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Los números enteros
Multiplicación de números enteros

Desde la primaria sabemos cómo multiplicar números positivos; veamos ahora una interpretación geométrica de la multiplicación que nos permitirá entender mejor la multiplicación con números negativos.

Ejemplos

  • Multiplicar $4\times 3$.

    Solución:

    Marcamos el $4$ en el eje horizontal, y en el eje vertical marcamos el $1$y el $3$.

    Unimos con una recta el $4$ del eje horizontal con el $1$ del eje vertical.

    Por el $3$ del eje vertical, trazamos una recta paralela a la anterior y observamos el punto donde corta al eje horizontal.

    El punto donde corta es el resultado de la multiplicación: $4\times 3=12$.


    real11.wmf


    Interpretación geométrica de $4\times 3$.


La razón de lo anterior es que los triángulos formados son semejantes, así que si la altura del mayor es $3$ veces la altura del menor, entonces la base del mayor es $3$ veces la base del menor, es decir, $3\times 4=12$.

Hagamos la misma construcción cuando uno de los factores es negativo:

  1. Multiplicar MATH.

    Solución:

    Marcamos el $4$ en el eje horizontal, y en el eje vertical marcamos el $1$ y el $\left( -3\right) $. Observa que $\left( -3\right) $ está en la parte inferior del eje.

    Unimos con una recta el $4$ del eje horizontal con el $1$ del eje vertical.

    Por el $\left( -3\right) $ del eje vertical, trazamos una recta paralela a la anterior y observamos el punto donde corta al eje horizontal. El punto donde corta es el resultado de la multiplicación MATH, así,


    MATH


    real12.wmf


    Interpretación geométrica de MATH.


  2. Multiplicar MATH.

    Solución:

    Marcamos $-4$ en el eje horizontal (observa que $-4$ está en la parte izquierda del eje), y en el eje vertical marcamos el $1$ y el $3.$

    Unimos con una recta el $\left( -4\right) $ del eje horizontal con el $1$ del eje vertical.

    Por el $3$ del eje vertical, trazamos una recta paralela a la anterior y observamos el punto donde corta al eje horizontal; así, el punto $-12$, donde corta, es el resultado de la multiplicación, MATH:


    MATH

    real13.wmf


    Interpretación geométrica de $-4\times 3$.


    Veamos ahora el caso en el que ambos factores son negativos:

  3. Multiplicar MATH.

    Solución:

    Marcamos $-4$ en el eje horizontal, y en el eje vertical marcamos el $1$y el MATH.

    Unimos con una recta el $-4$ del eje horizontal con el $1$ del eje vertical.

    Por el $-3$ del eje vertical, trazamos una recta paralela a la anterior y observamos el punto donde corta al eje horizontal.

    El punto donde corta es el resultado de la multiplicación, que en este caso es: MATH


    real14.wmf


    Interpretación geométrica de MATH.

Notación para la multiplicación

En aritmética, usualmente usamos el signo $\times $ para denotar la multiplicación, pero en álgebra hay veces que podemos suprimirlo para simplificar la notación.

  • Cuando utilizamos letras para representar números, simplemente las ponemos una junto a otra para denotar el producto, así

  • MATH

  • Cuando el signo de multiplicación está junto a un paréntesis, podemos suprimirlo:

  • MATH

Leyes de los signos de la multiplicación

Los cuatro ejemplos anteriores ejemplifican las leyes de los signos:

  • El producto de dos números del mismo signo es positivo.

  • El producto de dos números de signo contrario es negativo.

Podemos recordar estas reglas con el siguiente cuadro:

MATH

Ejemplos

  1. Multiplicar $\left( -3\right) 2$.

    Solución:

  2. MATH

  3. Multiplicar $-247\times 0$.

    Solución:

    Recuerda que el producto de cero por cualquier número es cero. Así

    MATH

  4. Multiplicar MATH.

    Solución:

  5. MATH

Al multiplicar dos números, no importa el orden en que lo hacemos, de ahí la famosa frase ``El orden de los factores no altera el producto''

MATH

Y para multiplicar más de dos números, debemos agrupar dos de ellos, multiplicarlos y multiplicar el resultado por el resto, por ejemplo: MATH

así, podemos escribir simplemente

MATH

Por otro lado, cuando tenemos una suma y un producto, debemos tener cuidado, ya que no es lo mismo efectuar primero el producto y después la suma, que hacerlo en el otro orden, por ejemplo:

MATH

Por eso es necesario establecer de manera inequívoca qué significa $5+2\times 3$. La regla que se sigue es:

MATH

Más adelante veremos con más detalle este tipo de expresiones.

Así, $5+2\times 3=5+6=11$, aunque es preferible usar paréntesis.

Cuando tenemos una expresión como

MATH

para poder efectuar la multiplicación, primero debemos saber el resultado de la suma $3+5$, para después poder multiplicarlo por $2$, así:

MATH

sin embargo, también podríamos haberlo hecho de otra manera: multiplicar por 2 cada uno de los números que están en el paréntesis y después sumar los resultados:

MATH

Que estas dos maneras de efectuar esta operación nos lleven al mismo resultado se le conoce como propiedad distributiva.

Ejemplos

  1. Podemos ejemplificar lo anterior con peras y manzanas para entenderlo mejor.

    Si tenemos dos bolsas y en cada una hay 3 peras y 5 manzanas, ¿cuántas frutas tenemos?

    Primer razonamiento: En cada bolsa hay MATH frutas, así que tenemos $2\times 8=16$ frutas.

    Segundo razonamiento: Tenemos $2\times 3=6$ peras y $2\times 5=10$ manzanas, así que tenemos $6+10$ frutas.

  2. También podemos ejemplificarla geométricamente de la siguiente manera

    MATH


    real15.wmf

    Propiedad distributiva

  3. Podemos utilizar la ley distributiva para hacer las siguientes operaciones:
  4. MATH

Propiedades del producto de números enteros

A continuación enunciamos las propiedades del producto de números enteros que hemos ejemplificado.

  • Propiedad de cerradura: Si $a$ y $b$ son números enteros, entonces $ab$ es un número entero.

  • Propiedad conmutativa: Si $a$ y $b$ son números enteros, entonces $ab=ba$.

  • Propiedad asociativa: Si $a$, $b$ y $c$ son números enteros, entonces MATH.

  • Existencia del neutro multiplicativo: El número $1$ satisface la igualdad $a\times 1=a$ para cualquier número entero $a$.

La siguiente propiedad relaciona la suma y el producto y se llama propiedad distributiva de los números enteros:

Si $a$, $b$ y $c$ son números enteros, entonces MATH.