Clases particulares de Conjuntos y Números

¿Acabas de empezar el grado en Matemáticas y las demostraciones no te salen? Dime qué asignaturas cursas y te diré si puedo ayudarte. Sin permanencia, y con una clase de prueba gratuita.

Qué asignaturas son

Esta página es para las asignaturas que se llaman así, o parecido:

  • Conjuntos y Números
  • Números y Conjuntos
  • Matemáticas Básicas
  • Introducción al Lenguaje Matemático
  • Álgebra I (aritmética y congruencias)

Es una asignatura de primer curso del grado en Matemáticas y de los dobles grados con Matemáticas (con Física, con Ingeniería Informática, con Economía o con Ciencia de Datos). En algunos planes se llama «Álgebra I» y reúne conjuntos, aritmética entera y congruencias.

Cómo trabajamos

Trabajamos sobre tu material: tus hojas de ejercicios, tus apuntes y los exámenes de otros años. El material puede estar en cualquier idioma; la clase es en castellano.

Si nunca has hecho una demostración, partimos de cero: vemos cómo se escribe cada tipo (inducción, contraejemplo, reducción al absurdo, doble inclusión) sobre los ejercicios que te piden. Puedes venir a clases sueltas o seguir todo el curso, y preparar esta asignatura junto con Cálculo u otra de primero en las mismas clases. Si se acerca el examen y me lo pides, hacemos una preparación intensiva con exámenes anteriores.

En qué trabajamos más

  • Demostrar: inducción (sumatorios, desigualdades como la de Bernoulli, problemas geométricos), contraejemplos y reducción al absurdo.
  • Conjuntos y aplicaciones: imagen y preimagen, aplicaciones inyectivas, sobreyectivas y biyectivas, y demostraciones como f(f⁻¹(Y)) ⊆ Y.
  • Relaciones de equivalencia: comprobar las propiedades, describir las clases y el conjunto cociente.
  • Cardinalidad: conjuntos numerables y equipotencia, como la de N × R con R.
  • Números naturales, enteros y reales: buena ordenación, propiedad arquimediana, supremo y densidad de Q.
  • Aritmética entera: divisibilidad, mcd y mcm, algoritmo de Euclides, ecuaciones diofánticas, números primos, congruencias, teorema chino del resto y función φ de Euler.
  • Polinomios y números complejos: división, identidad de Bézout en Q[x], irreducibilidad, forma binómica y polar.

Si tu asignatura sigue con grupos y anillos, mira Estructuras Algebraicas; si es la de combinatoria, grafos y lógica de Informática, Matemática Discreta.

Errores típicos

  • Dar por hecho que f(f⁻¹(Y)) = Y. Solo se tiene f(f⁻¹(Y)) ⊆ Y; la igualdad para todo Y equivale a que f sea sobreyectiva.
  • Multiplicar una desigualdad sin mirar el signo en el paso inductivo. En la desigualdad de Bernoulli el paso multiplica por 1 + x, y por eso hace falta x ≥ −1, como se marca en la pizarra de abajo.
  • Resolver ax + by = c sin comprobar antes que mcd(a, b) divide a c, o escribir la solución general sin haber dividido la ecuación por el mcd.
  • En el paso inductivo, usar lo que se quiere demostrar: suponer P(n + 1) en vez de deducirlo de P(n).
  • Describir mal las clases de equivalencia: no dar un representante de cada clase o no comprobar cuántas hay y que no se solapan.
  • Creer que un conjunto infinito tiene «más» elementos que otro solo porque lo contiene: N × R es equipotente a R.

En la pizarra: demostraciones por inducción

Dos demostraciones por inducción. Es la pizarra de una clase real.

  • El número de rectas que determinan n ≥ 2 puntos, sin tres alineados, es n(n − 1)/2.
  • Desigualdad de Bernoulli: (1 + x)ⁿ ≥ 1 + nx para x ≥ −1.

En la segunda, el paso inductivo multiplica por 1 + x: por eso hace falta x ≥ −1.

Pizarra de clase: inducción para las rectas que determinan n puntos sin tres alineados, con el caso n = 2, la hipótesis y el paso: las rectas entre n + 1 puntos son las de los n primeros más las n que unen el punto nuevo con cada uno, y ½n(n − 1) + n = ½n(n + 1). Debajo, la desigualdad de Bernoulli: caso n = 1, hipótesis y paso (1 + x)ⁿ⁺¹ ≥ (1 + nx)(1 + x) ≥ 1 + x + nx, marcando con un asterisco el paso en que se usa x ≥ −1

Un ejercicio resuelto: una ecuación diofántica

Resolver en los enteros 243x + 198y = 9: se comprueba que tiene solución, se simplifica por el mcd y se obtiene la solución general deshaciendo el algoritmo de Euclides. Es la pizarra de una clase real.

Pizarra de clase: el criterio ax + by = c tiene solución entera si y solo si mcd(a, b) divide a c, con 3x + 6y = 1 (no) y 3x + 6y = 9 (sí). El algoritmo de Euclides da mcd(243, 198) = 9, la ecuación se simplifica a 27x + 22y = 1, y deshaciendo Euclides en colores sale 27·9 + 22·(−11) = 1. Solución general: x = 9 + 22t, y = −11 − 27t, con t entero

Opiniones de alumnos de matemáticas

Son reseñas de mi perfil de ClassGap, una plataforma de clases particulares: las ponen allí, sin que yo las controle, y las he clasificado por área según la asignatura de cada una.

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Preguntas frecuentes

Vengo de bachillerato y nunca he hecho una demostración. ¿Por dónde empezamos?
Por lo que te piden en tu asignatura: inducción, inclusiones de conjuntos o propiedades de aplicaciones. Partimos de tus hojas de ejercicios y vamos viendo cómo se escribe cada tipo de demostración y qué se puede dar por sabido.
En mi grado se llama «Números y Conjuntos», «Matemáticas Básicas» o «Álgebra I». ¿Es esta página?
Si es la asignatura de primero con conjuntos, aplicaciones, relaciones, inducción y números enteros, sí. Si tu «Álgebra I» es de grupos y anillos, es Estructuras Algebraicas.
¿Entra la parte de congruencias y polinomios?
Sí: divisibilidad, Euclides, ecuaciones diofánticas, congruencias, teorema chino y polinomios salen en las clases tanto como la parte de conjuntos.
¿Puedo preparar a la vez esta y Cálculo?
Sí. Muchos alumnos de primero de Matemáticas las llevan juntas en las mismas clases, y en cada una decidimos a cuál dedicar el tiempo según lo que tengas más cerca.

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