Matemáticas
Álgebra
Aprende a representar cantidades desconocidas, transformar expresiones y resolver ecuaciones con procedimientos claros.
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Comprende y generaliza
Teoría
Abre un tema para revisar la idea, la regla, un ejemplo y el procedimiento.
Lenguaje algebraicoTraduce frases y situaciones a expresiones con letras y números.
El Álgebra usa letras para representar cantidades conocidas o desconocidas. Una variable puede cambiar y una constante conserva su valor. Traducir una frase significa reconocer la operación y escribirla con símbolos sin inventar datos.
Regla clave
Lee la relación completa: «el doble de un número más 5» es 2x + 5; en cambio, «el doble de la suma de un número y 5» es 2(x + 5).
La edad de Ana dentro de 4 años, si hoy tiene x años, se representa x + 4.
Cómo hacerlo
- 1Elige una letra y escribe qué cantidad representa.
- 2Identifica palabras como doble, mitad, diferencia, producto o cociente.
- 3Usa paréntesis cuando una operación afecte a un grupo completo.
Patrones y sucesionesDescubre la regla que genera números o figuras y exprésala con letras.
Una sucesión es una lista ordenada de números o figuras que sigue una regla. El lugar de cada término se representa con n. Reconocer cuánto cambia la sucesión permite describirla y calcular términos sin continuarla uno por uno.
Regla clave
En una sucesión aritmética, aₙ = a₁ + (n − 1)d, donde a₁ es el primer término y d es la diferencia constante.
En 4, 7, 10, 13… la diferencia es 3. Su regla es aₙ = 4 + (n − 1)3 = 3n + 1; el término 10 vale 31.
Cómo hacerlo
- 1Compara términos consecutivos y busca qué operación se repite.
- 2Comprueba la regla con las primeras posiciones.
- 3Usa n para calcular cualquier posición solicitada.
Términos semejantes y reducciónIdentifica términos compatibles y simplifica expresiones.
Un término tiene coeficiente, parte literal y exponentes. Dos términos son semejantes cuando poseen exactamente las mismas letras elevadas a los mismos exponentes. Solo sus coeficientes pueden ser diferentes.
Regla clave
Suma o resta únicamente los coeficientes de términos semejantes y conserva sin cambios su parte literal.
3x + 5x − 2 + 7 = 8x + 5; 3x y 5x son semejantes, pero x y x² no.
Cómo hacerlo
- 1Subraya los términos que tengan exactamente la misma parte literal.
- 2Suma o resta únicamente sus coeficientes.
- 3Conserva la parte literal tal cual: x + x da 2x, no x².
- 4Deja aparte los términos que no tengan semejantes.
Propiedad distributiva y signosElimina paréntesis correctamente y controla los signos.
Distribuir significa multiplicar el factor exterior por cada término que está dentro del paréntesis. Si hay un signo menos antes del paréntesis, equivale a multiplicar todos sus términos por −1.
Regla clave
a(b + c) = ab + ac y −(a − b) = −a + b.
3(2x − 5) − (x + 4) = 6x − 15 − x − 4 = 5x − 19.
Cómo hacerlo
- 1Multiplica el factor exterior por todos los términos del paréntesis.
- 2Escribe con cuidado el signo obtenido en cada producto.
- 3Agrupa y reduce los términos semejantes.
Ecuaciones linealesEncuentra la incógnita conservando el equilibrio de la igualdad.
Una ecuación afirma que dos expresiones tienen el mismo valor. Resolverla consiste en aislar la incógnita mediante operaciones equivalentes en ambos miembros; no se trata de mover términos cambiándoles el signo sin una razón.
Regla clave
Lo que sumes, restes, multipliques o dividas en un miembro debes hacerlo también en el otro. Nunca dividas entre cero.
3x + 5 = 20 → 3x = 15 → x = 5. Comprobación: 3(5) + 5 = 20.
Cómo hacerlo
- 1Simplifica ambos miembros si hay paréntesis o términos semejantes.
- 2Usa suma o resta para dejar los términos con incógnita en un lado.
- 3Divide entre el coeficiente y sustituye la respuesta para comprobar.
Desigualdades e intervalosResuelve y representa conjuntos de valores posibles.
Una desigualdad compara cantidades con <, >, ≤ o ≥. Su solución suele ser un conjunto de números y puede representarse en una recta numérica o con notación de intervalo.
Regla clave
Al multiplicar o dividir toda la desigualdad entre un número negativo, invierte el sentido del signo.
−2x > 6 → x < −3. El signo cambia porque se dividió entre −2.
Cómo hacerlo
- 1Resuelve igual que una ecuación: agrupa la incógnita de un lado.
- 2Si multiplicas o divides entre un número negativo, voltea el signo de la desigualdad.
- 3Dibuja la solución en la recta numérica: círculo abierto para < y >, cerrado para ≤ y ≥.
- 4Escribe el intervalo cuidando cuáles extremos entran y cuáles no.
Plano cartesiano y función linealRelaciona tablas, ecuaciones y gráficas de rectas.
Una función asigna a cada valor de entrada x un único valor de salida y. En y = mx + b, m es la pendiente o cambio de y por cada unidad de x, y b es el punto donde la recta corta el eje vertical.
Regla clave
La pendiente entre dos puntos es m = (y₂ − y₁)/(x₂ − x₁), siempre que x₂ ≠ x₁.
En y = 2x + 1, la pendiente es 2 y la ordenada al origen es 1; si x = 3, y = 7.
Cómo hacerlo
- 1Ubica los datos como parejas (x, y) en el plano.
- 2Calcula la pendiente con m = (y₂ − y₁)/(x₂ − x₁), restando siempre en el mismo orden.
- 3Encuentra b sustituyendo un punto conocido en y = mx + b.
- 4Comprueba tu recta evaluando otro punto de la tabla.
Razón de cambioCompara cuánto cambia una cantidad cuando cambia otra.
La razón de cambio indica cuánto aumenta o disminuye una cantidad por cada unidad que avanza otra. Se calcula comparando dos situaciones: primero se obtiene el cambio de la salida y después se divide entre el cambio de la entrada. En una recta, esta razón es constante y coincide con su pendiente.
Regla clave
Razón de cambio = Δy/Δx = (y₂ − y₁)/(x₂ − x₁), con x₂ distinto de x₁. Δ significa «cambio», no una incógnita nueva.
Un taxi cuesta $40 al iniciar y $100 después de recorrer 3 km: (100 − 40)/(3 − 0) = 20. El costo cambia $20 por cada kilómetro.
Cómo hacerlo
- 1Identifica cuál cantidad depende de la otra: esa será y; la cantidad que avanza será x.
- 2Resta final menos inicial en ambas cantidades: Δy = y₂ − y₁ y Δx = x₂ − x₁.
- 3Divide Δy entre Δx e interpreta el resultado con «por cada». Un valor negativo indica disminución.
Sistemas de ecuaciones linealesEncuentra valores que satisfacen dos ecuaciones al mismo tiempo.
Un sistema reúne dos o más ecuaciones con las mismas incógnitas. Su solución es el punto que cumple todas. Puede obtenerse por sustitución, igualación, eliminación o mediante la intersección de sus gráficas.
Regla clave
Después de hallar una incógnita, sustitúyela para obtener la otra y comprueba la pareja en todas las ecuaciones.
x + y = 7 y x − y = 1. Al sumar: 2x = 8, x = 4; entonces y = 3.
Cómo hacerlo
- 1Elige el método que requiera menos operaciones.
- 2Elimina o sustituye una incógnita y resuelve la ecuación resultante.
- 3Calcula la segunda incógnita y comprueba la pareja ordenada.
Polinomios y sus operacionesReconoce grado y coeficientes; suma, resta y multiplica polinomios.
Un polinomio es una suma finita de términos con exponentes enteros no negativos. Su grado es el mayor exponente con coeficiente distinto de cero. Para operar, se respeta la jerarquía y se combinan términos semejantes.
Regla clave
En suma y resta combina términos del mismo grado; en multiplicación distribuye cada término y después reduce.
(2x² + 3x − 1) + (x² − 5x + 4) = 3x² − 2x + 3.
Cómo hacerlo
- 1Ordena cada polinomio de mayor a menor grado.
- 2Para sumar o restar, alinea los términos del mismo grado y opera sus coeficientes.
- 3Al restar, cambia el signo de todos los términos del segundo polinomio.
- 4Para multiplicar, distribuye cada término y al final reduce los semejantes.
Productos notablesReconoce patrones que permiten multiplicar expresiones con rapidez.
Los productos notables son multiplicaciones algebraicas con un patrón fijo. Sus fórmulas no sustituyen la comprensión: todas se obtienen aplicando la propiedad distributiva.
Regla clave
(a + b)² = a² + 2ab + b²; (a − b)² = a² − 2ab + b²; (a + b)(a − b) = a² − b².
(x + 3)² = x² + 6x + 9.
Cómo hacerlo
- 1Identifica quién es a y quién es b dentro del paréntesis, con todo y signo.
- 2En un binomio al cuadrado escribe a², luego 2ab y al final b².
- 3En binomios conjugados los términos de en medio se cancelan y solo queda a² − b².
- 4Comprueba desarrollando con la propiedad distributiva.
FactorizaciónReescribe polinomios como productos y reconoce el método adecuado.
Factorizar es realizar el proceso inverso de multiplicar: se expresa un polinomio como producto de factores. Entre los métodos básicos están factor común, diferencia de cuadrados y trinomios.
Regla clave
Busca primero el factor común. Después cuenta términos y reconoce si existe un producto notable inverso.
6x² + 9x = 3x(2x + 3) y x² − 25 = (x + 5)(x − 5).
Cómo hacerlo
- 1Ordena el polinomio y extrae el máximo factor común.
- 2Identifica el patrón por el número de términos y sus signos.
- 3Multiplica los factores obtenidos para comprobar.
Ecuaciones cuadráticas y fórmula generalResuelve ecuaciones de segundo grado e interpreta sus soluciones.
Una ecuación cuadrática tiene la forma ax² + bx + c = 0 con a ≠ 0. La fórmula general es un procedimiento que encuentra sus soluciones usando únicamente los coeficientes a, b y c. Se utiliza especialmente cuando el trinomio no se factoriza con facilidad, cuando se necesitan resultados exactos o cuando se quiere comprobar otro método. Antes de aplicarla, la ecuación debe estar ordenada e igualada a cero.
Regla clave
x = (−b ± √(b² − 4ac))/(2a). El discriminante Δ = b² − 4ac indica el tipo de respuesta: Δ > 0 da dos soluciones reales, Δ = 0 una solución real doble y Δ < 0 ninguna solución real.
Para x² − 5x + 6 = 0: a = 1, b = −5 y c = 6. Δ = 25 − 24 = 1; x = (5 ± 1)/2, por lo que x₁ = 3 y x₂ = 2.
Cómo hacerlo
- 1Ordena la ecuación como ax² + bx + c = 0 e identifica a, b y c con sus signos.
- 2Calcula el discriminante Δ = b² − 4ac para saber qué tipo de soluciones esperar.
- 3Sustituye en x = (−b ± √Δ)/(2a): resuelve una vez con + y otra con −.
- 4Comprueba cada solución sustituyéndola en la ecuación original.
Expresiones racionales y radicalesSimplifica fracciones algebraicas y opera expresiones con raíces.
Una expresión racional es un cociente de polinomios y exige excluir los valores que anulan el denominador. Una expresión radical contiene raíces; para simplificarla se extraen factores que sean potencias perfectas.
Regla clave
Factoriza antes de cancelar y registra las restricciones originales. Solo pueden cancelarse factores completos, no términos separados por suma o resta.
(x² − 9)/(x − 3) = x + 3, con la restricción x ≠ 3; √72 = 6√2.
Cómo hacerlo
- 1Antes de simplificar, anota qué valores anulan el denominador: esas son las restricciones.
- 2Factoriza numerador y denominador por completo.
- 3Cancela solo factores completos, nunca términos sueltos de una suma.
- 4En un radical, busca dentro los factores que sean cuadrados perfectos y sácalos de la raíz.
Lógica matemática
El bloque con el que abre 1.º de preparatoria: cómo se decide si un enunciado es verdadero y cómo se combinan varios sin equivocarse.
ProposicionesDistingue los enunciados que se pueden calificar de verdaderos o falsos.
Una proposición es un enunciado del que tiene sentido decir si es verdadero o falso, y solo una de las dos cosas. «17 es primo» lo es. «¿Qué hora es?», «cierra la puerta» y «qué bonito día» no: preguntar, ordenar y opinar no afirma nada que se pueda comprobar. Toda la lógica trabaja únicamente sobre enunciados que tienen valor de verdad, así que distinguirlos es lo primero.
Regla clave
Es proposición si cabe contestar «eso es verdadero» o «eso es falso». No lo son: preguntas, órdenes, deseos y opiniones.
p: «El 2 es par» → proposición, verdadera q: «x + 3 = 7» → proposición abierta: depende de x «Estudia el viernes» → no es proposición: es una orden
Cómo hacerlo
- 1Lee el enunciado completo y pregúntate si afirma algo sobre el mundo.
- 2Si es pregunta, orden, deseo o exclamación, no es proposición y ahí termina.
- 3Si trae una variable suelta es una proposición abierta: se vuelve proposición cuando fijas el valor.
- 4Nómbrala con una letra minúscula para poder combinarla después.
Valor de verdadAsigna V o F a una proposición y arrastra ese valor a las compuestas.
El valor de verdad es el dato que la lógica calcula: V si la proposición se cumple y F si no. En una proposición simple se decide mirando el hecho o haciendo la cuenta. En una compuesta ya no se opina: se calcula a partir de los valores de sus partes y del conectivo que las une. Por eso la lógica proposicional funciona como un álgebra —entran valores, la regla del conectivo los combina y sale un valor.
Regla clave
Cada proposición tiene exactamente un valor: V o F. Nunca los dos, nunca ninguno. El valor de una compuesta se CALCULA; no se discute.
p: «5 > 3» → V q: «5 es par» → F El valor de «p y q» no se opina: sale de la regla de la conjunción.
Cómo hacerlo
- 1Separa la proposición compuesta en las proposiciones simples que la forman.
- 2Determina el valor de cada simple por separado, mirando el hecho o haciendo la cuenta.
- 3Aplica la regla del conectivo que las une para obtener el valor del conjunto.
NegaciónEl conectivo que le da la vuelta al valor de una proposición.
Negar una proposición es afirmar que no se cumple. Es el único conectivo que trabaja con una sola proposición, y su efecto siempre es el mismo: invierte el valor de verdad. Ojo con el español: lo contrario de «todos aprobaron» no es «nadie aprobó», sino «al menos uno no aprobó». Confundir negar con afirmar lo opuesto es el error más común de todo el bloque.
Regla clave
¬p es V cuando p es F, y F cuando p es V. p | ¬p -----+----- V | F F | V
p: «7 es primo» → V ¬p: «7 no es primo» → F ¬(«todos entregaron») = «al menos uno no entregó» ≠ «nadie entregó»
Cómo hacerlo
- 1Escribe la proposición original y determina su valor de verdad.
- 2Antepón «no es cierto que» y luego redáctalo en español natural.
- 3Comprueba que la negación sea F exactamente cuando la original es V.
ConjunciónEl «y» lógico: exige que las dos partes se cumplan.
La conjunción une dos proposiciones con «y» y es exigente: basta con que una falle para que todo el enunciado sea falso. Sirve para expresar condiciones que deben darse juntas, como los requisitos de una beca. En español también la forman «pero», «aunque» y «sin embargo»: cambian el matiz pero no el cálculo, porque las dos partes tienen que cumplirse igual.
Regla clave
p ∧ q es V solo cuando p y q son las dos V. p | q | p ∧ q -----+-----+------- V | V | V V | F | F F | V | F F | F | F
p: «llueve» (V) q: «hace frío» (F) p ∧ q: «llueve y hace frío» → F Basta con que una parte falle para tumbar la conjunción.
Cómo hacerlo
- 1Identifica las dos proposiciones simples que la «y» está uniendo.
- 2Calcula el valor de verdad de cada una por separado.
- 3Si las dos son V, el resultado es V; en cuanto una sea F, el resultado es F.
DisyunciónEl «o» lógico: le basta con que una parte se cumpla.
La disyunción une dos proposiciones con «o» y es generosa: alcanza con que una sea verdadera. En matemáticas el «o» es inclusivo, así que también es verdadera cuando las dos lo son —cosa que el español de todos los días no siempre respeta—. Cuando el enunciado exige elegir una y solo una, se trata de la disyunción exclusiva, que se marca aparte con ⊻.
Regla clave
p ∨ q es F solo cuando p y q son las dos F. p | q | p ∨ q -----+-----+------- V | V | V V | F | V F | V | V F | F | F
p: «pago con tarjeta» (F) q: «pago en efectivo» (V) p ∨ q → V «O entras o sales» sí es exclusiva: ahí se usa ⊻, no ∨.
Cómo hacerlo
- 1Identifica las dos proposiciones simples que la «o» está uniendo.
- 2Decide si el «o» del enunciado admite que las dos se cumplan a la vez.
- 3Si lo admite es inclusivo y se usa ∨; si obliga a elegir una sola, es exclusivo y se usa ⊻.
- 4Solo cuando las dos partes son F la disyunción inclusiva resulta F.
CondicionalEl «si… entonces»: solo falla cuando se promete y no se cumple.
El condicional expresa una promesa: si se cumple el antecedente, tiene que cumplirse el consecuente. Es el conectivo que más cuesta, porque resulta verdadero en todos los casos menos uno —solo es falso cuando el antecedente es V y el consecuente F—. La clave es leerlo como un compromiso que únicamente se rompe cuando la condición se dio y lo prometido no llegó; si la condición nunca se dio, nadie faltó a su palabra.
Regla clave
p → q es F SOLO cuando p es V y q es F. p | q | p → q -----+-----+------- V | V | V V | F | F ← el único caso falso F | V | V F | F | V
«Si apruebas, te invito el cine.» Aprobaste y te invité → cumplí → V Aprobaste y no te invité → falté → F No aprobaste → nada prometí → V
Cómo hacerlo
- 1Separa el antecedente, que va después del «si», y el consecuente, que va después del «entonces».
- 2Pregúntate solo una cosa: ¿el antecedente es V y el consecuente F?
- 3Si la respuesta es sí, el condicional es F; en cualquier otro caso es V.
BicondicionalEl «si y solo si»: verdadero cuando las dos partes coinciden.
El bicondicional exige que las dos proposiciones tengan el mismo valor de verdad: verdadero si ambas son V o ambas son F, y falso si difieren. Equivale a afirmar el condicional en los dos sentidos a la vez. Es el conectivo de las definiciones matemáticas: cuando un libro dice «un número es par si y solo si es divisible entre 2», está diciendo que las dos cosas se implican mutuamente y ninguna puede darse sin la otra.
Regla clave
p ↔ q es V cuando p y q valen lo mismo. Equivale a (p → q) ∧ (q → p). p | q | p ↔ q -----+-----+------- V | V | V V | F | F F | V | F F | F | V
«Un triángulo es equilátero si y solo si sus tres ángulos miden 60°.» Equilátero y con tres ángulos de 60° → V Equilátero pero con un ángulo de 90° → F
Cómo hacerlo
- 1Comprueba que el enunciado de verdad afirme las dos direcciones y no solo una.
- 2Calcula el valor de verdad de cada proposición por separado.
- 3Si los dos valores coinciden el bicondicional es V; si difieren, es F.
Tablas de verdadRevisa todos los casos posibles de una proposición compuesta.
Una tabla de verdad enumera todas las combinaciones de valores que pueden tomar las proposiciones simples y calcula qué le pasa a la compuesta en cada una. Con n proposiciones distintas salen 2 elevado a n renglones: dos proposiciones dan 4, tres dan 8. Es la herramienta que convierte una discusión en un cálculo, y la que permite comprobar si dos enunciados que se ven distintos en realidad dicen lo mismo.
Regla clave
Renglones = 2^n, con n = cuántas proposiciones simples distintas hay. Se resuelve de adentro hacia afuera: primero los paréntesis, después ¬, luego ∧ y ∨, y al final → y ↔.
¬p ∨ q con n = 2 → 4 renglones p | q | ¬p | ¬p ∨ q -----+-----+----+-------- V | V | F | V V | F | F | F F | V | V | V F | F | V | V Salió idéntica a p → q: son equivalentes.
Cómo hacerlo
- 1Cuenta cuántas proposiciones simples distintas aparecen y calcula 2^n renglones.
- 2Llena las columnas de las simples alternando valores para no repetir ni saltarte ninguna combinación.
- 3Agrega una columna por cada paso intermedio, resolviendo de adentro hacia afuera.
- 4La última columna es el resultado: si sale toda V es una tautología, y si sale toda F una contradicción.
Equivalencias lógicasDos proposiciones que dicen lo mismo aunque se escriban distinto.
Dos proposiciones son equivalentes cuando su tabla de verdad coincide renglón por renglón: dicen lo mismo aunque se vean diferentes. Sirven para simplificar y para negar bien. Las más útiles son las leyes de De Morgan, que explican cómo entra una negación en un paréntesis: negar una conjunción da una disyunción de las negaciones, y al revés. Es exactamente el error que se comete al decir que lo contrario de «llueve y hace frío» es «no llueve y no hace frío».
Regla clave
p ≡ q cuando sus tablas de verdad son idénticas. De Morgan: ¬(p ∧ q) ≡ ¬p ∨ ¬q ¬(p ∨ q) ≡ ¬p ∧ ¬q Condicional: p → q ≡ ¬p ∨ q Contrapositiva: p → q ≡ ¬q → ¬p
«No es cierto que llueva y haga frío» = ¬(p ∧ q) = ¬p ∨ ¬q = «no llueve o no hace frío» NO es «no llueve y no hace frío»: eso sería ¬(p ∨ q).
Cómo hacerlo
- 1Escribe las dos proposiciones que sospechas equivalentes y arma una sola tabla con ambas.
- 2Compara las dos columnas finales renglón por renglón: si coinciden en todos, son equivalentes.
- 3Para negar un paréntesis aplica De Morgan: cambia el conectivo y niega cada parte.
- 4Comprueba el resultado con un caso concreto antes de darlo por bueno.
Cuantificadores básicos«Para todo» y «existe», y cómo se niegan el uno al otro.
Un cuantificador dice de cuántos elementos habla una proposición abierta. El universal, ∀, afirma que la propiedad se cumple en todos los casos; el existencial, ∃, afirma que se cumple al menos en uno. Lo que más se usa es cómo se niegan: negar «todos cumplen» no da «ninguno cumple», sino «existe al menos uno que no cumple». Por eso, para tumbar una afirmación universal basta con encontrar un solo contraejemplo.
Regla clave
¬(∀x: p(x)) ≡ ∃x: ¬p(x) ¬(∃x: p(x)) ≡ ∀x: ¬p(x) Al negar, el cuantificador cambia y la propiedad se niega.
∀x: «x² ≥ 0» con x real → V ∀x: «x² > x» con x real → F, y basta x = 0.5 para probarlo ¬(«todos los alumnos entregaron») = «existe al menos un alumno que no entregó»
Cómo hacerlo
- 1Identifica la propiedad p(x) y el conjunto del que se está hablando.
- 2Decide si el enunciado afirma algo de todos los elementos o solo de alguno.
- 3Para negar, cambia ∀ por ∃ o ∃ por ∀ y niega la propiedad de adentro.
- 4Para tumbar un enunciado universal, busca un solo contraejemplo: con uno basta.
Resuelve y comprende
Calculadoras
Introduce los datos, obtén el resultado y revisa cada transformación.