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ARITMÉTICA · REPRESENTACIÓN DE NÚMEROS

Ejemplos de notación decimal

La notación decimal escribe los números en base diez: el valor de cada cifra depende de su posición. En 2,543, por ejemplo, el 5 representa cinco décimas. Aprende a pasar de fracciones y potencias de diez a cifras, y a descomponer un numeral sin perder sus ceros.

Convenciones: usamos coma decimal (2,543) y espacios para agrupar miles (25 000). En 0,(72), los paréntesis indican el período. = significa igualdad exacta y ≈, aproximación. Una pantalla que emplea punto decimal se identifica expresamente.

Estos 28 bloques se centran en la representación: valor posicional, lecturas, conversiones y números muy pequeños o grandes. Para practicar sumas, restas y otras operaciones, continúa con Números decimales.

Descomposición y ceros de posición

EJEMPLO 01

Descomponer 2,543 por posiciones

Escribe el valor que aporta cada cifra de 2,543.

2,543 = 2 + 5/10 + 4/100 + 3/1000

2,543 = 2·100 + 5·10−1 + 4·10−2 + 3·10−3

El 2 ocupa las unidades; el 5, las décimas; el 4, las centésimas; y el 3, las milésimas. Cada posición vale diez veces menos que la situada a su izquierda. Una potencia negativa expresa una fracción: 10−3 = 1/1000.

Las cuatro posiciones de 2,543Se suman los cuatro aportes: 2 unidades, 5 décimas, 4 centésimas y 3 milésimas.Unidades · cifra 22/1 = 2Décimas · cifra 55/10 = 0,5Centésimas · cifra 44/100 = 0,04Milésimas · cifra 33/1000 = 0,003
Se suman los cuatro aportes: 2 unidades, 5 décimas, 4 centésimas y 3 milésimas.

EJEMPLO 02

Un entero también tiene notación decimal

Descompón 40 506, incluidos sus ceros intermedios.

40 506 = 4·104 + 0·103 + 5·102 + 0·101 + 6·100

40 506 = 40 000 + 500 + 6

Decimal significa que la representación usa base diez; no exige que aparezca una coma. Los ceros reservan la posición de los millares y las decenas. Puedes omitir los sumandos nulos en el desarrollo, pero no quitar esos ceros del numeral.

EJEMPLO 03

Ceros a ambos lados de la coma

Descompón 30,0407 sin perder posiciones.

30,0407 = 3·101 + 4·10−2 + 7·10−4

30,0407 = 30 + 0,04 + 0,0007

Hay 3 decenas, 0 unidades, 0 décimas, 4 centésimas, 0 milésimas y 7 diezmilésimas. Los sumandos de valor cero se han omitido, pero sus posiciones siguen contando. 30,0407 no equivale a 3,47.

EJEMPLO 04

Escribir una cantidad menor que una milésima

Escribe seis diezmilésimos.

6/10000 = 0,0006

0,0006 = 6·10−4

El 6 debe quedar en la cuarta posición tras la coma. Hay tres ceros entre la coma y el 6, además del cero de las unidades. El exponente −4 indica la posición del primer dígito no nulo, no el número de ceros que ves.

EJEMPLO 05

Pasar de palabras a cifras

Escribe doce enteros y trescientos cuatro cienmilésimos.

12 + 304/100000 = 12,00304

Parte decimal de cinco cifras: 00304

Cienmilésimos exige cinco posiciones decimales. Completa 304 por la izquierda con dos ceros para obtener 00304. Así la última cifra queda en los cienmilésimos y el número conserva su valor.

De décimos a millonésimos

EJEMPLO 06

Décimos, centésimos y milésimos

Lee estas tres fracciones y sus representaciones decimales.

3/10 = 0,3: tres décimos

4/100 = 0,04: cuatro centésimos

5/1000 = 0,005: cinco milésimos

El denominador es una potencia de diez: 10, 100 o 1000. La última posición escrita corresponde a décimos, centésimos o milésimos. Los ceros tras la coma sitúan cada cifra en su lugar.

EJEMPLO 07

De diezmilésimos a millonésimos

Lee estas tres fracciones y sus representaciones decimales.

6/10000 = 0,0006: seis diezmilésimos

132/100000 = 0,00132: ciento treinta y dos cienmilésimos

4521/1000000 = 0,004521: cuatro mil quinientos veintiún millonésimos

No cuentes solo las cifras distintas de cero. 0,004521 tiene seis cifras decimales, por eso representa 4521 millonésimos; 0,00132 tiene cinco y representa 132 cienmilésimos.

Fracciones: escritura exacta y aproximada

EJEMPLO 08

Fracciones con décimos, con y sin unidades

Convierte 4/10 y 12/5.

4/10 = 4 ÷ 10 = 0,4

12/5 = 24/10 = 2,4

Condición: Denominador distinto de cero.

El primero se lee cero enteros y cuatro décimos; el segundo, dos enteros y cuatro décimos. Para 12/5, multiplica arriba y abajo por 2 y obtén décimos. El denominador no tiene que ser inicialmente una potencia de diez.

EJEMPLO 09

Simplificar antes de escribir el decimal

Convierte 3/6 y 2/8.

3/6 = 1/2 = 0,5

2/8 = 1/4 = 0,25

3/6 se simplifica dividiendo ambos términos entre 3; 2/8, entre 2. Sus resultados son cinco décimos y veinticinco centésimos. Puedes comprobarlos con 0,5·6 = 3 y 0,25·8 = 2.

EJEMPLO 10

Un periódico no es un redondeo

Escribe 8/11 exactamente y a dos decimales.

8/11 = 0,(72) = 0,727272…

8/11 ≈ 0,73 (a dos decimales)

0,73 − 8/11 = 3/1100

Condición: El período 72 se repite indefinidamente; ≈ indica aproximación.

Al dividir 80 entre 11 se obtiene 7 y sobra 3; al dividir 30 entre 11 se obtiene 2 y sobra 8. Se repite el resto inicial, así que vuelve a aparecer 72. 0,73 se lee setenta y tres centésimos, pero es una aproximación: la tercera cifra decimal es 7 y obliga a redondear hacia arriba.

Signos, ceros y reconstrucción

EJEMPLO 11

Descomponer un número negativo

Escribe −0,0405 como suma de valores posicionales.

−0,0405 = −(4/100 + 5/10000)

−0,0405 = −(4·10−2 + 5·10−4)

El signo menos afecta a toda la cantidad. No dejes positivo el último sumando: −0,04 + 0,0005 sería −0,0395. Primero descompón el valor absoluto y luego coloca el signo delante del conjunto.

EJEMPLO 12

Cero y ceros finales

Distingue igualdad de valor y cambios de posición.

0 = 0,0 = 0,000

1,280 = 1,28

0,004 = 4/1000 ≠ 4/100 = 0,04

La parte situada antes de la coma puede ser cero. Añadir o quitar ceros finales no cambia el valor de un decimal finito. Quitar un cero que sitúa una cifra después de la coma sí puede multiplicar el valor por diez.

EJEMPLO 13

Potencia de diez no significa cualquier múltiplo

Compara los denominadores 20 y 30.

3/20 = 15/100 = 0,15

1/30 = 0,0(3) = 0,033333…

101 = 10; 102 = 100; 103 = 1000

Condición: Fracción reducida y denominador positivo.

20 y 30 son múltiplos de 10, pero no potencias de 10. Para tener un decimal finito, una fracción reducida con denominador positivo solo puede tener factores primos 2 y 5 en ese denominador (o denominador 1). El factor 3 de 30 explica por qué 1/30 no termina.

EJEMPLO 14

Pasar del decimal a una fracción exacta

Convierte 23,0405 en fracción.

23,0405 = 23 + 405/10000

23,0405 = 230405/10000 = 46081/2000

Hay cuatro cifras después de la coma. Escribe el numeral sin coma sobre 10000 y después simplifica dividiendo ambos términos entre 5. El cero de las décimas sigue contando aunque no se vea en el numerador 405 de la parte fraccionaria.

EJEMPLO 15

Reconstruir el numeral desde sus potencias

Escribe en notación decimal 3·103 + 7·10−2 + 2·10−4.

3·103 + 7·10−2 + 2·10−4

3000 + 0,07 + 0,0002 = 3000,0702

Coloca 3 en los millares, 7 en las centésimas y 2 en las diezmilésimas. Rellena con ceros todas las posiciones que no aparecen. No juntes simplemente los dígitos 3, 7 y 2.

EJEMPLO 16

Reagrupar cuando hay más de nueve en una posición

Escribe catorce décimos y veinticinco centésimos como un decimal.

14/10 + 25/100 = 140/100 + 25/100

165/100 = 1,65

Las cantidades 14 y 25 no caben como cifras únicas. Reagrupa: 14 décimos son 1 unidad y 4 décimos; 25 centésimos son 2 décimos y 5 centésimos. Juntos dan 1 unidad, 6 décimos y 5 centésimos.

Quince conversiones de fracciones

EJEMPLO 17

Cinco conversiones con décimos y centésimos

Escribe cada fracción en notación decimal.

2/10 = 0,2

15/10 = 1,5

362/10 = 36,2

4/100 = 0,04

25/100 = 0,25

Con denominador 10, reserva una cifra decimal; con 100, dos. Si el numerador supera al denominador, aparecen unidades completas: 362/10 da 36,2.

EJEMPLO 18

Cinco conversiones hasta milésimos

Escribe cada fracción en notación decimal.

713/100 = 7,13

5/1000 = 0,005

36/1000 = 0,036

598/1000 = 0,598

1280/1000 = 1,280

Con denominador 1000 se reservan tres posiciones. 36 necesita un cero por delante para formar 0,036. Se conserva 1,280 para mostrar los milésimos: tiene el mismo valor que 1,28.

EJEMPLO 19

Cinco conversiones con diezmilésimos

Escribe cada fracción en notación decimal.

3/10000 = 0,0003

45/10000 = 0,0045

653/10000 = 0,0653

5897/10000 = 0,5897

32768/10000 = 3,2768

Con denominador 10000 se reservan cuatro posiciones. Completa con ceros por la izquierda cuando falten cifras. Si sobran, las restantes forman la parte entera: 32768/10000 = 3,2768.

Veintiuna conversiones con potencias de diez

EJEMPLO 20

Tres magnitudes grandes en forma decimal

Convierte entre el numeral decimal y el producto por una potencia de diez.

150 000 000 = 1,5·108

320 000 000 000 = 3,2·1011

650 000 = 6,5·105

El exponente positivo indica cuántas posiciones se mueve la coma a la derecha para recuperar el entero. No cuenta solo los ceros finales: 1,5 por 108 tiene ocho desplazamientos.

EJEMPLO 21

Tres cantidades pequeñas: colocar la coma

Convierte entre el numeral decimal y el producto por una potencia de diez.

0,000000015 = 1,5·10−8

0,000032 = 3,2·10−5

0,065 = 6,5·10−2

Un exponente negativo mueve la coma a la izquierda. Para 1,5 por 10−8, el 1 ocupa la octava posición decimal; hay siete ceros entre la coma y el 1. Conserva el cero de las unidades.

EJEMPLO 22

Cinco conversiones de miles a miles de millones

Convierte entre el numeral decimal y el producto por una potencia de diez.

1 500 = 1,5·103

65 000 = 6,5·104

98 700 = 9,87·104

1 500 000 = 1,5·106

1 235 000 000 = 1,235·109

La igualdad se comprueba en ambos sentidos: desplaza la coma a la derecha para obtener el entero y a la izquierda para volver al coeficiente. Los espacios solo agrupan miles; no son separadores decimales.

EJEMPLO 23

Tres enteros con muchas posiciones

Convierte entre el numeral decimal y el producto por una potencia de diez.

5 674 000 000 000 = 5,674·1012

7 821 000 000 000 000 = 7,821·1015

1 456 000 000 000 000 000 000 = 1,456·1021

Lee los grupos de tres cifras sin perder posiciones. El exponente 21 sitúa el primer dígito en 1021. La notación científica y el entero desarrollado representan aquí el mismo valor exacto.

EJEMPLO 24

Cuatro decimales muy pequeños

Convierte entre el numeral decimal y el producto por una potencia de diez.

0,004 = 4·10−3

0,00006 = 6·10−5

0,00000000000854 = 8,54·10−12

0,000000000000000123 = 1,23·10−16

En 4 por 10−3 hay dos ceros entre la coma y el 4. En 1,23 por 10−16 hay quince antes del 1. Para un coeficiente entre 1 y 10 y exponente −n, el primer dígito no nulo ocupa la posición n.

EJEMPLO 25

Coeficientes que necesitan normalización

Convierte entre el numeral decimal y el producto por una potencia de diez.

0,000157 = 15,7·10−5 = 1,57·10−4

0,000024387 = 243,87·10−7 = 2,4387·10−5

0,0000072 = 7,2·10−6

Las expresiones con 15,7 y 243,87 son productos válidos, pero no formas científicas normalizadas. Al dividir el coeficiente por 10 o por 100, multiplica la potencia por ese mismo factor para conservar el valor. En una forma normalizada, el valor absoluto del coeficiente es mayor o igual que 1 y menor que 10.

Signos, medidas y calculadora

EJEMPLO 26

El signo y el exponente son independientes

Convierte una cantidad negativa pequeña y otra con exponente cero.

−3,2·10−4 = −0,00032

6,5·100 = 6,5

El signo menos del coeficiente hace negativo al número. El signo del exponente indica el desplazamiento de la coma y no cambia ese signo. Además, 100 vale 1: exponente cero no significa resultado cero.

EJEMPLO 27

Más cifras no garantizan una mejor medición

Distingue representación numérica y precisión física.

1,20 m = 1,2 m

12,5 cm = 0,125 m

0,125 = 1/10 + 2/100 + 5/1000

Como valores numéricos, 1,20 y 1,2 son iguales. En una medida, los ceros finales pueden comunicar la resolución utilizada, pero no demuestran que el instrumento sea más exacto. La conversión entre centímetros y metros divide por 100; escribir el resultado de otra forma no mejora la medición.

EJEMPLO 28

Leer la letra E en una calculadora

Interpreta 4.2E−3 en una pantalla que usa punto decimal.

4.2E−3 significa 4,2·10−3

4,2·10−3 = 0,0042

En esta escritura de calculadora, E introduce el exponente de diez; no es una variable ni la constante e. La pantalla usa punto decimal y esta página, coma. Comprueba la convención antes de interpretar o copiar cifras de un dispositivo.

Antes de dar el resultado

Referencias

OpenStax: Decimales y Exponentes enteros y notación científica. Referencias para valor posicional, ceros, fracciones y potencias de diez.