Matemáticas 8.º

Los racionales y sus representaciones

45 min · DBA 1, 2

Lo que vas a aprender
  • Escribir un mismo número racional como fracción, como decimal finito o como decimal periódico.
  • Convertir una fracción en decimal con la división, y un decimal finito o periódico en fracción.
  • Ubicar un racional en la recta numérica dividiendo cada unidad en partes iguales.

Para qué

¿Para qué sirve esto?

Imagina que en la tienda del barrio pides tres cuartos de libra de queso. La balanza digital no muestra fracciones: muestra un decimal. Y cuando en clase de Educación Física divides la cancha en partes iguales para marcar las estaciones, piensas en fracciones de la cancha, pero con el metro mides en decimales. El número es el mismo; lo que cambia es la forma de escribirlo.

En esta lección vas a aprender a pasar un número de una escritura a otra: de fracción a decimal, de decimal a fracción y de cualquiera de las dos a un punto de la recta numérica. Saber moverte entre esas tres representaciones te permite elegir, en cada problema, la que hace la cuenta más fácil.

Antes de empezar repasa cómo se simplifica una fracción y cómo se divide hasta sacar cifras decimales.

Explicación

Un número, muchas escrituras

Un número es racional si se puede escribir como una fracción $\dfrac{a}{b}$, donde $a$ y $b$ son enteros y $b \neq 0$. El conjunto de los racionales se escribe $\mathbb{Q}$.

Un mismo racional tiene muchas escrituras. Las fracciones $\tfrac{3}{4}$, $\tfrac{6}{8}$ y $\tfrac{75}{100}$ son equivalentes: si multiplicas o divides el numerador y el denominador por el mismo número distinto de cero, el número no cambia. Entre todas las fracciones equivalentes hay una irreducible, la que ya no se puede simplificar porque numerador y denominador no tienen divisores comunes distintos de 1.

Ese mismo número tiene además una escritura decimal y un lugar en la recta numérica. Fracción, decimal y punto de la recta son tres representaciones de un único número.

De fracción a decimal: dividir

Para escribir una fracción como decimal se divide el numerador entre el denominador. Pueden pasar dos cosas:

  • La división termina. En algún momento el residuo es cero y el decimal es finito, como en $\tfrac{5}{8} = 0{,}625$.
  • La división no termina. Entonces un grupo de cifras se repite sin fin y el decimal es periódico. Ese grupo es el periodo y se marca con una barra encima. Si el periodo empieza justo después de la coma, el decimal es periódico puro, como $0{,}\overline{6} = 0{,}666\ldots$; si antes hay otras cifras, que forman el anteperiodo, es periódico mixto, como $0{,}58\overline{3} = 0{,}58333\ldots$

¿Por qué tiene que repetirse? Al dividir entre $b$, cada residuo es un entero menor que $b$. Si nunca sale cero, solo quedan $b - 1$ residuos posibles, así que tarde o temprano uno se repite, y desde ahí la división vuelve a dar las mismas cifras en el mismo orden.

Hay una forma de saberlo sin dividir: una fracción irreducible da decimal finito exactamente cuando su denominador no tiene factores primos distintos de $2$ y $5$. Por eso $\tfrac{7}{20}$ da decimal finito ($20 = 2 \cdot 2 \cdot 5$) y $\tfrac{7}{12}$ no lo da ($12$ tiene el factor $3$).

De decimal a fracción

Decimal finito. Se escribe con denominador $10$, $100$, $1000$…, según el número de cifras decimales, y se simplifica: $0{,}45 = \tfrac{45}{100} = \tfrac{9}{20}$.

Decimal periódico. Se le pone nombre al número, por ejemplo $x$, y se multiplica por $10$, $100$ o $1000$ para correr la coma hasta donde empieza o termina el periodo. Al restar dos de esas igualdades, las colas infinitas, que son idénticas, se cancelan, y queda una ecuación sin decimales infinitos. Lo verás en el segundo ejemplo.

Así, todo decimal finito y todo decimal periódico son racionales, y todo racional tiene una escritura decimal finita o periódica.

En la recta numérica

Para ubicar $\dfrac{a}{b}$ en la recta se divide cada unidad en $b$ partes iguales y se cuentan $|a|$ partes (tantas como dice el numerador sin el signo) desde el cero: hacia la derecha si el número es positivo y hacia la izquierda si es negativo. Cuando el numerador es mayor que el denominador conviene sacar primero los enteros: $\tfrac{5}{4} = 1 + \tfrac{1}{4}$ queda un cuarto más allá del $1$.

00,250,50,7511,251,51,7523/45/4

Cada unidad partida en cuatro partes iguales: 3/4 cae en la marca 0,75 y 5/4 en la marca 1,25.

Ejemplo resuelto

De fracción a decimal: 7/12

Escribe $\tfrac{7}{12}$ como decimal y di de qué clase es.

Ver la solución paso a paso
  1. Como $7 < 12$, el cociente empieza en $0{,}$ y bajamos un cero: $70$ entre $12$ cabe $5$ veces y sobran $10$.

    $$70 = 5 \cdot 12 + 10$$

  2. Bajamos otro cero: $100$ entre $12$ cabe $8$ veces y sobran $4$.

    $$100 = 8 \cdot 12 + 4$$

  3. Bajamos otro cero: $40$ entre $12$ cabe $3$ veces y sobran otra vez $4$.

    $$40 = 3 \cdot 12 + 4$$

  4. El residuo $4$ ya salió: desde aquí la división repite el $3$ sin fin. Las cifras que llevamos lo confirman, porque $\tfrac{7}{12}$ queda entre $0{,}583$ y $0{,}584$:

    $$0{,}583 < \frac{7}{12} < 0{,}584$$

  5. Conclusión: $\tfrac{7}{12} = 0{,}58333\ldots = 0{,}58\overline{3}$, un decimal periódico mixto con anteperiodo $58$ y periodo $3$.

Respuesta: $\tfrac{7}{12} = 0{,}58\overline{3}$, periódico mixto.

Ejemplo resuelto

Un periódico mixto a fracción

Escribe $0{,}8\overline{3} = 0{,}8333\ldots$ como fracción irreducible.

Ver la solución paso a paso
  1. Llamamos $x = 0{,}8333\ldots$ El anteperiodo tiene una cifra y el periodo otra. Multiplicamos por $10$ para dejar la coma justo antes del periodo, y por $100$ para correrla un periodo más: $10x = 8{,}333\ldots$ y $100x = 83{,}333\ldots$

  2. Las dos colas son idénticas, así que al restar se cancelan. Con las cifras que escribimos se ve:

    $$83{,}333 - 8{,}333 = 75$$

  3. Por eso $100x - 10x = 75$.

    $$100x - 10x = 75$$

  4. Reducimos el lado izquierdo.

    $$90x = 75$$

  5. Despejamos $x$.

    $$x = \frac{75}{90}$$

  6. Simplificamos: el máximo divisor común de $75$ y $90$ es $15$.

    $$x = \frac{5}{6}$$

  7. Comprobamos por otro camino: $0{,}8\overline{3}$ es $0{,}8$ más $0{,}0333\ldots$, que es $\tfrac{3}{90}$, y la suma da lo mismo.

    $$0{,}8 + \frac{3}{90} = \frac{5}{6}$$

  8. Y al dividir $5$ entre $6$ salen las cifras del enunciado, porque $\tfrac{5}{6}$ queda entre $0{,}8333$ y $0{,}8334$.

    $$0{,}8333 < \frac{5}{6} < 0{,}8334$$

Respuesta: $x = \frac{5}{6}$

Ejemplo resuelto

Ubicar un racional negativo

Ubica $-\tfrac{5}{3}$ en la recta numérica.

Ver la solución paso a paso
  1. Sacamos los enteros: $-\tfrac{5}{3}$ es $-1$ y dos tercios más hacia la izquierda.

    $$-\frac{5}{3} = -1 - \frac{2}{3}$$

  2. Por eso el punto queda entre $-2$ y $-1$:

    $$-2 < -\frac{5}{3} < -1$$

  3. Dividimos en tres partes iguales el tramo que va de $-1$ a $-2$ y, desde $-1$, contamos dos partes hacia la izquierda. Ese punto es $-\tfrac{5}{3}$, más cerca de $-2$ que de $-1$.

Respuesta: Entre $-2$ y $-1$, a dos tercios de unidad a la izquierda de $-1$.

Saltos de −1/3 desde 0−2−5/3−4/3−1−2/3−1/301/32/314/35/32−1/3−1/3−1/30, −1/3, −2/3, −1…

Cada unidad está partida en tercios. La ranita sale de 0 y salta −1/3 cada vez: con 3 saltos llega a −1 y con 5 llega a −5/3, entre −2 y −1.

Práctica

Escribe $\frac{13}{20}$ como número decimal.

¿Qué fracción irreducible es igual a $0{,}45$?

¿Qué fracción es igual a 0,777…, con la misma cifra repetida sin fin? Pista: compara 10x con x.

¿Verdadero o falso? $\frac{2}{3} = 0{,}67$

¿Verdadero o falso? $\frac{18}{24} = 0{,}75$

Marca todas las escrituras que representan el mismo número que tres cuartos.

Marca todas las que apliquen.

En una recta divides cada unidad en 5 partes iguales y, desde el cero, cuentas 7 partes hacia la derecha. ¿A qué número llegas? Escríbelo como decimal.

El número $-\frac{11}{4}$ está entre dos enteros consecutivos. ¿Cuál es el menor de los dos?

¿Cuál de estos números queda más a la derecha en la recta numérica?

Al dividir 3 entre 7, ¿por qué es seguro que en algún momento las cifras del cociente empiezan a repetirse?

Reto

Une cada fracción con su decimal.

Toca una fracción y luego el decimal que vale lo mismo. Puedes dividir o amplificar hasta 10, 100 o 1000.

Reto

Abre el candado de los decimales.

Cada pista da una cifra del 0 al 9. Escríbelas en orden para abrir el candado.

Cierre

En resumen

  • Un número racional se puede escribir como a/b con a y b enteros y b ≠ 0, y tiene muchas fracciones equivalentes.

  • Al dividir el numerador entre el denominador, el decimal termina (finito) o repite un periodo sin fin (periódico).

  • Un decimal finito se pasa a fracción con denominador 10, 100, 1000…; uno periódico, multiplicando por 10, 100… y restando para cancelar las colas.

  • Para ubicar a/b en la recta se divide cada unidad en b partes iguales y se cuentan |a| partes desde el cero, hacia la derecha si el número es positivo y hacia la izquierda si es negativo.

Vocabulario

Número racional

Número que se puede escribir como una fracción a/b, con a y b enteros y b distinto de cero.

Fracciones equivalentes

Fracciones que representan el mismo número, como 3/4 y 6/8.

Decimal finito

Decimal con una cantidad limitada de cifras después de la coma, como 0,625.

Decimal periódico

Decimal infinito en el que un grupo de cifras, el periodo, se repite sin fin desde cierto lugar, como 0,58333…, donde se repite el 3.

Anteperiodo

En un decimal periódico mixto, las cifras que van después de la coma y antes de que empiece el periodo.

Guía para el docente

Tiempos

Preguntas para el salón

Errores típicos

Tarea sugerida

Escribir como decimal 3/8, 4/9 y 11/6 y clasificar cada uno; pasar a fracción 0,35 y 0,1666…; ubicar 3/8 y −11/6 en una misma recta.