Aprender un concepto matemático significa entender el significado de la fórmula y la razón por la cual la fórmula es verdadera. Si lo hace, le permite resolver problemas más potentes.
Por ejemplo, tomemos la fórmula [math] x ^ 2-1 = (x + 1) (x-1) [/ math].
Si conoces la fórmula, podrías:
- Resuelve un problema que diga “Factor [math] x ^ 2-1 [/ math]”.
- En otro problema, cuando vea [math] x ^ 2-1 [/ math], reemplácelo con [math] (x + 1) (x-1) [/ math].
- Vaya en la otra dirección, reemplazando [math] (x + 1) (x-1) [/ math] con [math] x ^ 2-1 [/ math].
Todo esto se realiza mediante software como Mathematica o una calculadora TI-89.
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Si entiende el significado de la fórmula, sabe que está diciendo que si reemplaza x con cualquier número, entonces [math] x ^ 2-1 [/ math] representará la misma cantidad que [math] (x + 1) (x-1) [/ math]. Deberias ser capaz de:
- Calcular rápidamente [math] 7001 \ cdot6999 [/ math]. Entiendes que la fórmula funciona para cualquier número en lugar de x. En particular, puede configurar x para que sea 7000. Desde
[math] 7001 \ cdot6999 = (7000 + 1) \ cdot (7000-1), [/ math]
puede aplicar la fórmula para ver que este número es igual a [math] 7000 ^ 2-1 [/ math], que es mucho más fácil de calcular: es
[math] 49 \, 000 \, 000-1 = 48 \, 999 \, 999. [/ math] - Factor [math] y ^ 4-1 [/ math]. Puedes reconocer que [math] y ^ 4 = (y ^ 2) ^ 2 [/ math]. Como entiendes el significado de las variables, sabes que, sin importar qué número y represente, puedes dejar que x represente ese número al cuadrado y aplicar la fórmula. Ves que
[math] y ^ 4-1 = (y ^ 2 + 1) (y ^ 2-1). [/ math]
Luego, notará que puede aplicar la fórmula nuevamente, esta vez con x que representa el mismo número que y, para encontrar esa
[math] y ^ 4-1 = (y ^ 2 + 1) (y + 1) (y-1). [/ math]
Comprender el significado de una fórmula le permite aplicarlo en situaciones desconocidas en las que nunca ha recibido capacitación.
Si entiendes la razón por la cual la fórmula es verdadera, entonces puedes expandir
[matemáticas] (x + 1) (x-1) = x ^ 2 + xx-1 = x ^ 2-1. [/ math]
Entiendes que la fórmula funciona porque los términos x se cancelan. Sin ser enseñado explícitamente, usted podría:
- Factor [math] x ^ 2-9 [/ math]. Observa que el número 1 no tiene nada de especial en la razón por la cual la fórmula funciona, por lo que puede reemplazarlo con 3 para encontrar que [math] (x + 3) (x-3) = x ^ 2-9 [/ math ].
- Factor [math] x ^ 3-1 [/ math]. Este podría tomar más en cuenta, pero con la idea de que deberías intentar que se cancelen las cosas y un poco de prueba y error, podrías notar que el producto [matemáticas] (x ^ 2 + x + 1) (x-1) [ / math] también tiene términos que se cancelan muy bien para dar [math] x ^ 3-1 [/ math], según se desee.
- Factor [math] x ^ 2-2 [/ math]. Siguiendo el patrón, puede adivinar y verificar que [math] x ^ 2-2 = (x + \ sqrt2) (x- \ sqrt2) [/ math].
- Generalice para descubrir la diferencia de la fórmula de cuadrados [math] x ^ 2-y ^ 2 = (x + y) (xy) [/ math].
- Generalice para descubrir la fórmula [math] x ^ n-1 = (x ^ {n-1} + x ^ {n-2} + \ dotsb + x + 1) (x-1) [/ math].
Comprender la razón por la cual la fórmula es verdadera le permite modificarla para encontrar más hechos que sean verdaderos por razones similares.
Esta fórmula es un ejemplo más fácil, y probablemente ya entienda el significado y la razón detrás de esto. Para fórmulas y hechos más complicados, busque el mismo nivel de comprensión. Pregúntate a ti mismo: ¿Qué es esta fórmula tratando de comunicarse? ¿Por qué debería creerlo? No pares hasta que hayas encontrado respuestas.
En términos de recursos, recomendaré Art of Problem Solving (AoPS), para el cual enseño. Las clases son todo acerca de la comprensión conceptual y te ayudarán mucho, pero cuestan dinero. Lo mismo ocurre con los libros de texto. Los foros, sin embargo, son gratuitos, al igual que su sistema de aprendizaje en línea llamado Alcumus, que le da problemas para trabajar.
Incluso con los mejores recursos, el aprendizaje de conceptos requiere mucha práctica para resolver problemas. ¡Buena suerte!