposdeorg. (2012). tipos de variables. 8 de abril de 2016, de simple organization Sitio web: http://www.tiposde.org/general/35-tipos-dvariables/#ixzz45MpDNjf8

Alejandro Carreira. (2006). matemáticas. 8 de abril de 2016, de monografias.com Sitio web: http://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtml#ixzz45MCio8x4

Mayagüez campus. (2002). funciones polinómicas y sus raíces. 8 de abril de 2016, de universidad de Puerto Rico Sitio web: http://quiz.uprm.edu/tutorials_master/fn_pol_raiz/fn_pol_right.xhtml

Actividades con Wiris


Wiris es un programa de cálculo simbólico que es capaz de trabajar con fórmulas matemáticas.

A continuación presentamos los ejercicios que vamos a resolver utilizando Wiris

1.    Hallar por división euclidiana el resultado de dividir 35800 entre 28.
2.    Hallar el mínimo común múltiplo de 15, 8 y 6.
3.    Dados los polinomios P(x)=2x^2-5x+2 y Q(x)= 5x^2-7x-4 hallar: 
 P(x)+Q(x)
 P(x) - Q(x)
 P(x)*Q(x) y dibujar sus gráficas en Wiris.
4.    Hallar el máximo común divisor entre los números 78, 12 y 18.
5.    Hallar el máximo común múltiplo y el mínimo común divisor de x^2+4x+4 y x+2.
6.    Resolver (hallar las raíces reales y complejas) de la ecuación x^4-x^3-2x-4 y representar la función.

DESARROLLO



Gráfica de x^2-5x+2
Gráfica de 5x^2-7x-4




Gráfica de la función f(x)=x^4-x^3-2x-4



GeoGebra

ACTIVIDADES CON GEOGEBRA

1.    Representar la gráfica de la función constante y = 1.

2.    Dibujar la función identidad  y = x.

3.   Graficar y observar que toda función de la forma  y = mx + b  representa una línea recta cuyo punto de corte con el eje de las ordenadas es b y cuya pendiente es m.

4.   Graficar la función cuadrática  f(x) = x^2 +x  y verificar que efectivamente representa una parábola.

5.  Dibujar la gráfica de la función trigonométrica  f(x) = senx  y observar que cómo se repite periódicamente.

6.   Graficar la función  f(x) = x.sen(1/x)  y analizar su comportamiento cerca del origen.

SOLUCIÓN

1.    Representar la gráfica de la función constante y = 1.


2.    Dibujar la función identidad y = x.

3.    Graficar y observar que toda función de la forma y = mx + b representa una línea recta cuyo punto de corte con el eje de las ordenadas (y) es b y cuya pendiente es m.

Como puede observarse todas estas funciones tienen la forma y = mx+b y sus gráficas representan lineas rectas.

4.    Graficar la función cuadrática f(x) = x^2 +x y verificar que efectivamente representa una parábola.

Al observar la gráfica podemos comprobar que que la gráfica de esta función efectivamente representa una parábola.

5.    Dibujar la gráfica de la función trigonométrica f(x) = senx y observar que cómo se repite periódicamente.

Se ve claramente como la función es periodica (toma la misma forma).

 6.    Graficar la función f(x) = xsen(1/x) y analizar su comportamiento cerca del origen.


Al observar detenidamente la gráfica de esta función parece que cerca del origen su valor se acerca a cero. Cuando se estudia la teoría de los límites se comprueba que realmente esto es así y que efectivamente la función tiende a 0 cuando se acerca al origen de cordenadas.



Aprendizaje a través de Proyectos

ENSEÑANZA  A TRAVÉS DE PROYECTOS

Las ideas en la enseñanza a través de proyectos se pueden utilizar en el aula y también en programas fuera de la escuela. Los proyectos pueden hacer que el aprendizaje sea significativo para que los estudiantes vivan experiencias enriquecedoras, de modo que la enseñanza sujeto a sujeto pueda convertirse en un motivador que les ayude a los estudiantes a hacerse cargo de su propio aprendizaje.

La enseñanza a través de proyectos ayuda a los maestros a convertirse en entrenadores y mentores mediante la creación de un modelo de aprendizaje integrado. El maestro encontrará proyectos de éxito y estrategias de enseñanza; con este proyecto despertará en los estudiantes el interés y la motivación mientras van dando cumplimiento a las exigencias del plan de estudios. Este enfoque ayuda a los estudiantes a desarrollar habilidades de lectura, escritura y pensamiento mediante la construcción de una amplia variedad de actividades e intereses.


“El Aprendizaje por Proyectos es una de las metodologías líderes para fomentar el cambio y la mejora educativa. En el trabajo por proyectos hacemos del alumno protagonista de su propio aprendizaje, permitiéndole enfrentarse a desafíos, resolver problemas y trabajar con sus compañeros en un entorno autónomo, pero organizado y con un profesorado que asesora y evalúa durante todo el proyecto” (Aprendizaje por proyectos - Explorador de innovación educativa. s/f).


Bibliografia

Aprendizaje por proyectos - Explorador de innovación educativa. (s/f). Recuperado de:

Tutoriales


COMO CREAR GRAFICAS EN GEOGEBRA


Introducción a las funciones en GeoGebra