Aproximación por exceso

M1 — PAES obligatoria Media

Resumen inicial

Una aproximación por exceso (o por cota superior) es un valor mayor o igual al número real original obtenido al sumar una unidad al último orden decimal retenido.

Explicación en palabras simples

Aproximación por exceso

Aproximar por exceso a un orden decimal determinado significa encontrar un número con la precisión solicitada que sea mayor o igual al número original. Para números positivos, si existen cifras decimales descartadas mayores que cero, se suma una unidad ($+1$) a la última cifra retenida.

Explicación formal

Dado un número real $x \in \mathbb{R}^+$ y un orden de aproximación $k \in \mathbb{N}_0$, la Aproximación por Exceso a $k$ decimales $x_{\text{exc}}$ se define formalmente mediante:

$$x_{\text{exc}} = \frac{\lceil x \cdot 10^k \rceil}{10^k}$$

Desglose formal de la fórmula:
- $\lceil u \rceil$: Función techo, que devuelve el menor entero mayor o igual a $u$.
- Cota superior estricta: Satisface la desigualdad fundamental $x \le x_{\text{exc}} < x + 10^{-k}$.
- Incremento de orden: Si $x$ no es múltiplo exacto de $10^{-k}$, entonces $x_{\text{exc}} = x_{\text{def}} + 10^{-k}$.

Complemento didáctico: El valor real $x$ queda encajonado estrictamente entre sus dos cotas: $x_{\text{def}} \le x \le x_{\text{exc}}$.

Comprueba tu avance ¿Qué ocurre con la última cifra retenida al aproximar por exceso si se descartan cifras no nulas?

Definiciones clave

  • Aproximación por exceso: Valor con precisión $10^{-k}$ que sobreestima o iguala al valor original ($x_{\text{exc}} \ge x$).
  • Cota superior decimal: Menor múltiplo de $10^{-k}$ que es mayor o igual a $x$.
  • Intervalo de encajonamiento: $[x_{\text{def}}, x_{\text{exc}}]$ de longitud $10^{-k}$ que contiene al número real.

Propiedades y relaciones importantes

  • Monotonía superior: Para todo $x$, $x \le x_{\text{exc}}$.
  • Longitud de intervalo: $x_{\text{exc}} - x_{\text{def}} = 10^{-k}$ (cuando $x \neq x_{\text{def}}$).
  • Error por exceso: $E = x_{\text{exc}} - x \in [0, 10^{-k})$.

Ejemplo guiado

Ejemplos de aproximación por exceso

Aproxime por exceso el número $2,314$ a la décima y a la centésima.

  • Paso 1: A la décima ($k=1$): La décima es $3$, y existen decimales posteriores no nulos ($0,014 > 0$). Sumar $+1$ a la décima: $3 + 1 = 4 \implies 2,4$.
  • Paso 2: Comprobar la cota superior: $2,4 \ge 2,314$ (correcto).
  • Paso 3: A la centésima ($k=2$): La centésima es $1$, y existe la milésima $4 > 0$. Sumar $+1$ a la centésima: $1 + 1 = 2 \implies 2,32$.
  • Paso 4: Comprobar la cota superior: $2,32 \ge 2,314$ (correcto).
  • Conclusión: A la décima es $2,4$ y a la centésima es $2,32$.
Comprueba tu avance En el ejemplo guiado para $2,314$, ¿cuál fue la aproximación por exceso a la décima?

Procedimiento

  • Paso 1: Identificar la posición decimal requerida ($k$ lugares tras la coma).
  • Paso 2: Observar si existen cifras no nulas después de dicha posición.
  • Paso 3: Si existen cifras no nulas descartadas, sumar $1$ a la cifra de la posición $k$ (propagando reservas si es un 9); si no hay cifras descartadas, dejar el número inalterado.

Errores frecuentes y cómo corregirlos

  • Error 1: Dejar la cifra igual si la siguiente es menor a 5. Cómo corregirlo: En exceso se suma $+1$ SIEMPRE que haya cifras descartadas mayores a 0, sin importar si es 1, 2, 3 o 4.
  • Error 2: Sumar 1 a la parte entera en lugar de la posición decimal pedida. Cómo corregirlo: La unidad $+1$ se suma específicamente en el orden decimal solicitado ($10^{-k}$).

Ejemplos

Responde los siguientes ejercicios para poner a prueba lo que acabas de aprender.

1 Aproxime $2,31$ por exceso a la décima.
2 Aproxime $7,004$ por exceso a la centésima.
3 ¿Es la aproximación por exceso de $1,2$ a la unidad igual a $2$?
4 ¿Es la aproximación por exceso siempre mayor o igual que el valor exacto?

Ejemplos Verdadero/Falso

Decide si cada afirmación es verdadera o falsa antes de ver la explicación.

"Si un número posee cifras decimales no nulas más allá de la posición $k$, su aproximación por exceso incrementa en $1$ el dígito de orden $k$."
"Considerar que la aproximación por exceso produce un error mayor a una unidad del orden de precisión."
"Afirmar que la aproximación por exceso de un número exacto como $3,5$ a décimas es $3,6$."
"No sumar una unidad al último dígito conservado al aproximar por exceso cuando la siguiente cifra es menor que 5."
"La aproximación por exceso de un número decimal es siempre mayor o igual a su valor exacto."
"Confundir la aproximación por exceso con el redondeo hacia el entero más cercano."
"Sumar una unidad a la parte entera en lugar de la cifra de la posición decimal pedida."
"La diferencia entre la aproximación por exceso y por defecto a $k$ decimales de un número no exacto es siempre $10^{-k}$."

Al terminar debes poder

Síntesis de aproximación por exceso

🎯 QUÉ Objetivo

Aproximar números reales por exceso a un orden decimal determinado ($k$ cifras).

⚙️ CÓMO Procedimiento

Incrementando en una unidad ($+1$) la cifra de la posición decimal $k$ si existen cifras decimales posteriores mayores que cero, garantizando que el valor aproximado constituya una cota superior válida ($x_{\text{exc}} \ge x$).

Fuente: Texto escolar MINEDUC — Números 7° Básico / PAES.

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