1 00:00:00,000 --> 00:00:05,599 Muy buenas. Hoy vamos a montar juntos un kit de herramientas. Pero no uno cualquiera, ¿eh? 2 00:00:05,900 --> 00:00:10,980 Va a ser un kit lleno de, bueno, de llaves maestras para descifrar todo tipo de puzles 3 00:00:10,980 --> 00:00:15,919 matemáticos. Esas cosas que vemos por todas partes, en la ciencia, en la ingeniería, 4 00:00:16,359 --> 00:00:19,199 incluso en el día a día. Sí, hablo de las ecuaciones. 5 00:00:19,660 --> 00:00:23,899 A ver, ¿qué me dicen de esto? Impresiona un poco a primera vista, ¿verdad? Pues que 6 00:00:23,899 --> 00:00:28,679 no nos engañe la apariencia. En el fondo, no son más que acertijos, puzles que están 7 00:00:28,679 --> 00:00:33,359 ahí esperando a que alguien los resuelva. Y eso es justo lo que vamos a hacer. En los próximos 8 00:00:33,359 --> 00:00:38,740 minutos vamos a descubrir juntos las estrategias para abrir estas cerraduras matemáticas, por muy 9 00:00:38,740 --> 00:00:44,299 complejas que parezcan. Vale, pues vamos al lío. Empezamos a desvelar esos secretos. ¿Por dónde? 10 00:00:44,640 --> 00:00:50,340 Pues por lo más fundamental, el verdadero punto de partida de todo esto, el arte de encontrar la 11 00:00:50,340 --> 00:00:56,219 X. Aquí tenemos la base, el cimiento de todo, la ecuación de primer grado. La forma general es esa 12 00:00:56,219 --> 00:01:02,420 que vemos, ax más b igual a cero. ¿Y el objetivo? Pues es súper directo, encontrar ese único valor 13 00:01:02,420 --> 00:01:07,439 de x que hace que la igualdad sea cierta, que la balanza, por así decirlo, esté perfectamente 14 00:01:07,439 --> 00:01:12,780 equilibrada. Y para conseguir ese equilibrio, aquí tenemos un plan de ataque que la verdad es que es 15 00:01:12,780 --> 00:01:18,420 infalible. Son tres pasitos. Primero, si hay denominadores, fuera, hay que despejar el campo 16 00:01:18,420 --> 00:01:23,620 de juego. Segundo, los paréntesis, adiós, simplificamos. Y tercero, que este es el movimiento 17 00:01:23,620 --> 00:01:29,340 clave, agrupamos todo lo que lleva a X a un lado, los números al otro y listo, ya se lo queda despejar 18 00:01:29,340 --> 00:01:34,900 nuestra incógnita. Es un proceso súper metódico que, oye, siempre funciona. Vale, esto está genial 19 00:01:34,900 --> 00:01:40,400 para las ecuaciones de primer grado, pero ¿qué pasa cuando la X está elevada al cuadrado? Ahí ya no 20 00:01:40,400 --> 00:01:44,920 podemos despejarla tan fácilmente. Para eso necesitamos añadir una nueva herramienta a 21 00:01:44,920 --> 00:01:50,299 nuestro kit y es una de las grandes, la llave maestra para las ecuaciones cuadráticas. Y aquí 22 00:01:50,299 --> 00:01:55,340 la tenemos, la famosa fórmula cuadrática. Ojo que esta es una de las herramientas más potentes de 23 00:01:55,340 --> 00:01:59,840 todo nuestro arsenal. Sirve para cualquier ecuación de segundo grado. Piensan en las 24 00:01:59,840 --> 00:02:04,159 cosas que modelan estas ecuaciones, desde la trayectoria de un proyectil hasta los beneficios 25 00:02:04,159 --> 00:02:08,800 de una empresa. Pues bien, esta fórmula nos da la solución, o las soluciones. Es sin duda la 26 00:02:08,800 --> 00:02:14,000 llave universal. Pero ojo, que tengamos una herramienta así de potente no significa que 27 00:02:14,000 --> 00:02:19,020 haya que usarla siempre. A veces no hace falta sacar la artillería pesada. Si a la ecuación 28 00:02:19,020 --> 00:02:24,199 le falta el término b o el c o sea si son incompletas podemos tomar atajos que la b es 29 00:02:24,199 --> 00:02:29,259 cero pues despejamos x al cuadrado directamente que la c es cero sacamos factor común x es como 30 00:02:29,259 --> 00:02:34,379 saber cuándo usar un destornillador de precisión en vez de un taladro percutor eso es pensar con 31 00:02:34,379 --> 00:02:39,639 estrategia de eso van las mates al final y aquí viene un truco que es bueno es una pasada si 32 00:02:39,639 --> 00:02:44,979 imaginan poder saber cuántas soluciones va a tener una ecuación sin tener que resolverla entera pues 33 00:02:44,979 --> 00:02:49,860 se puede. La clave está en el discriminante. Ese pequeño cálculo, b al cuadrado menos 4ac, 34 00:02:50,280 --> 00:02:55,159 es como una bola de cristal para nuestra ecuación. Si sale positivo, pum, dos soluciones reales. Si 35 00:02:55,159 --> 00:02:59,960 sale cero, solo una. Y si sale negativo, pues no hay soluciones en los números reales. Es como 36 00:02:59,960 --> 00:03:04,919 echar un vistazo rápido al futuro. Genial. Bueno, ya controlamos las lineales y las 37 00:03:04,919 --> 00:03:09,139 cuadráticas. Es hora de subir de nivel. Ahora vamos a ver la estrategia maestra, 38 00:03:09,360 --> 00:03:13,740 el truco del almendruco, para enfrentarse a esas ecuaciones que a primera vista parecen 39 00:03:13,740 --> 00:03:20,680 monstruosas. El secreto, transformarlas en algo que ya conocemos. Aquí está la idea clave de esta 40 00:03:20,680 --> 00:03:26,580 parte. No se trata de aprenderse de memoria docenas de métodos nuevos. ¡Qué va! Se trata de dominar 41 00:03:26,580 --> 00:03:33,340 un único concepto, la transformación. La idea es que toda ecuación compleja es en realidad una más 42 00:03:33,340 --> 00:03:39,080 simple que va disfrazada. Y nuestro trabajo como solucionadores de puzles es precisamente quitarle 43 00:03:39,080 --> 00:03:45,520 esa máscara. Miren esto, por ejemplo, una ecuación bicuadrada. Con ese x a la cuarta, la verdad es que 44 00:03:45,520 --> 00:03:51,080 parece un hueso duro de roer. Bueno, pues este es exactamente el tipo de disfraz del que estábamos 45 00:03:51,080 --> 00:03:57,919 hablando. Pero, ¿y si le damos un pequeño giro? Aquí viene el truco que es súper ingenioso. Vamos 46 00:03:57,919 --> 00:04:04,300 a usar un alias. Vamos a decir que una nueva variable, a la que llamaremos z, es igual a x 47 00:04:04,300 --> 00:04:09,639 al cuadrado. Un simple cambio de nombre. ¡Y magia! Con esa sustitución tan tonta, 48 00:04:10,020 --> 00:04:14,439 nuestra ecuación de cuarto grado, que parecía súper intimidante, se transforma en una vieja 49 00:04:14,439 --> 00:04:19,920 amiga. Una ecuación cuadrática normal y corriente que ya sabemos resolver de sobra. Le hemos quitado 50 00:04:19,920 --> 00:04:24,939 el disfraz. Y claro, una vez que encontremos el valor de z, solo tenemos que deshacer el cambio 51 00:04:24,939 --> 00:04:31,000 para hallar la x original. Es brillante. Y lo mejor es que esta idea tan brillante no sirve 52 00:04:31,000 --> 00:04:36,019 solo para las bicuadradas. ¡Qué va! También funciona de maravilla para algunas ecuaciones 53 00:04:36,019 --> 00:04:41,000 exponenciales. Ya saben, las que describen cosas como el crecimiento de poblaciones o la 54 00:04:41,000 --> 00:04:47,120 desintegración radiactiva. Hacemos un cambio de variable parecido, como z igual a a elevado a x, 55 00:04:47,399 --> 00:04:52,439 y de repente las convertimos en problemas que ya sabemos cómo atacar. Es una estrategia súper, 56 00:04:52,639 --> 00:04:57,779 súper versátil. Vale, siguiente estrategia en nuestro kit. Esta se centra en la limpieza. Sí, 57 00:04:57,779 --> 00:05:01,639 sí como lo oyan. Se trata de arremangarse y quitar de en medio todo lo que estorba, 58 00:05:01,819 --> 00:05:05,500 fracciones, raíces, para poder llegar al corazón del problema sin obstáculos. 59 00:05:06,040 --> 00:05:10,939 Empezamos por las ecuaciones racionales. Estas son las que tienen la X metida en el denominador. 60 00:05:11,399 --> 00:05:16,259 La clave, como se pueden imaginar, es quitar esos denominadores para que todo sea más sencillo. Pero 61 00:05:16,259 --> 00:05:22,300 mucho cuidado, porque este proceso a veces crea lo que podríamos llamar soluciones fantasma. Soluciones 62 00:05:22,300 --> 00:05:27,100 que parecen correctas en la ecuación simplificada, pero que en la original nos harían dividir por 63 00:05:27,100 --> 00:05:32,300 cero. Y eso en matemáticas está prohibidísimo. Por eso es vital, pero vital, comprobar siempre 64 00:05:32,300 --> 00:05:37,600 el resultado final. Vamos con otro caso. ¿Qué pasa si la X está atrapada, prisionera, dentro 65 00:05:37,600 --> 00:05:43,300 de una raíz cuadrada? Hablamos de las ecuaciones irracionales. Pues la estrategia es parecida. Hay 66 00:05:43,300 --> 00:05:49,100 que liberarla. Primero, dejamos la raíz sola a un lado de la ecuación. Y luego, ¡zas!, el movimiento 67 00:05:49,100 --> 00:05:54,399 clave. Elevamos los dos lados al cuadrado. La raíz se esfuma y nos queda un problema muchísimo más 68 00:05:54,399 --> 00:06:00,420 fácil de manejar. Pero un momento, alto ahí. Al igual que pasaba antes, elevar al cuadrado a veces 69 00:06:00,420 --> 00:06:05,339 también crea soluciones impostoras. Así que la regla de oro, el mandamiento número uno que no 70 00:06:05,339 --> 00:06:10,279 nos podemos saltar jamás en estos casos es comprobar siempre las soluciones en la ecuación 71 00:06:10,279 --> 00:06:15,680 original, la del principio de todo. Y este principio de deshacer o limpiar también se 72 00:06:15,680 --> 00:06:20,199 aplica a las ecuaciones con logaritmos. Aquí el objetivo es usar las propiedades de los logaritmos 73 00:06:20,199 --> 00:06:24,920 para juntar términos, para simplificar, hasta que podamos quitar la palabra logaritmo de la 74 00:06:24,920 --> 00:06:29,879 ecuación y nos quede algo mucho más manejable. ¿Y como ya se estarán imaginando? Pues sí, 75 00:06:30,160 --> 00:06:35,319 es obligatorio comprobar que las soluciones son válidas. Los logaritmos tienen sus propias normas. 76 00:06:35,620 --> 00:06:39,879 Y la más importante es que no existen los logaritmos de números negativos ni de celo. 77 00:06:39,920 --> 00:06:45,079 Así que, una vez más, la comprobación final no es opcional. Es absolutamente crucial para 78 00:06:45,079 --> 00:06:48,519 asegurarnos de que la solución que hemos encontrado tiene sentido de verdad. 79 00:06:48,519 --> 00:07:10,860 Bueno, hasta ahora hemos lidiado con ecuaciones que tenían una sola incógnita. Pero llegamos al último nivel de este recorrido. ¿Qué pasa cuando tenemos varias ecuaciones y varias incógnitas y todas están relacionadas? Pues que entramos en el mundo de los sistemas de ecuaciones. Esto es súper importante en campos como la economía, la logística, las redes de tráfico… ¡Vamos allá! 80 00:07:10,860 --> 00:07:15,459 A la hora de resolver un sistema de ecuaciones lineales nos podemos encontrar con tres finales 81 00:07:15,459 --> 00:07:20,980 posibles. Uno, que haya una única solución. A esto se le llama compatible determinado. Dos, 82 00:07:21,220 --> 00:07:26,699 que haya infinitas soluciones y sería compatible indeterminado. Y tres, que no haya ninguna solución 83 00:07:26,699 --> 00:07:32,500 y entonces es incompatible. Y esto, que puede sonar un poco abstracto, se ve de maravilla con 84 00:07:32,500 --> 00:07:38,899 un simple gráfico. Si pensamos que cada ecuación es una recta, la cosa queda clarísima. Si las 85 00:07:38,899 --> 00:07:44,519 rectas se cortan en un punto, esa es la solución. Si las dos rectas son en realidad la misma, una 86 00:07:44,519 --> 00:07:50,259 encima de la otra, pues claro, tienen infinitos puntos en común. Y si son rectas paralelas que 87 00:07:50,259 --> 00:07:55,699 no se tocan nunca, pues no hay solución. La geometría a veces lo hace todo mucho más fácil 88 00:07:55,699 --> 00:08:00,540 de entender. Y para resolver estos sistemas sin tener que dibujar, tenemos tres métodos principales, 89 00:08:00,879 --> 00:08:05,300 las tres últimas herramientas de nuestro kit. Está el método de reducción, que va de eliminar 90 00:08:05,300 --> 00:08:10,439 una variable sumando o restando las ecuaciones. Luego el de sustitución. Despejamos una incógnita 91 00:08:10,439 --> 00:08:15,600 en una ecuación y la sustituimos en la otra. Y por último, el de igualación, donde despejamos 92 00:08:15,600 --> 00:08:20,139 la misma incógnita en las dos ecuaciones e igualamos los resultados. Al final, son tres 93 00:08:20,139 --> 00:08:26,040 caminos distintos que nos llevan al mismo destino. Y ahí está. Un kit herramientas bastante completo, 94 00:08:26,120 --> 00:08:30,720 ¿no creen? Un juego de llaves maestras para resolver un montón de ecuaciones. Hemos pasado 95 00:08:30,720 --> 00:08:35,580 del simple despeje a la transformación estratégica y a la resolución de sistemas. Ahora que el kit 96 00:08:35,580 --> 00:08:40,580 está montado y las herramientas están listas, la pregunta que queda en el aire es ¿qué ceradura 97 00:08:40,580 --> 00:08:42,480 matemática se animarán a abrir ahora?