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.

"La aproximación por exceso de un número decimal es siempre mayor o igual a su valor exacto."
"No sumar una unidad al último dígito conservado al aproximar por exceso cuando la siguiente cifra es menor que 5."
"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."
"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 $3,6$."
"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.

Evaluación de dominio

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