miércoles, 21 de febrero de 2018

Aplicaciones de la derivada

Monotonía & extremos relativos y curvatura & puntos de inflexión.

Podéis ver un proceso mecanizado para el estudio de la monotonía (intervalos de crecimiento y decrecimiento) y la curvatura (concavidad y convexidad) de una función en este vídeo.

El tema también se trata en el Estudio completo de una función y su correspondiente representación gráfica: Esquema teórico.  Acompañando a esa parte teórica, vais a encontrar una serie de vídeos con ejemplos ilustrativos con distintos casos prácticos para funciones de distinto tipo: polinómicasracionalesexponencialeslogarítmicas y radicales (pinchando en cada tipo puedes acceder al vídeo).

Teoremas del cálculo diferencial:

Junto con la de otros teoremas del cálculo para funciones continuas, aquí vas a encontrar una aproximación al teorema de Rolle y el teorema del valor medio del cálculo diferencial de Lagrange.

Hay algunos ejercicios de selectividad resueltos en los que se hace referencia al teorema de Rolle: EBAU 2017 Castilla la Mancha

Optimización de funciones: máximos y mínimos de una función con restricciones de igualdad.

De este apartado podéis encontrar bastantes ejercicios resueltos (la mayoría de ellos que han ido apareciendo en exámenes de selectividad).

Minimizar hipotenusa. PAU 2014 Andalucía.
Minimizar suma de dos números. PAU 2014 Andalucía.
Minimizar el coste de un vallado. PAU 2015 Andalucía. 

DERIVABILIDAD DE UNA FUNCIÓN.

Esto no es una aplicación de las derivadas como tal, sino que es más bien el estudio de esta "cualidad" en una función. En este apartado hay que resaltar y de forma muy notable, el estudio de la derivabilidad de una función definida a trozos, pues se ha extendido a niveles de Bachillerato una metodología que está fuera de los niveles de Bachillerato. En el canal vamos a encontrar vídeos que estudian la derivabilidad de una función en un punto de ambas maneras:

1º (nuevo) Utilizando la definición de derivada. Vais a encontrar un par de ilustraciones, una para el caso de una función sin parámetros y otra para una función con dos parámetros.

2º Utilizando la continuidad de la derivada para sacar conclusiones sobre la derivabilidad de la función. De esto hablo de forma teórica en este vídeo aclaratorio, y lo ilustro en este caso práctico.

Es verdad que cualquier proceso bien razonado y bien argumentado es correcto en matemáticas, por lo que aquí tenéis la opción de utilizar cualquiera de los dos métodos. Eso sí, el proceso debe ser aplicado/descrito de forma rigurosa, tal como os he explicado en los vídeos de los enlaces anteriores.

Vais a poder encontrar gran variedad de ejercicios resueltos en los exámenes de selectividad pues el estudio de la derivabilidad de una función es una pregunta que suele aparecer bastante en la modalidad de matemáticas II.

Y ahora, como siempre te digo, si echas algo en falta, te gustaría comentar algún tema, puntualizar algo o hacer cualquier observación, te animo a que escribas en los comentarios. Todas las propuestas son bienvenidas.

domingo, 18 de febrero de 2018

Matemática recreativa

En matemática recreativa os grabo vídeos que muestren distintas situaciones donde aplicamos matemáticas. Estos vídeos intentan mostraros cómo, detrás de las matemáticas hay algo que trasciende lo humano.  Estoy seguro que los temas que utilizo aquí no los vais a encontrar en ningún otro sitio. No son los problemas recreativos típicos de los libros o estos acertijos "matemáticos" clásicos que corren de boca en boca por ciertos entornos. Son situaciones originales, situaciones que en un principio pueden estar descontextualizadas, pero que al aplicarles un poco de razonamiento y un poco de matemáticas, nos va a permitir, quizá, cambiar nuestro punto de vista inicial sobre el tema. Además (como decía Sheldom Cooper Un chiste no es un buen chiste si no enseña nada), vamos a intentar utilizar estos vídeos para aprender, o al menos aproximarnos de forma intuitiva, a algunos conceptos o herramientas matemáticas que, en un principio, pueden quedar fuera de nuestro nivel. Todos estos vídeos están enfocados de forma recreativa (obvio por el título, verdad), por lo tanto, no vas a necesitar saber matemáticas para entender que algo pasa. 

ÁNGULO ENTRE DOS VECTORES
Una introducción a las demostraciones formales a través de la geometría plana y la trigonometría. ¿Cómo puede ser que el ángulo que forman dos vectores esté relacionado con la suma del producto de las componentes des esos vectores?



¿POR QUÉ SIEMPRE ME TOCA TRABAJAR EN NOCHEBUENA?
Aquí vamos a ver desde un punto de vista recreativo la pequeña diferencia que existe entre enfrentarnos a problemas de matemáticas dentro de un aula e intentar explicar un fenómeno de la vida real. Ilustramos esto con un problema bastante entretenido: Un señor tiene la "mala suerte" de que su turno de trabajo le cae, durante ya bastantes años seguidas, en nochebuena... ¿magia negra?



EL ¿CÓDIGO SECRETO? DE LA BIBLIA.
No hace muchos años fue un best-seller mundial un libro titulado "El código secreto de la Biblia", donde se afirmaba hacer descifrado un código secreto que aparece en ese libro y que se era capaz de predecir (a tiempo pasado la mayoría de las veces) todos los sucesos relevantes que estaban sucediendo. Aprovecho el tema para tratar sobre el cálculo de probabilidades, códigos criptográficos, sistemas de numeración, base de un sistema de numeración, números normales, número de Cahmpernowne,...

MAGIA CON NÚMEROS REALES.
En este vídeo nos preguntamos ¿dónde hay más números? ¿en el intervalo (0,1) o en toda la recta real? si lo piensas bien, la recta real es la unión infinita de intervalos como el (0,1), pero es que en el (0,1) hay una cantidad infinita de intervalos que contienen infinitos números, entonces, ¿te atreves a adelantar una respuesta? Planteamos esta pregunta y, en la busqueda de respuesta aprovechamos para introducir conceptos matemáticos como función, número natural, racional o real, y indagamos un poco de historia con el concepto de infinito, Cantor, el cardinal de los naturales y de los reales...




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jueves, 15 de febrero de 2018

Álgebra para selectividad (pre-universitario)

Por aquí vamos a ir organizando la parte de álgebra y poco a poco (en cuanto tenga un poquillo de tiempo) os voy dando unas guías de los puntos claves que vamos a tener que dominar. Mientras tanto os dejo simplemente una lista de los vídeos que tenéis disponibles en el canal.

MATRICES




DETERMINANTES




SISTEMAS




PROGRAMACIÓN LINEAL



De todos los tipos podéis encontrar un montón de ejercicios resueltos en los exámenes de selectividad. En esta entrada tienes una lista de todos los exámenes que hay resueltos actualmente en el canal. Se irá actualizando



martes, 13 de febrero de 2018

¿Esto no te lo había contado nadie? (trucos matemáticas)

Me da la sensación que los trucos que os cuento no son muy conocidos y por eso me decidí a grabarlos. Esta es una lista de los que hay disponibles hasta ahora. 

Una cosa antes de empezar. Un truco no es más que la aplicación de propiedades matemáticas que nos permiten simplificar cierta tarea atendiendo a ciertos principios. Y suele suceder que cuanto más sencillo es un proceso, más compleja o profunda sea la matemática que se aplica ahí. En todos los vídeos, además de enseñaros la magia os cuento el truco, es decir, os digo qué cosas son las que nos permiten simplificar hasta ese punto los cálculos. Y es muy importante que conozcáis esas herramientas para poder aplicar el truco, pues en matemáticas, todo debe estar bien argumentado y razonado. Si no lo conoces no tienes autoridad moral para aplicarlo (😊). Es como intentar hacer un truco de cartas sin dominarlo realmente, antes o después te vas a descubrir y vas a quedar en evidencia. Por lo tanto, atiende a la explicación que te doy en cada caso e intenta entender qué principios estamos aplicando.

Vídeos disponibles:

Máximo común divisor y mínimo común múltiplo: Con calculadora, sin necesidad de factorizar.

Hay una versión anterior de este vídeo que puedes ver aquí

Cómo calcular el cociente y el resto de una división sin dividir 
Versión anterior: con calculadora científica // con calculadora básica

Cómo resolver ecuaciones de segundo grado de cabeza.
  
Hay una versión anterior de este vídeo que puedes ver aquí

Ya sabes que puedes proponer tema :)


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Matemáticas en 1 minuto (Temporada 1)

Matemáticas en 1 minuto es una nueva serie donde os voy a ir contando, de forma relativamente formal y muy condensada, a la par que visual, algunos conceptos importantes de las matemáticas. Los capítulos irán saliendo semanalmente. En un principio, cada jueves habrá disponible un nuevo capítulo en el canal. En la lista tenéis los enlaces a los capítulos que ya están disponibles online. Los capítulos listados sin enlace son capítulos ya editados que irán saliendo próximamente.

Os animo a que descarguéis los capítulos y los utilicéis para lo que os de la gana. 


TEMPORADA 1 (A partir del 09 Febrero 2018):
  1. La derivada de Newton (09 Febrero 2018). En 1 minuto tratamos la idea que ayudó a Newton a definir la noción de derivada a partir de un problema que surge en la antigua Grecia: la necesidad de generalizar el cálculo de la tangente a cualquier curva dada.
  2. El método de exhaución de Eudoxo (15 Febrero 2018). En 1 minuto os contamos la genial idea que tuvo este griego para aproximar el área de cualquier figura geométrica curva.
  3. El teorema de Bolzano (22 Febrero 2018). En 1 minuto (y 1/2) tratamos el teorema de Bolzano, uno de los más importantes del cálculo para funciones continuas, ya que es el teorema que nos va a permitir aproximar las raíces de cualquier función.
  4. La integral de Riemann (01 Marzo 2018). En 1 minuto nos introducimos en la idea que llevó a Riemann a formalizar la noción de integral a partir de la idea, sorpresa, que llevó a Eudoxo a desarrollar su método de agotamiento.
  5. El teorema de Rolle (08 Marzo 2018). En 1 minuto (y 1/2) tratamos el teorema de Rolle, uno de los principales teoremas del cálculo para funciones continuas y derivables, analizando las hipótesis, tesis y el contrarecíproco más útil del teorema.
  6. El límite de Cauchy (15 Marzo 2018). En 1 minuto nos acercamos a la idea intuitiva que sirvió a Cauchy para introducir la noción de límite y a cómo Weierstrass consiguió formalizar el concepto.
  7. La regla de L'hopital (22 Marzo 2018). En 1 minuto nos acercamos a lo que se conoce como la regla de L'hopital (muy útil para resolver indeterminaciones del tipo infinito entre infinito y cero entre cero) y a una de sus demostraciones más intuitivas.
  8. Geometría fractal (29 Marzo 2018). En 1 minuto nos aproximamos a la geometría fractal, un área de las matemáticas realmente joven y que rompe con los cánones y las inercias establecidas por las geometrías clásicas, en particular, la geometría euclideana.
  9. La circunferencia goniométrica (5 Abril 2018). Hablamos durante todo 1 minuto sobre la circunferencia trigonométrica, una forma sencilla y curiosa de aproximarnos a la definición de las razones trigonométricas y las relaciones que estas guardan entre si. Este capítulo lleva asociado un juego para hacerte reflexionar. A lo largo de la argumentación desarrollada se ha incluido una falacia ("hoy en.... matemáticas en 1 minuto... FALACIAS DE LA LÓGICA"). Estáis todos invitados a buscar y cuestionaros. Podéis exponer vuestras conclusiones en los comentarios del vídeo.
  10. El infinito de Cantor (12 Abril 2018). En un 1 minuto, nos aproximamos al concepto de infinito, tal y como lo estudió Cantor, quien se dio cuenta, por encima de las restricciones morales de su tiempo en este sentido, de que hay unos infinitos que son más grandes que otros infinitos. 
TEMPORADA 2 (ya hay nuevos capítulos cada semana!!)

viernes, 2 de febrero de 2018

Guía completa de trigonometría

La trigonometría es una de las pocas áreas de conocimiento, dentro de las matemáticas, con las que un estudiante puede decir que termina la educación preuniversitaria con un nivel alto. Y con alto me refiero a que, al terminar el Bachillerato, el estudiante ha visto todas las herramientas que nos ofrece la trigonometría de forma bastante completa (obviamente faltan algunas cosas, pero ya son muy muy específicas). Después de esto, y exceptuando algunas carreras puntuales, es muy difícil que nos volvamos a topar con una asignatura donde tengamos que estudiar un tema de trigonometría como tal. Pero qué pasa. Pasa que la trigonometría es una herramienta, y es una herramienta con muchísimas aplicaciones. Entonces, puede suceder, que un día estemos tan tranquilos calculando el volumen de un casquete esférico y, maldita sea, necesito calcular el radio de la base. O que esté tan tranquilo calculando una integral, y, maldita sea, necesito hacer un cambio de variable a una función trigonométrica. O que tengo que hacer el desarrollo en serie de Fourier de una función para buscar las frecuencias dominantes. Y ya no te digo si te da por dedicarte a la cartografía o la topografía. Y esto por no poner los ejemplos típicos de resolución de triángulos o cálculo de distancias en lugares inaccesibles...

Resulta por lo tanto necesario que tengamos un conocimiento, lo más sólido posible, de los básicos de la trigonometría (conocer las razones trigonométricas, su significado y cómo se relacionan), e interiorizado un manejo sencillo de esta. La trigonometría es un concepto intuitivo, pero es verdad que también es muchas fórmulas. Bajo mi punto de vista no es necesario saberse todas las fórmulas (es verdad que algunas fórmulas básicas si que es muy aconsejable), sino que será suficiente con saber que existen, que tienen una aplicación directa en muchos campos del conocimiento, y que si algún día las necesito lo único que tengo que hacer es buscar un formulario de trigonometría como este.

Vamos a desarrollar qué es lo mínimo que tenemos que saber separado en (más o menos) dos bloques relativo a los dos niveles de exigencia que se presentan en el sistema educativo actual. Todos los vídeos están compuestos por una explicación teórica sencilla de los conceptos y un ejemplo ilustrativo típico sobre el tema en cuestión:

BLOQUE 1 (más o menos 4º ESO)

Definición de las razones fundamentales en un triángulo: seno, coseno y tangente.



Generalización a la circunferencia completa, signo, unidades de medida y paso a la primera vuelta


Reducción al primer cuadrante, ángulo complementario y ángulo suplementario.


BLOQUE 2 (más o menos 1º Bachiller ciencias)
Más razones e identidades trigonométricas: secante, cosecante, cotangente e identidades nivel medio.

Identidades y ecuaciones trigonométricas. Demostración de identidades y resolución de ecuaciones.

Teoremas fundamentales: teoremas del cateto y la altura (para triángulos rectángulos) y teoremas del seno y del coseno (para cualquier triángulo).
Aplicación a la resolución de problemas: medida de distancias en lugares inaccesibles.


EXTRA

Truco 1. Cómo aprender las razones trigonométricas de ángulos notables (sin necesidad de estudiar).


Truco 2. Cómo movernos entre cuadrantes de forma sencilla.


La circunferencia goniométrica.

Uso de la calculadora en trigonometría.



Y ahora, como siempre te digo, si echas algo en falta, te gustaría comentar algún tema, puntualizar algo o hacer cualquier observación, te animo a que escribas en los comentarios. Todas las propuestas son bienvenidas.

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jueves, 1 de febrero de 2018

Matemáticas para la Universidad

Para no llenar esto de entradas voy a ir añadiendo en esta misma todos los vídeos que vaya subiendo de matemáticas que, en un principio, sean para un nivel universitario. Y con nivel universitario me refiero a que son cosas que no se ven anteriormente. Por ejemplo, para repasar derivadas o integrales tendremos que buscar en entradas que sean relativas a bachillerato. Eso sí, nos vamos a organizar por materias (en orden alfabético): Álgebra, Cálculo, Ecuaciones diferenciales,Números y Conjuntos, Probabilidad y Estadística y un último apartado de mixtos (por ejemplo, para exámenes resueltos).

La mayoría de estos vídeos son propuestas de estudiantes que se han puesto en contacto conmigo por cualquiera de las vías que tienes a tu disposición. Por lo tanto, si tienes alguna propuesta o alguna duda no te cortes y contáctame. Este canal está para resolverte las dudas que nadie más quiere/puede resolverte.


ÁLGEBRA

CÁLCULO

ECUACIONES DIFERENCIALES: Guía completa.

NÚMEROS Y CONJUNTOS

PROBABILIDAD Y ESTADÍSTICA

DE TODO

Y ahora, como siempre te digo, si echas algo en falta, te gustaría comentar algún tema, puntualizar algo o hacer cualquier observación, te animo a que escribas en los comentarios. Todas las propuestas son bienvenidas.

Guía para aprender integración

Sucede que aprender a integrar es una de las tareas, creo, más complicadas a las que se enfrenta un estudiante en la materia. Contrariamente a lo que sucede con la derivación de funciones, donde, por complicada que parezca, se puede derivar cualquier función, en la integración de funciones, no. El cálculo de primitivas es un campo abierto y nadie en el mundo, nadie, sabe integrar cualquier función, al menos de forma analítica (obviamente existen otros métodos para aproximar una integral numéricamente). Por lo tanto, partimos de que es un campo difícil, y alcanzar maestría es un camino más largo que el cálculo de derivadas. El primer requisito para poder integrar medianamente bien, es saber derivar perfecto. Por lo tanto, si aun estas dubitativo con algunas derivadas vuelve atrás y repásate el cálculo de derivadas aquí. Si dominas la derivada entonces vamos a empezar un camino para aprender a derivar. Vamos a dividirlo en tres niveles que son los que corresponderían más o menos al nivel que tiene que alcanzar un alumno de Matemáticas aplicadas a las ccss (nivel básico), Matemáticas II (nivel intermedio) y Universitario (nivel avanzado). 

Antes de listaros los enlaces a los vídeos os propongo que os miréis este otro vídeo donde os hablo de forma introductoria del concepto de integral para intentar hacernos una idea de qué es realmente, de dónde surge la necesidad y para qué sirve. Quizá os sorprendáis cuando os entréis de qué tipo de problema motiva la necesidad de esta herramienta y cuando os cuente que la integral va mucho más allá que la simplista definición de "operación inversa de la derivada". La integral también tiene un capítulo (o dos, según se mire) en la serie "Matemáticas en 1 minuto".

Ahora si, los niveles:

NIVEL BÁSICO
  1. Introducción y funciones polinómicas.
  2. Integrales inmediatas: función potencial y función logarítmica.
  3. Transformación de funciones sencillas.

NIVEL INTERMEDIO
  1. Integración de funciones irracionales (aún no disponible)
  2. Integración de funciones trascendentes (aún no disponible)
  3. Método de Hermite (aún no disponible)
OTROS MÉTODOS DE INTEGRACIÓN
OTROS VÍDEOS PARA PRACTICAR

Y una vez que se comprende el método se trata de practicar hasta que nos sangren los dedos. Y para ello tienes más de 50 exámenes de selectividad y en todos ellos aparece algún ejercicio de integrales o de aplicación de las integrales. Aquí tienes una lista con todos los exámenes disponibles en el canal para que encuentres fácilmente el que estás buscando. En los directos también me han hecho algunas preguntas sobre esto. Puedes echar un ojo en esta otra entrada.

La aplicación más famosa de las integrales (no puedo decir las más importante, porque hay otras aplicaciones realmente importantes) es el cálculo de áreas y volúmenes. A nivel de bachillerato tenemos dos casos, el cálculo del área delimitada por una curva y el eje OX y el cálculo del área delimitada por dos curvas. Este proceso se puede hacer de forma muy sencilla y admite la siguiente metodología (mejor que mecanización, no?). Puedes verlo en estos dos vídeos: función+eje 0X, dos funciones. A nivel universitario tenéis otros cuantos ejemplos ilustrativos resueltos y que además son ejercicios de exámenes: cálculo de áreascálculo de un volumen (integrales dobles); volumen de un sólido de revolución, cálculo del área delimitada por dos curvas (no funciones).

Por ahora nos queda una guía muy básica, aunque muy completa para niveles pre-universitarios. Poco a poco intentaré ir completando los temas (incluyendo los métodos numéricos). Ya sabéis que siempre estoy abierto a vuestras propuestas, y si echais algo de menos, con toda confianza me lo hacéis llegar y lo vamos completando entre todos. 

Y ahora, como siempre te digo, si echas algo en falta, te gustaría comentar algún tema, puntualizar algo o hacer cualquier observación, te animo a que escribas en los comentarios. Todas las propuestas son bienvenidas.