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Secundaria

Valor numérico de una expresión

La expresión x + 3 todavía no es un único número si no sabemos x. Cuando nos dicen x = 4, podemos sustituir: x + 3 = 4 + 3 = 7. Ese siete es su valor numérico para ese dato. Empezaremos así de sencillo y después añadiremos productos, signos, potencias y divisiones.

1. Asignar un valor permite calcular una expresión

Evaluar significa reemplazar cada letra por el valor indicado y hacer las operaciones que ya estaban escritas.

En a + b con a = 4 y b = 6, copiamos 4 + 6 y obtenemos diez.

No cambiamos el signo más ni añadimos operaciones nuevas.

Una misma expresión puede dar valores distintos con otros datos.

Para x + 3, si x = 1 el valor es cuatro; si x = 5, es ocho.

Por eso al dar el resultado indicamos para qué valores de las letras se ha calculado.

xx + 3
11 + 3 = 4
44 + 3 = 7
55 + 3 = 8

Una suma con dos datos

Evalúa a + b para a = 7 y b = 2.

  1. Cambiamos solo a

    El primer sumando es 7.

  2. Conservamos la suma y cambiamos b

    La cuenta queda 7 + 2.

  3. Calculamos

    7 + 2 = 9.
Resultado

El valor es 9.

Lo comprobamos

La expresión original pedía sumar, y hemos mantenido esa operación.

La misma expresión con otro dato

Evalúa n − 5 para n = 9 y después para n = 2.

  1. Usamos el primer dato por separado

    9 − 5 = 4.
  2. Usamos el segundo dato

    2 − 5 = −3.
Resultado

Los valores son 4 y −3, respectivamente.

Lo comprobamos

No cambiamos n a mitad de una evaluación; cada dato corresponde a un caso distinto.

2. Evaluar no es buscar qué valor resuelve una ecuación

En «evalúa 2x + 1 para x = 4» ya nos dan x.
Sustituimos y obtenemos 2 · 4 + 1 = 9.

No buscamos una x nueva. En cambio, «resuelve 2x + 1 = 9» pide averiguar qué x cumple esa igualdad.

Evaluar también permite comprobar una propuesta de solución. Si alguien propone x = 3 para la ecuación 2x + 1 = 9, calculamos el lado izquierdo: da siete, que no es nueve. Por tanto, ese valor no la resuelve.

Identificar la tarea

Se pide el valor de 5x para x = 2. ¿Buscamos x o el resultado de la expresión?

  1. Leemos el dato ya conocido

    x está fijada en dos.

  2. Hacemos la cuenta indicada

    5 · 2 = 10.
Resultado

Buscamos el resultado, que es 10.

Lo comprobamos

Responder x = 2 repetiría el dato, sin evaluar lo que se pide.

Comprobar un candidato

¿x = 5 cumple x + 2 = 8?

  1. Evaluamos la izquierda

    5 + 2 = 7.
  2. Comparamos ambos lados

    Siete no es ocho.

Resultado

No, x = 5 no cumple esa ecuación.

Lo comprobamos

La comprobación falla con el dato propuesto; no modificamos el ocho para que coincida.

3. Sustituimos la letra completa en todas sus apariciones

El dibujo evalúa 2x + 1 para x = −3.

Primero escribimos 2 · (−3) + 1. El dos sigue multiplicando; el valor negativo va entre paréntesis para que se vea qué ocupa el lugar de x.

Después multiplicamos: −6 + 1 = −5.
Primero sustituimos; después operamos
x = −32x + 12 · (−3) + 1−6 + 1 = −5
Evaluamos 2x+1 para x=−3. Sustituimos la letra completa por −3 entre paréntesis: 2·(−3)+1. Multiplicamos y después sumamos: −6+1=−5. El coeficiente dos permanece como factor.

Si una letra aparece varias veces, usamos el mismo valor en todas ellas.

En x + x² con x = 2, la sustitución es 2 + 2².

No cambiamos una x por dos y la otra por otro número. Si dos letras aparecen juntas, recordamos que se multiplican: ab pasa a a · b con los valores visibles.

Dos apariciones de la misma letra

Evalúa x² + x para x = 3.

  1. Reemplazamos las dos apariciones

    3² + 3.

  2. Calculamos la potencia

    9 + 3.

  3. Sumamos

    12.

Resultado

El valor es 12.

Lo comprobamos

El dato x = 3 se aplica a la x del cuadrado y a la x que se suma.

El producto debe seguir siendo producto

Evalúa ab para a = 2 y b = 7.

  1. Hacemos visible la operación

    ab = a · b.
  2. Sustituimos

    2 · 7.

  3. Multiplicamos

    14.

Resultado

El valor es 14.

Lo comprobamos

Escribir 27 uniría cifras; no representaría la multiplicación que teníamos.

4. Después de sustituir respetamos potencias, productos y sumas

Para 2x² + 3 con x = 4, escribimos 2 · 4² + 3.
Primero la potencia: 4² = 16.
Después el producto: 2 · 16 = 32.
Por último la suma: 32 + 3 = 35.

La expresión no pedía elevar 2 · 4 al cuadrado; el exponente afecta solo a x.

El paréntesis decide qué base se eleva
(−3)²−3²(−3) · (−3)−(3 · 3)9−9
A la izquierda, el menos pertenece a la base: (−3)²=(−3)·(−3)=9. A la derecha, −3²=−(3·3)=−9: se calcula primero la potencia y después el opuesto. Son expresiones distintas.

Con valores negativos los paréntesis son decisivos.

Si x = −3, x² pasa a (−3)² = 9.

En cambio, −x² pasa a −(−3)² = −9: el menos que ya estaba delante sigue fuera de la potencia. Escribimos una línea por transformación para conservar toda la estructura.

Conservar el menos exterior

Evalúa −x² + 2 para x = −4.

  1. Sustituimos sin quitar el menos de delante

    −(−4)² + 2.

  2. Calculamos la potencia

    (−4)² = 16; queda −16 + 2.
  3. Sumamos

    −14.

Resultado

El valor es −14.

Lo comprobamos

El cuadrado del dato es positivo, pero el signo menos que lo precede cambia su signo después.

Un cuadrado de todo un bloque

Evalúa (2x)² para x = −3.

  1. Sustituimos dentro del paréntesis

    (2 · (−3))².

  2. Resolvemos el bloque completo

    (−6)².

  3. Elevamos la base completa

    (−6) · (−6) = 36.
Resultado

El valor es 36.

Lo comprobamos

2x² para el mismo dato daría 18; no tiene los mismos paréntesis.

5. Restar un número negativo conserva los dos signos hasta interpretarlos

Para 5 − x con x = −2, la sustitución correcta es 5 − (−2).

El primer menos era la operación de restar; el segundo pertenece al valor del dato.

Restar un negativo equivale a sumar su opuesto: 5 + 2 = 7.

En un producto, dos factores negativos dan un resultado positivo. En una suma no usamos esa regla de productos: −3 + (−2) = −5. Antes de aplicar una regla de signos, identifica qué operación estás haciendo.

Un menos que no desaparece al copiar

Evalúa 4 − 3x para x = −2.

  1. Sustituimos el valor entero

    4 − 3 · (−2).

  2. Calculamos el producto

    3 · (−2) = −6; queda 4 − (−6).
  3. Interpretamos la resta

    4 + 6 = 10.
Resultado

El valor es 10.

Lo comprobamos

No escribimos 4 − 6: el producto intermedio era negativo.

Dos negativos dentro de una suma

Evalúa a + b para a = −3 y b = −5.

  1. Sustituimos manteniendo la suma

    (−3) + (−5).

  2. Sumamos dos cambios negativos

    −8.

Resultado

El valor es −8.

Lo comprobamos

No da positivo: la regla de dos signos negativos en un producto no corresponde a esta suma.

6. Con varias letras revisamos cada dato por separado

Para 3a − b con a = 2 y b = 5, copiamos 3 · 2 − 5 = 6 − 5 = 1.

Cada letra usa su propio dato. Las letras diferentes pueden recibir el mismo número si así lo indica el enunciado; no hay obligación de que sean distintos.

Las unidades también se conservan. Si el coste de n entradas de precio p euros es pn, con p = 6 y n = 3 obtenemos 6 · 3 = 18 euros. Si dos longitudes están en cm y m, primero las expresamos en una unidad común cuando la relación requiere sumarlas o multiplicarlas con una unidad final concreta.

No intercambiar los valores

Evalúa 2a + 3b para a = 4 y b = −1.

  1. Sustituimos cada letra

    2 · 4 + 3 · (−1).

  2. Calculamos ambos productos

    8 + (−3).

  3. Sumamos

    5.

Resultado

El valor es 5.

Lo comprobamos

El cuatro sustituye a, y el menos uno sustituye b en todo el ejercicio.

Evaluar una relación con unidades

El precio total es C = pn + 2 euros por un gasto fijo. Si p = 5 euros por entrada y n = 4 entradas, halla C.

  1. Calculamos las entradas

    5 · 4 = 20 euros.
  2. Añadimos el gasto fijo

    20 + 2 = 22 euros.
Resultado

C = 22 euros.

Lo comprobamos

El gasto fijo se añade una sola vez; no se multiplica por el número de entradas.

7. Primero comprobamos si la cuenta está definida

En (x + 2)/(x − 1), el denominador se hace cero cuando x = 1.

Ese dato no está permitido: la división entre cero no tiene valor numérico real. Para x = 3 sí podemos evaluar: el denominador vale dos, distinto de cero.

Si una expresión incluye una raíz cuadrada real, su radicando debe ser no negativo.

Para √(x − 2), x = 5 está permitido y x = 1 no.

Estas condiciones se revisan sobre la expresión que nos dieron, incluso si después encontramos una forma simplificada.

Un denominador nulo

Evalúa 6/(x − 2) para x = 2, si es posible.

  1. Calculamos el denominador primero

    2 − 2 = 0.
  2. Revisamos la división

    Quedaría 6/0, que no está definida.

Resultado

No existe un valor numérico para ese dato.

Lo comprobamos

No respondemos cero: dividir entre cero no es una cuenta cuyo resultado sea cero.

Una simplificación no autoriza el dato excluido

¿Puede evaluarse (x − 3)/(x − 3) para x = 3 porque al simplificar queda uno?

  1. Revisamos la expresión original

    Su denominador sería 3 − 3 = 0.
  2. Recordamos cuándo se puede cancelar

    Solo cuando x − 3 es distinto de cero.

Resultado

No; x = 3 sigue excluido.

Lo comprobamos

La igualdad con uno vale para x ≠ 3, no para el dato que anula el denominador.

8. Un resultado fraccionario puede ser la respuesta exacta

Si al sustituir obtenemos 5/2, podemos dejar esa fracción o escribir el decimal exacto 2,5. Para 1/3, el decimal es infinito periódico: 0,333… Si escribimos solo 0,33, hemos aproximado y debemos indicarlo con ≈, no afirmar igualdad exacta.

Al operar con fracciones conservamos sus reglas.

Por ejemplo, 2x + 1 para x = 1/2 da 2 · (1/2) + 1 = 1 + 1 = 2.

El denominador del dato no se añade a toda la expresión; sustituimos el número completo como un bloque.

Sustituir una fracción

Evalúa 3x − 1 para x = 2/3.

  1. Copiamos el dato completo

    3 · (2/3) − 1.

  2. Resolvemos el producto

    3 · (2/3) = 2.
  3. Terminamos

    2 − 1 = 1.
Resultado

El valor exacto es 1.

Lo comprobamos

No hace falta redondear 2/3 antes de multiplicar; hacerlo introduciría un error innecesario.

Distinguir exacto y aproximado

Evalúa x/3 para x = 1 y da además una aproximación con dos decimales.

  1. Sustituimos

    1/3 es el resultado exacto.

  2. Escribimos su decimal

    0,333…

  3. Aproximamos a dos decimales

    1/3 ≈ 0,33.
Resultado

Exacto: 1/3. Aproximado: 0,33.

Lo comprobamos

0,33 multiplicado por tres da 0,99; no es exactamente uno.

9. La comprobación busca el paso donde pudo cambiar la estructura

Antes de repetir toda la cuenta, compara expresión y sustitución: ¿aparecen todas las letras reemplazadas?, ¿se mantienen signos y paréntesis?, ¿el producto sigue siendo producto?, ¿el denominador está permitido? Después revisa el orden de las operaciones.

Una estimación ayuda a detectar resultados extraños. En 4x + 1 para x = 10, el valor debe estar cerca de cuarenta, no de catorce. Una segunda vía equivalente también ayuda: 2(x + 3) puede evaluarse directamente o como 2x + 6. Ambas deben coincidir para el mismo dato.

Detectar una operación cambiada

Para 4x + 1 con x = 3 alguien escribe 43 + 1 = 44. Localiza el error.

  1. Leemos 4x

    Significa 4 · x.

  2. Sustituimos correctamente

    4 · 3 + 1.

  3. Calculamos

    12 + 1 = 13.
Resultado

El valor correcto es 13.

Lo comprobamos

El error fue unir las cifras 4 y 3 en vez de conservar el producto.

Comprobar por otra forma equivalente

Evalúa 2(x + 3) para x = −1 por dos caminos.

  1. Camino directo

    2((−1) + 3) = 2 · 2 = 4.
  2. Camino con distributiva

    2x + 6 = 2 · (−1) + 6 = −2 + 6 = 4.
  3. Comparamos

    Los dos caminos conservan la misma estructura y dan cuatro.

Resultado

El valor es 4.

Lo comprobamos

Si los caminos difieren, revisamos la sustitución o la distributiva antes de aceptar el resultado.

Ahora lo resolvemos de principio a fin.

EJEMPLO RESUELTO 1

Un valor negativo

Evalúa 3x²−2x+1 para x=−2.

  1. Sustituimos cada x por el dato completo

    3 · (−2)² − 2 · (−2) + 1.

  2. Calculamos la potencia

    (−2)² = 4; queda 3 · 4 − 2 · (−2) + 1.
  3. Calculamos los productos

    3 · 4 = 12 y 2 · (−2) = −4; queda 12 − (−4) + 1.
  4. Interpretamos la resta del negativo

    12 + 4 + 1 = 17.
  5. Revisamos ambos términos

    El cuadrado hizo positiva la base negativa, y restar un producto negativo añadió cuatro. El resultado es 17.

Resultado

17.

Lo comprobamos

Los términos cuadrático y lineal aportan ambos valores positivos.

EJEMPLO RESUELTO 2

Revisar el denominador

Evalúa (a+2)/(a−1) para a=3.

  1. Comprobamos el denominador

    Para a = 3, a − 1 = 2, distinto de cero.
  2. Sustituimos arriba y abajo

    (3 + 2)/(3 − 1).

  3. Calculamos cada bloque

    El numerador vale 5 y el denominador 2.

  4. Damos el resultado exacto

    5/2, que también es 2,5. El resultado exacto pedido es 5/2.

Resultado

5/2.

Lo comprobamos

2·(5/2)=5.

Los símbolos que hemos usado

x, a, b, y
Letras de la expresión; cada una recibe el valor indicado.
P(x)
Nombre de una expresión que depende de x; P(c) indica sustituir x por c.
c
Valor concreto asignado a una variable, siempre que esté permitido.
(−2)²
Cuadrado del número −2, incluyendo su signo en la base.
N/D
Fracción con numerador N y denominador D; requiere D≠0.
Dominio
Conjunto de valores para los que todas las operaciones de la expresión están definidas.

Ahora te toca a ti.

Tienes cinco ejercicios. Inténtalos; las pistas te ayudan si te atascas.

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