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ARITMÉTICA · PARTES, COCIENTES Y MEDIDAS

Ejemplos de fracciones

2/5 puede representar dos partes de una barra, y 7/3 puede indicar cuánto recibe cada persona en un reparto. Aquí encontrarás fracciones propias, impropias, números mixtos y equivalentes, con dibujos, comparaciones y operaciones explicadas.

Una fracción a/b, con a y b enteros y b ≠ 0, representa el cociente de a entre b. Puede ser menor, igual o mayor que uno, y también cero o negativa. Cuando representa partes de un entero, hay que indicar cuál es ese entero y dividirlo en partes iguales.

Qué representa una fracción

EJEMPLO 01

Leer 2/5: numerador, denominador y unidad

Una barra entera se divide en cinco partes iguales y se toman dos.

Fracción: 2/5, dos quintos

Numerador: 2 → partes que se toman

Denominador: 5 → partes iguales de la unidad

La barra completa es 5/5 = 1

Condición: Denominador distinto de cero.

La raya horizontal o el signo / indican una división: 2/5 significa 2 ÷ 5. En este modelo, cada parte es un quinto del mismo entero. Contar trozos solo sirve si todos tienen igual tamaño.

Dos de cinco partes igualesCada casilla mide lo mismo. La parte azul representa 2/5 de la barra.2/5 de una barra
Cada casilla mide lo mismo. La parte azul representa 2/5 de la barra.

EJEMPLO 02

La misma fracción de dos enteros distintos

Compara la mitad de una cinta de 100 cm con la mitad de otra de 200 cm.

(1/2)·100 cm = 50 cm

(1/2)·200 cm = 100 cm

1/2 = 1/2, pero 50 cm ≠ 100 cm

Condición: Cada cinta completa es su propia unidad.

La fracción es la misma proporción, pero cambia la cantidad porque cambió el entero de referencia. Las barras del dibujo usan la misma escala: la segunda cinta mide el doble que la primera.

Una mitad, dos enteros distintosEscala común: 200 cm ocupan el doble que 100 cm. Las mitades miden 50 y 100 cm.Entero: 100 cm · mitad: 50 cmEntero: 200 cm · mitad: 100 cm
Escala común: 200 cm ocupan el doble que 100 cm. Las mitades miden 50 y 100 cm.

EJEMPLO 03

Una fracción como cociente de un reparto

Se reparten siete panes iguales entre tres personas a partes iguales.

7 ÷ 3 = 7/3 de pan por persona

7 = 3·2 + 1

7/3 = 2 + 1/3 = 2 1/3

Comprobación: 3·(7/3) = 7 panes

Condición: Panes del mismo tamaño; reparto igualitario.

Cada persona recibe dos panes y un tercio de otro. El entero de referencia es un pan, no el lote de siete. Un reparto puede dar más de una unidad por persona.

EJEMPLO 04

Una fracción como medida en la recta

Ubica 5/4 en una recta donde la distancia de 0 a 1 es la unidad.

Cada salto mide 1/4 de unidad

5/4 = 4/4 + 1/4 = 1 + 1/4

1 < 5/4 < 2

Desde cero se avanza cinco veces un cuarto. El punto queda un cuarto después del 1. La unidad mantiene la misma longitud a lo largo de toda la recta.

Cinco cuartos en la rectaDe 0 a 1 hay cuatro intervalos iguales; 5/4 está un cuarto después del 1.0125/4
De 0 a 1 hay cuatro intervalos iguales; 5/4 está un cuarto después del 1.

Tipos y familias: 40 entradas

Las tres primeras colecciones usan valores positivos. «Equivalentes» describe una relación entre fracciones, no una categoría excluyente: 3/4 es propia y, a la vez, equivalente a 6/8. Los números mixtos son otra forma de escribir una cantidad.

EJEMPLO 05

Diez fracciones propias

Comprueba que estas fracciones positivas son menores que una unidad.

1/2

3/4

5/6

7/8

9/10

2/3

40/100

32/40

82/120

5/16

También: 1/4, 3/8 y 5/12

Condición: Clasificación con numerador positivo y denominador positivo.

En todas, el numerador es menor que el denominador. Algunas admiten simplificación: 40/100 = 2/5, 32/40 = 4/5 y 82/120 = 41/60. La fracción no necesita estar simplificada para ser propia.

EJEMPLO 06

Diez fracciones mayores que uno

Lee estas fracciones impropias y localiza el entero que contienen.

3/2

5/4

7/3

10/8

12/11

43/30

31/20

67/34

120/32

70/21

También: 7/2, 10/3 y 12/8

3/2 = 1 + 1/2; 120/32 = 3 + 3/4

Condición: Numerador y denominador positivos.

Sus numeradores superan a sus denominadores, así que todas son mayores que uno. Aquí incluimos en las impropias también las positivas con numerador igual al denominador, como 5/5 = 1; algunos materiales presentan ese caso como categoría aparte.

EJEMPLO 07

Diez números mixtos: el espacio significa suma

Convierte cada número mixto en una sola fracción.

2 1/2 = 2 + 1/2 = 5/2

3 3/4 = 3 + 3/4 = 15/4

10 10/100 = 10 + 10/100 = 101/10

8 15/20 = 8 + 15/20 = 35/4

4 3/8 = 4 + 3/8 = 35/8

5 10/25 = 5 + 10/25 = 27/5

4 2/5 = 4 + 2/5 = 22/5

9 13/15 = 9 + 13/15 = 148/15

11 15/21 = 11 + 15/21 = 82/7

3 5/6 = 3 + 5/6 = 23/6

Otros ejemplos: 3 1/4 = 13/4; 1 3/4 = 7/4

Condición: Parte entera no negativa; 0 < a < b.

2 1/2 significa 2 + 1/2, no 2·(1/2). Para convertir n a/b se calcula (nb + a)/b; después se simplifica si es posible. Por ejemplo, 10 10/100 = 10 1/10 = 101/10.

EJEMPLO 08

Diez familias de fracciones equivalentes

En cada fila, todas las fracciones representan el mismo número.

1/2 = 2/4 = 3/6 = 4/8 = 5/10

1/3 = 2/6 = 3/9 = 4/12 = 5/15

1/4 = 2/8 = 3/12 = 4/16 = 5/20

2/3 = 4/6 = 6/9 = 8/12 = 10/15

3/4 = 6/8 = 9/12 = 12/16 = 15/20

3/5 = 6/10 = 9/15 = 12/20 = 15/25

1/10 = 2/20 = 3/30 = 4/40 = 5/50

2/10 = 4/20 = 6/30 = 8/40 = 10/50

1/8 = 2/16 = 3/24 = 4/32 = 5/40

10/100 = 20/200 = 30/300 = 40/400 = 50/500

Condición: Misma unidad si se comparan cantidades representadas.

Multiplicar numerador y denominador por el mismo número no nulo equivale a multiplicar la fracción por 1. Las tres barras ilustran 1/2 = 2/4 = 3/6: cambian las particiones, pero no el entero ni la longitud coloreada.

La misma mitad con distintas particionesLas tres unidades son iguales. La parte azul conserva la misma longitud.1/22/43/6
Las tres unidades son iguales. La parte azul conserva la misma longitud.

Equivalencia, cero y signos

EJEMPLO 09

Simplificar sin cambiar el valor

Reduce 82/120 a su forma irreducible.

82/120 = (82 ÷ 2)/(120 ÷ 2) = 41/60

41 y 60 no tienen un divisor común mayor que 1

Condición: Dividir ambos términos por un divisor común no nulo.

Se dividen ambos términos por 2. No se resta la misma cantidad arriba y abajo: (82 − 2)/(120 − 2) sería 80/118 y cambiaría el valor.

EJEMPLO 10

Ampliar una fracción a un denominador dado

Escribe 3/5 con denominador 20.

5·4 = 20

3/5 = (3·4)/(5·4) = 12/20

Condición: Usar el mismo factor no nulo arriba y abajo.

Como el denominador se multiplica por 4, el numerador también. Cambiar solo 5 por 20 produciría 3/20, que es cuatro veces menor.

EJEMPLO 11

Cero, unidad, enteros y denominador cero

Distingue los casos que una clasificación breve puede omitir.

0/7 = 0

5/5 = 1

12/4 = 3

4/0 no está definido

0/0 tampoco está definido

Condición: Denominador siempre distinto de cero.

Un numerador cero es válido si el denominador no es cero. Numerador y denominador iguales y no nulos dan 1. Cuando el numerador es múltiplo del denominador, la fracción representa un entero; a menudo se llama fracción aparente.

EJEMPLO 12

Fracciones negativas y posición del signo

Compara −3/4, 3/(−4) y (−3)/(−4).

(−3)/4 = 3/(−4) = −(3/4)

(−3)/(−4) = 3/4

−1 < −3/4 < 0

Condición: Denominador no nulo.

Un solo signo negativo da un valor negativo; dos signos negativos se cancelan. Suele dejarse positivo el denominador y poner el signo delante de la fracción. No aplicamos sin matices la comparación de numeradores de las fracciones positivas.

Comparar y aplicar fracciones

EJEMPLO 13

Comparar con el mismo denominador

Compara 3/8 y 5/8.

3/8 < 5/8

5/8 − 3/8 = 2/8 = 1/4

Condición: Denominador positivo común.

Son partes del mismo tamaño: cinco octavos contienen más octavos que tres. Para comparar cantidades de dos objetos, además deben referirse a enteros iguales.

EJEMPLO 14

Comparar con el mismo numerador

Compara 3/4 y 3/8.

3/4 = 6/8

6/8 > 3/8 → 3/4 > 3/8

Condición: Numerador positivo; denominadores positivos.

Si el entero se divide en más partes iguales, cada parte es menor. Con el mismo numerador positivo, el denominador mayor da la fracción menor.

EJEMPLO 15

Comparar con numeradores y denominadores distintos

Decide cuál es mayor: 5/6 o 7/9.

5/6 = 15/18

7/9 = 14/18

15/18 > 14/18 → 5/6 > 7/9

Condición: Denominadores positivos.

Usamos dieciochavos para comparar partes del mismo tamaño. Mirar solo el numerador habría dado una conclusión incorrecta: 7 es mayor que 5, pero 7/9 es menor que 5/6.

EJEMPLO 16

La fracción de una colección

Tres cuartas partes de un grupo de 20 estudiantes llevan gafas. ¿Cuántos son?

(3/4)·20 = 3·(20/4)

20/4 = 5 estudiantes por cuarto

3·5 = 15 estudiantes

Condición: La colección permite este reparto exacto en grupos iguales.

Aquí la unidad de referencia es el grupo completo de 20 personas. Se forman cuatro grupos iguales de cinco y se cuentan tres de ellos. No se divide a ninguna persona.

EJEMPLO 17

Fracción, decimal y porcentaje

Expresa 3/4 como decimal y porcentaje.

3/4 = 3 ÷ 4 = 0,75

0,75 = 75/100 = 75 %

Condición: 75 % se entiende respecto del entero de referencia.

Son tres escrituras del mismo valor. El decimal termina exactamente en este caso; otras fracciones, como 1/3 = 0,333…, producen decimales periódicos.

EJEMPLO 18

Tres trozos no siempre son tres tercios

Una cinta de 100 cm se corta en trozos de 20, 30 y 50 cm. ¿Qué parte es el trozo de 50 cm?

20 + 30 + 50 = 100 cm

50/100 = 1/2

El trozo de 50 cm no representa 1/3

Condición: En este dibujo los trozos tienen longitudes distintas.

Contar tres trozos no basta para hablar de tercios: deberían ser iguales. El trozo azul ocupa la mitad de la longitud total.

Tres partes de distinto tamañoLa pieza de 50 cm ocupa la mitad de los 100 cm, aunque sea una de las tres piezas.Unidad: 100 cm20 cm30 cm50 cm
La pieza de 50 cm ocupa la mitad de los 100 cm, aunque sea una de las tres piezas.

Cinco operaciones resueltas

EJEMPLO 19

Sumar usando partes del mismo tamaño

Calcula 1/2 + 1/3.

1/2 = 3/6; 1/3 = 2/6

1/2 + 1/3 = 3/6 + 2/6 = 5/6

Condición: Misma unidad en una suma de cantidades.

Se suman los numeradores una vez expresadas ambas fracciones en sextos. No se suman directamente los denominadores: 2/5 no es el resultado.

EJEMPLO 20

Restar puede dar un resultado negativo

Calcula 1/4 − 2/3.

1/4 = 3/12; 2/3 = 8/12

1/4 − 2/3 = 3/12 − 8/12 = −5/12

La cantidad que se resta es mayor que la inicial, por eso el resultado es negativo. El denominador común indica el tamaño de las partes y no se resta.

EJEMPLO 21

Multiplicar: una fracción de otra fracción

Calcula dos tercios de tres cuartos.

(2/3)·(3/4) = (2·3)/(3·4)

= 6/12 = 1/2

Tomar 2/3 de 3/4 de una unidad da la mitad de esa unidad. Aquí ambas fracciones son positivas y menores que 1, por lo que el producto es menor que cada factor.

EJEMPLO 22

Dividir: cuántas veces cabe una cantidad

¿Cuántas porciones de 1/8 de litro caben en 3/4 de litro?

(3/4) ÷ (1/8) = (3/4)·8

= 24/4 = 6 porciones

Comprobación: 6·(1/8) = 3/4 de litro

Condición: Divisor distinto de cero; misma unidad de medida.

Dividir entre una fracción no nula equivale a multiplicar por su recíproco. El resultado cuenta porciones y puede ser mayor que el dividendo.

EJEMPLO 23

Raíz cuadrada de una fracción

Calcula la raíz cuadrada principal de 4/9.

√(4/9) = √4/√9 = 2/3

Comprobación: (2/3)2 = 4/9

Condición: Raíz principal real; denominador positivo.

La raíz principal es no negativa. Si se pidieran las soluciones de x² = 4/9, serían 2/3 y −2/3. En los reales, la fracción bajo la raíz debe ser no negativa.

Antes de comparar o calcular

Referencia

OpenStax · Visualizar fracciones: terminología y modelos. Dibujos y desarrollos de esta colección preparados para Ejemplosde.