Propiedad asociativa de la multiplicación
Resumen inicial
Al multiplicar tres o más enteros, la agrupación de los factores no altera el producto: $(a \cdot b) \cdot c = a \cdot (b \cdot c)$.
Explicación en palabras simples
Cuando tenemos que multiplicar tres números enteros, la propiedad asociativa nos permite agrupar y multiplicar primero los dos primeros y su resultado por el tercero, o bien multiplicar primero los dos últimos y luego por el primero. El producto final será exactamente el mismo.
Explicación formal
Para cualesquiera tres enteros $a, b, c \in \mathbb{Z}$, la Propiedad Asociativa de la Multiplicación establece que:
$$\left(a \cdot b\right) \cdot c = a \cdot \left(b \cdot c\right)$$
Desglose de la fórmula:
- $(a \cdot b) \cdot c$: Agrupamiento prioritario de los dos primeros factores.
- $a \cdot (b \cdot c)$: Agrupamiento prioritario de los dos últimos factores.
- $=$: Igualdad de los productos resultantes.
Complemento didáctico: En $((-2) \cdot 3) \cdot (-4) = (-6) \cdot (-4) = 24$ y $(-2) \cdot (3 \cdot (-4)) = (-2) \cdot (-12) = 24$, la agrupación no altera el resultado.
La alternativa correcta es 'Que agrupar tres o más factores de distintas formas mediante paréntesis no cambia el producto'.
Definiciones clave
- Propiedad asociativa multiplicativa: Independencia del producto respecto a la colocación de paréntesis entre los factores.
Propiedades y relaciones importantes
- Agrupación conveniente: Permite multiplicar primero factores que producen potencias de 10.
Ejemplo guiado
Verifique la propiedad asociativa en $((-5) \cdot 2) \cdot (-3)$ comparándolo con $(-5) \cdot (2 \cdot (-3))$.
- Paso 1: Resolver el primer agrupamiento: $((-5) \cdot 2) \cdot (-3) = (-10) \cdot (-3) = 30$.
- Paso 2: Resolver el segundo agrupamiento: $(-5) \cdot (2 \cdot (-3)) = (-5) \cdot (-6) = 30$.
- Conclusión: Ambos lados evalúan a $30$, confirmando la propiedad asociativa.
La alternativa correcta es '30'.
Procedimiento
- Paso 1: Multiplicar los dos primeros factores entre paréntesis y luego por el tercero.
- Paso 2: Multiplicar los dos últimos factores entre paréntesis y luego por el primero.
- Paso 3: Comprobar que los productos finales sean numéricamente idénticos.
Errores frecuentes y cómo corregirlos
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Error 1: Creer que la división de tres enteros es asociativa ($(a:b):c = a:(b:c)$). Cómo corregirlo: La división no es asociativa ($(16:4):2 = 2 \neq 16:(4:2) = 8$).
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Error 2: Alterar los signos al cambiar los paréntesis de agrupación. Cómo corregirlo: Conservar la polaridad de cada factor durante la agrupación.
Ejemplos
Responde los siguientes ejercicios para poner a prueba lo que acabas de aprender.
- $(-4) \cdot 25 = -100$. Luego $(-100) \cdot (-7) = 700$.
- Ambos lados resultan en $-30$.
- Sí, la multiplicación en $\mathbb{Z}$ es asociativa.
- No, la división no cumple la propiedad asociativa.
Ejemplos Verdadero/Falso
Decide si cada afirmación es verdadera o falsa antes de ver la explicación.
Esta afirmación describe un error frecuente: es incorrecta.
Esta afirmación describe un error frecuente: es incorrecta.
Esta afirmación describe un error frecuente: es incorrecta.
Esta afirmación es correcta.
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Esta afirmación describe un error frecuente: es incorrecta.
Esta afirmación es correcta.
Al terminar debes poder
Aplicar la propiedad asociativa de la multiplicación para resolver productos múltiples.
Agrupando factores mediante $(a \cdot b) \cdot c = a \cdot (b \cdot c)$, combinando factores que formen potencias de diez y omitiendo paréntesis en productos continuos.
Practica
Preguntas conceptuales
Verificar las ideas clave antes de calcular.
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Si se sabe que $(a \cdot b) \cdot c = 40$, ¿cuál es el valor de $a \cdot (b \cdot c)$?
Por la propiedad asociativa de la multiplicación, ambas expresiones son equivalentes, por lo que su valor es idéntico.
Respuesta: $40$
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¿Cuál de las siguientes igualdades representa la propiedad asociativa de la multiplicación?
La forma $(a \cdot b) \cdot c = a \cdot (b \cdot c)$ es la definición directa de la asociatividad.
Respuesta: $(-2 \cdot 5) \cdot 3 = -2 \cdot (5 \cdot 3)$
-
La propiedad asociativa de la multiplicación en $\mathbb{Z}$ permite...
La propiedad asociativa indica que $(a \cdot b) \cdot c = a \cdot (b \cdot c)$, es decir, podemos agrupar de formas distintas.
Respuesta: Agrupar de formas distintas los factores sin cambiar el producto final.
Reconocimiento
Identificar elementos, datos o procedimientos.
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¿Cuál de las siguientes operaciones de multiplicación entre enteros muestra el uso de la propiedad asociativa?
Identifica la agrupación de factores usando corchetes.
Respuesta: $[(-3) \cdot 4] \cdot (-2) = -3 \cdot [4 \cdot (-2)]$
Ejercicios básicos
Aplicar el procedimiento principal en casos simples.
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La expresión $[(-2) \cdot (-3)] \cdot 5$ da el mismo resultado que $-2 \cdot [(-3) \cdot 5]$.
Por la propiedad asociativa, agrupar los dos primeros o los dos últimos factores da el mismo producto.
Respuesta: Verdadero
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Para simplificar el cálculo de $5 \cdot 7 \cdot (-2)$ podemos asociar primero $5 \cdot (-2)$, obteniendo $-10 \cdot 7 = -70$.
Asociar factores para obtener múltiplos de 10 es una técnica correcta y recomendada.
Respuesta: Verdadero
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La propiedad asociativa también es aplicable a la división de enteros, por ejemplo, $(12 \div 4) \div 2$ es igual a $12 \div (4 \div 2)$.
La división no es asociativa. $(12 \div 4) \div 2 = 3 \div 2 = 1.5$, mientras que $12 \div (4 \div 2) = 12 \div 2 = 6$.
Respuesta: Falso
Preguntas tipo PAES
Resolver preguntas con formato y distractores similares a PAES.
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Tres estudiantes resuelven la multiplicación $(-5) \cdot 17 \cdot (-20)$. Diego calcula primero $(-5) \cdot 17$; Sofía calcula primero $17 \cdot (-20)$; y Tomás calcula primero $(-5) \cdot (-20)$. Con respecto a los resultados obtenidos por los estudiantes, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
Por las propiedades conmutativa y asociativa, el orden y la agrupación de los factores no altera el producto: $(-5) \cdot (-20) = 100$, y $100 \cdot 17 = 1700$.
Respuesta: Los tres obtendrán exactamente el mismo resultado ($1700$) debido a la asociatividad y conmutatividad.
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Un comerciante compra 4 cajas de lápices. Cada caja contiene 25 paquetes, y cada paquete tiene 12 lápices. Para calcular el total de lápices, él asocia el cálculo como $(4 \cdot 25) \cdot 12$ en lugar de $4 \cdot (25 \cdot 12)$. ¿Cuál es la principal ventaja matemática de esta decisión?
Agrupar $4 \cdot 25$ da $100$, lo cual hace que multiplicar por $12$ sea inmediato ($1200$).
Respuesta: Obtiene un múltiplo de 100 ($4 \cdot 25 = 100$) facilitando la multiplicación mental posterior.
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Se tiene la expresión $P = x \cdot (y \cdot z)$ donde $x, y, z$ son enteros tales que el producto de $x$ e $y$ es $-10$ y $z$ es $-8$. ¿De qué manera se puede calcular el valor de $P$ utilizando propiedades de la multiplicación?
Por la propiedad asociativa, $P = x \cdot (y \cdot z) = (x \cdot y) \cdot z$. Reemplazando los valores dados: $(-10) \cdot (-8) = 80$.
Respuesta: Agrupando $P = (x \cdot y) \cdot z$, lo que resulta en $-10 \cdot (-8) = 80$.