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HISTORIA10: SAVANTS. El síndrome del sabio o síndrome del savant, también conocido como savantismo, es un diagnóstico médico no reconocido, pero el investigador Darold Treffert lo define como un estado patológico según el cual algunas personas con desordenes mentales como el autismo, pese a sus discapacidades físicas, mentales o motrices, poseen una sorprendente habilidad o habilidades mentales específicas. Estos individuos son denominados savants (sabios), término francés utilizado para designar a los virtuosos de las artes. Treffert afirma que esta situación puede ser genética, pero que también puede ser adquirida. Se ha demostrado que las capacidades de algunos savants han sido accionadas por una lesión cerebral, antes estaban presentes pero no se ponían de manifiesto. Este síndrome fue descrito por primera vez en 1978 en artículo de la revista Psychology Today.

Síndrome del sabio

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El síndrome del sabio o síndrome del savant, también conocido como savantismo, es un diagnóstico médico no reconocido, pero el investigador Darold Treffert lo define como un estado patológico según el cual algunas personas con desordenes mentales como el autismo, pese a sus discapacidades físicas, mentales o motrices, poseen una sorprendente habilidad o habilidades mentales específicas. Estos individuos son denominados savants (sabios), término francés utilizado para designar a los virtuosos de las artes. Treffert afirma que esta situación puede ser genética, pero que también puede ser adquirida. Se ha demostrado que las capacidades de algunos savants han sido accionadas por una lesión cerebral, antes estaban presentes pero no se ponían de manifiesto. Este síndrome fue descrito por primera vez en 1978 en artículo de la revista Psychology Today.

Según Treffert, la mitad de personas con el síndrome del sabio son autistas, mientras que la otra mitad tiene otra incapacidad relacionada con el desarrollo, retraso mental, lesión cerebral o enfermedad mental. Él afirma que “… no todas las personas autistas padecen el síndrome del sabio al igual que no todas las personas con el síndrome del sabio tienen desorden autístico”. Otros investigadores indican que los rasgos y las habilidades autísticos del sabio pueden estar ligados.

Aunque aún es más raro que la condición del savant en sí misma, algunos savants no tienen ninguna anormalidad evidente con excepción de sus capacidades únicas. En la actualidad, existen aproximadamente 50 personas en el mundo que han sido diagnosticadas con este síndrome.[1]

Contenido

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[editar] Características

De acuerdo con Treffert, si existe una característica común que describe a los savants es su memoria prodigiosa, que es de un tipo especial.[2] Es una memoria que él define como “muy profunda, pero excesivamente estrecha”. Estrecha en el sentido de que pueden recordar pero tienen dificultad a la hora de utilizar su memoria.

En general, y teniendo en cuenta el enorme repertorio de conocimientos del ser humano, es curioso el hecho de que las habilidades más usuales de los savant se centren en 4 categorías principales:

  • Arte (música, pintura y escultura): Se caracterizan por ser grandes intérpretes musicales, especialmente al piano, pintores y escultores. Suelen tener habilidades innatas para comprender e interpretar la música.
  • Cálculo de fechas: Algunos savant pueden memorizar calendarios enteros y recordar datos referentes a cada uno de esos días.
  • Cálculo matemático: Capacidad para la realización de complejos cálculos matemáticos mentalmente de forma instantánea y con gran precisión, como por ejemplo el cálculo de números primos o la realización de divisiones con 100 decimales mentalmente.
  • Habilidades mecánicas y espaciales: Capacidad para medir distancias casi exactas sin la ayuda de instrumentos, construcción de detalladas maquetas, memorización de mapas y direcciones...

Existen además otra serie de habilidades, más inusuales y en general más particulares del individuo, como facilidad para el aprendizaje de múltiples idiomas, fuerte agudización de los sentidos, perfecta apreciación del paso del tiempo sin necesidad de relojes, etc.

[editar] Teorías sobre el síndrome del sabio

Actualmente, no existe ninguna teoría médica capaz de explicar la razón de esta curiosa condición humana, no al menos en su totalidad. Aunque algunos savants han sufrido lesiones cerebrales, en otros no es posible encontrar rastro alguno de “anormalidad”, no al menos mediante las herramientas de diagnóstico actuales. De hecho, ciertos neurólogos apoyan la tesis de que los savant tal vez “compartan” con los superdotados ciertos subprocesos mentales, pertenecientes a un nivel específico del cerebro. En cualquier caso, y de una manera u otra, este síndrome ha despertado la fascinación de muchas personas a lo largo de su existencia, y no es para menos, ya que muestra el enorme potencial que nuestro cerebro oculta en su interior (aún a costa de otros efectos no deseados).

Recientemente se ha descubierto que parte de sus asombrosas habilidades son gracias a que llevan a cabo los procesos mentales con hemisferios cerebrales distintos a los que una persona promedio utiliza para procesar la información.

[editar] Casuística

A juzgar por Treffert:

  • Uno de cada diez autistas tienen las habilidades de un savant.
  • El 50% de los savants son autistas; el otro 50% tiene otra incapacidad relacionada con el desarrollo, retraso mental, lesión cerebral o enfermedad mental.
  • Los varones savants superan seis veces en número a las mujeres savants.

[editar] Savant famosos

Un savant prodigioso es aquel cuyo nivel de habilidades le permite ser clasificado como prodigio, o talento excepcional, incluso en ausencia de una discapacidad cognitiva. Los savants prodigiosos son aquellos individuos cuyas habilidades serían consideradas extraordinarias incluso en una persona sin ningún tipo de limitación o diagnostico de incapacidad especiales. El rasgo más común de estos savants son sus aparentemente ilimitadas habilidades nemotécnicas, algunos incluso poseen una memoria eidética. De hecho, los savants prodigiosos son extremadamente raros, se han sido registrado menos de un centenar de casos en un siglo de investigación sobre la materia. Darold Treffert, la principal autoridad que estudia este síndrome, ha estimado que existen menos de cincuenta individuos que padecen este síndrome hoy en día. En la pagina web de la Wisconsin Medical Society aparecen 29 personas con el síndrome.[3] Treffert es el ex-presidente de dicha sociedad.

Los siguientes no son savants pero reunen algunas de sus características:

  • Kim Peek (Salt Lake City, 11 de noviembre, 1951Salt Lake City, 19 de diciembre, 2009[4] ). Kim era capaz de leer extraordinariamente rápido. Podía leer simultáneamente dos páginas de un libro en tan solo 8 segundos, usando cada ojo para leer una página distinta. Kim recordaba el 98% de los 12.000 libros que había leído a lo largo de su vida. De modo, que consiguió adquirir una enorme cantidad de conocimiento que abarcaba distintos ámbitos: desde la geografía hasta la literatura, pasando por música, historia, filosofía... Kim era además un GPS humano. Conocía de memoria todos los mapas de EEUU, podía decirte exactamente cómo llegar de una ciudad a otra explicando detalladamente que carreteras y calles debes tomar.

Los siguientes son artistas autistas con un talento superior a la media en sus campos:

[editar] El síndrome del sabio en la cultura popular

  • En el decimoquinto capítulo de la tercera temporada de la serie de televisión House ("Medio lelo") el paciente al que tratan es un savant con un gran talento para tocar el piano.
  • En la serie FlashForward los savants son utilizados por el Dr. Dyson Frost (D. Gibbons) en sus experimentos para que absorban la mayor cantidad de información durante sus visiones del futuro.

[editar] Véase también

[editar] Referencias

  1. Redacción. «Aproximadamente 50 personas en el mundo padecen esta condición: Síndrome del sabio, la genialidad oculta». Consultado el 23/5/2009. «Cifra estimada.».
  2. Güido Riggio Pou (27 de octubre de 2008). «Los filtros cerebrales».
  3. unknown. «Savant profiles». Wisconsin Medical Society. Consultado el 09-09-2008.
  4. Mega-savant Kim Peek dies
  5. Hugo Víctor Ramírez Villarroel. «Aprendiendo una lengua».
  6. Treffert, Darold. «Alonzo Clemons - Genius Among Us». Wisconsin Medical Society. Consultado el 07-11-2007.
  7. Treffert, Darold. «Tony DeBlois - A Prodigious Musical Savant». Wisconsin Medical Society. Consultado el 07-11-2007.
  8. Treffert, Darold A. and Gregory L. Wallace (2003). «Islands of Genius» (PDF). Scientific American, Inc. Consultado el 08-11-2007.
  9. Jonathan Lerman:
  10. Treffert, Darold. «Thristan "Tum-Tum" Mendoza - A Child Prodigy Marimbist With Autism from the Philippines». Wisconsin Medical Society. Consultado el 07-11-2007.
  11. Derek Paravicini:
  12. James Henry Pullen:
  13. Mauricio-José Schwarz. «Y los savants nos ayudan a comprendernos».
  14. Treffert, Darold. «Henriett Seth F. - Rain Girl». Wisconsin Medical Society. Consultado el 07-11-2007.
  15. ELMUNDO.ES. «Así dibujó la capital la 'cámara humana'».
  16. El País. «Los trazos de la buena memoria».
  17. La Nación. «Stephen el memorioso».
  18. Tracey Eagan (06-05-2009). «Twin Savants Fixated on Dick Clark». Jezebel. Consultado el 19-07-2009.
  19. Ileana Lotersztain. «Los “idiotas sabios”».

[editar] Enlaces externos

HISTORIA10: Documental de National Geographic sobre la inteligencia humana. Esta sección trata sobre un savant con la sorprendente capacidad de calcular fechas en calendarios de forma casi instantánea.

 

Documental de National Geographic sobre la inteligencia humana. Esta sección trata sobre un savant con la sorprendente capacidad de calcular fechas en calendarios de forma casi instantánea.

Obtenido de http://www.youtube.com/watch?v=K5-o4ceD0lw&feature=related

MATEMÁTICAS: Mi Gran Cerebro: campeona de ajedrez. Documental de National Geographic sobre la inteligencia humana. Esta sección trata sobre Susan Polgar, campeona y hermana de campeones en la disciplina del ajedrez.

Documental de National Geographic sobre la inteligencia humana. Esta sección trata sobre Susan Polgar, campeona y hermana de campeones en la disciplina del ajedrez.

Obtenido de http://www.youtube.com/watch?v=iWK69yfDwUs&feature=related

MATEMÁTICAS: SUCESIÓN DE FIBONACCI. ¿QUÉ PASA SI A LA SUCESIÓN DE FIBONACCI LE ASIGNAMOS FUNCIONES?. A cada elemento de esta sucesión se le llama número de Fibonacci. Esta sucesión fue descrita en Europa por Leonardo de Pisa, matemático italiano del siglo XIII también conocido como Fibonacci. Tiene numerosas aplicaciones en ciencias de la computación, matemáticas y teoría de juegos. También aparece en configuraciones biológicas, como por ejemplo en las ramas de los árboles, en la disposición de las hojas en el tallo, en la flora de la alcachofa y en el arreglo de un cono.

Sucesión de Fibonacci

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Gráfica de la sucesión de Fibonacci hasta f10

En matemáticas, la sucesión de Fibonacci es la siguiente sucesión infinita de números naturales:

0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144 ldots ,

La sucesión inicia con 0 y 1, y a partir de ahí cada elemento es la suma de los dos anteriores.

A cada elemento de esta sucesión se le llama número de Fibonacci. Esta sucesión fue descrita en Europa por Leonardo de Pisa, matemático italiano del siglo XIII también conocido como Fibonacci. Tiene numerosas aplicaciones en ciencias de la computación, matemáticas y teoría de juegos. También aparece en configuraciones biológicas, como por ejemplo en las ramas de los árboles, en la disposición de las hojas en el tallo, en la flora de la alcachofa y en el arreglo de un cono.

Contenido

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[editar] Historia

La sucesión de Fibonacci en términos de conejos.

Antes de que Fibonacci escribiera su trabajo, la sucesión de los números de Fibonacci había sido descubierta por matemáticos indios tales como Pingala (200 a.c.), Gopala (antes de 1135) y Hemachandra (c. 1150), quienes habían investigado los patrones rítmicos que se formaban con sílabas o notas de uno o dos pulsos. El número de tales ritmos (teniendo juntos una cantidad n de pulsos) era fn + 1, que produce explícitamente los números 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, etc.[1]

La sucesión fue descrita por Fibonacci como la solución a un problema de la cría de conejos: "Cierto hombre tenía una pareja de conejos juntos en un lugar cerrado y uno desea saber cuántos son creados a partir de este par en un año cuando es su naturaleza parir otro par en un simple mes, y en el segundo mes los nacidos parir también".[2]

Dicho de otra forma, sirve para conocer el número de conejos (parejas de conejos) que habrá en 12 meses, si estos se reproducen continuamente y cada pareja de conejos produce una nueva pareja de conejos (un macho y una hembra). Cada conejo se puede cruzar a la edad de un mes, siendo su periodo de gestación un mes. Siendo así, se tiene que:

Número de MesExplicación de la genealogíaParejas de conejos totales
Fin del mes 00 conejos vivos.0 parejas en total.
Comienzo del mes 1Nace una pareja de conejos (pareja A).1 pareja en total.
Fin del mes 1La pareja A tiene un mes de edad. Se cruza la pareja A.1+0=1 pareja en total.
Fin del mes 2La pareja A da a luz a la pareja B. Se vuelve a cruzar la pareja A.1+1=2 parejas en total.
Fin del mes 3La pareja A da a luz a la pareja C. La pareja B cumple 1 mes. Se cruzan las parejas A y B.2+1=3 parejas en total.
Fin del mes 4Las parejas A y B dan a luz a D y E. La pareja C cumple 1 mes. Se cruzan las parejas A, B y C.3+2=5 parejas en total.
Fin del mes 5A, B y C dan a luz a F, G y H. D y E cumplen un mes. Se cruzan A, B, C, D y E.5+3=8 parejas en total.
Fin del mes 6A, B, C, D y E dan a luz a I, J, K, L y M. F, G y H cumplen un mes. Se cruzan A, B, C, D, E, F, G y H.8+5=13 parejas en total.
.........
Fin del mes 12......

Nota: al contar la cantidad de letras distintas en cada mes, se puede saber la cantidad de parejas totales que hay hasta ese mes.

De esta manera Fibonacci presentó la sucesión en su libro Liber Abaci, publicado en 1202. Muchas propiedades de la sucesión de Fibonacci fueron descubiertas por Édouard Lucas, responsable de haberla denominado como se la conoce en la actualidad.[3]

También Kepler describió los números de Fibonacci, y el matemático escocés Robert Simson descubrió en 1753 que la relación entre dos números de Fibonacci sucesivos fn + 1 / fn se acerca a la relación áurea fi (varphi) cuanto más se acerque a infinito; es más: el cociente de dos términos sucesivos de toda sucesión recurrente de orden dos tiende al mismo límite. Esta serie ha tenido popularidad en el siglo XX especialmente en el ámbito musical, en el que compositores con tanto renombre como Béla Bartók, Olivier Messiaen y Delia Derbyshire la han utilizado para la creación de acordes y de nuevas estructuras de frases musicales.

[editar] Definición formal

Chimenea con la secuencia de Fibonacci

Los números de Fibonacci f_0,f_1,f_2,f_3,dots quedan definidos por las ecuaciones

(1) f_0=0,

(2) f_1=1,

(3) f_n = f_{n-1} + f_{n-2}, para n = 2,3,4,5,ldots

Esto produce los números

  • f_0 = 0,
  • f_1 = 1,
  • f_2 = 1,
  • f_3 = 2,
  • f_4 = 3,
  • f_5 = 5,
  • f_6 = 8,
  • f_7 = 13,
  • f_8 = 21,

y así sucesivamente de manera infinita.

[editar] Representaciones alternativas

Para analizar la sucesión de Fibonacci (y, en general, cualquier sucesión) es conveniente obtener otras maneras de representarla matemáticamente.

[editar] Función generadora

Una función generadora para una sucesión cualquiera a_0,a_1,a_2,dots es la función f(x) = a_0+a_1x+a_2x^2+a_3x^3+a_4x^4+cdots, es decir, una serie de potencias donde cada coeficiente es un elemento de la sucesión. Los números de Fibonacci tienen la función generadora

(4) fleft(xright)=frac{x}{1-x-x^2}

Cuando esta función se expande en potencias de x,, los coeficientes resultan ser la sucesión de Fibonacci:

frac{x}{1-x-x^2}=0x^0+1x^1+1x^2+2x^3+3x^4+5x^5+8x^6+13x^7+cdots

[editar] Fórmula explícita

La definición de la sucesión de Fibonacci es recurrente; es decir que se necesitan calcular varios términos anteriores para poder calcular un término específico. Se puede obtener una fórmula explícita de la sucesión de Fibonacci (que no requiere calcular términos anteriores) notando que las ecuaciones (1), (2) y (3) definen la relación de recurrencia

f_{n+2}-f_{n+1}-f_n=0,

con las condiciones iniciales

f_0=0, y f_1=1,

El polinomio característico de esta relación de recurrencia es t2t − 1 = 0, y sus raíces son

t=frac{1pmsqrt 5}{2}

De esta manera, la fórmula explícita de la sucesión de Fibonacci tendrá la forma

f_n=bleft(frac{1+sqrt5}2right)^n+dleft(frac{1-sqrt5}2right)^n

Si se toman en cuenta las condiciones iniciales, entonces las constantes b y d satisfacen la ecuación anterior cuando n = 0 y n = 1, es decir que satisfacen el sistema de ecuaciones

left.begin{array}{rcl}b+d & = & 0  bleft(frac{1+sqrt5}2right)+dleft(frac{1-sqrt5}2right)&=&1end{array}right}

Al resolver este sistema de ecuaciones se obtiene

b=frac1{sqrt5},d=-frac1{sqrt5}

Por lo tanto, cada número de la sucesión de Fibonacci puede ser expresado como

(5) f_n=frac1{sqrt5}left(frac{1+sqrt5}2right)^n-frac1{sqrt5}left(frac{1-sqrt5}2right)^n

Para simplificar aún más es necesario considerar el número áureo

varphi=frac{1+sqrt5}2

de manera que la ecuación (5) se reduce a

(6) f_n=frac{varphi^n-left(1-varphiright)^{n}}{sqrt5}

Esta fórmula se le atribuye a Édouard Lucas, y es fácilmente demostrable por inducción matemática. A pesar de que la sucesión de Fibonacci consta únicamente de números naturales, su fórmula explícita incluye al número irracional varphi,. De hecho, la relación con este número es estrecha.

[editar] Forma matricial

Otra manera de obtener la sucesión de Fibonacci es considerando el sistema lineal de ecuaciones

left . begin{array}{rcl}           f_{n} &=& f_{n}  f_{n-1} + f_{n} &=& f_{n+1} end{array} right }

Este sistema se puede representar mediante su notación matricial como

begin{bmatrix}0&11&1end{bmatrix}begin{bmatrix}f_{n-1}f_{n}end{bmatrix} = begin{bmatrix}f_{n}f_{n+1}end{bmatrix}

Conociendo a f0 = 0 y f1 = 1, al aplicar la fórmula anterior n veces se obtiene

(7) begin{bmatrix}0&11&1end{bmatrix}^nbegin{bmatrix}01end{bmatrix} = begin{bmatrix}f_{n}f_{n+1}end{bmatrix}

Una vez aquí, simplemente tenemos que diagonalizar la matriz, facilitando así la operación de potenciación, y obteniendo por tanto la fórmula explícita para la sucesión que se especificó arriba.

y más aún

(8) begin{bmatrix}0&11&1end{bmatrix}^n=begin{bmatrix}f_{n-1}&f_nf_n&f_{n+1}end{bmatrix}

Estas igualdades pueden probarse mediante inducción matemática.

[editar] Propiedades de la sucesión

Al construir bloques cuya longitud de lado sean números de Fibonacci se obtiene un dibujo que asemeja al rectángulo áureo (véase Número áureo).

Los números de Fibonacci aparecen en numerosas aplicaciones de diferentes áreas. Por ejemplo, en modelos de la crianza de conejos o de plantas, al contar el número de cadenas de bits de longitud n que no tienen ceros consecutivos y en una vasta cantidad de contextos diferentes. De hecho, existe una publicación especializada llamada Fibonacci Quarterly[4] dedicada al estudio de la sucesión de Fibonacci y temas afines. Se trata de un tributo a cuán ampliamente los números de Fibonacci aparecen en matemáticas y sus aplicaciones en otras áreas. Algunas de las propiedades de esta sucesión son las siguientes:

  • La razón o cociente entre un término y el inmediatamente anterior varía continuamente, pero se estabiliza en el número áureo. Es decir:

lim_{ntoinfty}frac{f_{n+1}}{f_n}=varphi

Este límite no es privativo de la Sucesión de Fibonacci. Cualquier sucesión recurrente de orden 2, como la sucesión 3, 4, 7, 11, 18,..., lleva al mismo límite. Esto fue demostrado por Barr y Schooling en una carta publicada en la revista londinense "The Field" del 14 de diciembre de 1912. Los cocientes son oscilantes; es decir, que un cociente es menor al límite y el siguiente es mayor. Los cocientes pueden ordenarse en dos sucesiones que se aproximan asintóticamente por exceso y por defecto al valor límite.
  • Cualquier número natural se puede escribir mediante la suma de un número limitado de términos de la sucesión de Fibonacci, cada uno de ellos distinto a los demás. Por ejemplo, 17 = 13 + 3 + 1, 65 = 55 + 8 + 2.
  • Tan sólo un término de cada tres es par, uno de cada cuatro es múltiplo de 3, uno de cada cinco es múltiplo de 5, etc. Esto se puede generalizar, de forma que la sucesión de Fibonacci es periódica en las congruencias módulo m, para cualquier m.
  • La sucesión puede expresarse mediante otra fórmula explícita llamada forma de Binet (de Jacques Binet). Si textstylealpha = frac{1+sqrt 5}{2} y textstylebeta = frac{1-sqrt 5}{2}, entonces
f_n=frac{alpha^n-beta^n}{alpha-beta} y f_napproxfrac{alpha^n}{sqrt 5},
  • Cada número de Fibonacci es el promedio del término que se encuentra dos posiciones antes y el término que se encuentra una posición después. Es decir
f_n=frac{f_{n-2}+f_{n+1}}2
  • Lo anterior también puede expresarse así: calcular el siguiente número a uno dado es 2 veces éste número menos el número 2 posiciones más atrás:fn + 1 = fn * 2 − fn − 2
  • La suma de los n primeros números es igual al número que ocupa la posición n + 2 menos uno. Es decir
f_0+f_1+f_2+cdots+f_n=f_{n+2}-1
  • Otras identidades interesantes incluyen las siguientes:
f_0-f_1+f_2-cdots+(-1)^nf_n=(-1)^nf_{n-1}-1

 

f_1+f_3+f_5+cdots+f_{2n-1}=f_{2n}

 

f_0+f_2+f_4+cdots+f_{2n}=f_{2n+1}-1

 

f_0^2+f_1^2+f_2^2+cdots+f_n^2=f_nf_{n+1}

 

f_1f_2+f_2f_3+f_3f_4+cdots+f_{2n-1}f_{2n}=f_{2n}^2

 

f_1f_2+f_2f_3+f_3f_4+cdots+f_{2n}f_{2n+1}=f_{2n+1}^2-1

 

Si kgeq1, entonces f_{n+k}=f_kf_{n+1}+f_{k-1}f_n, para cualquier ngeq0

 

f_{n+1}f_{n-1}-f_n^2=(-1)^n (Identidad de Cassini)

 

f_{n+1}^2+f_n^2=f_{2n+1}

 

f_{n+2}^2-f_{n+1}^2=f_nf_{n+3}
Phi forma parte de una expresión de la sucesión de Fibonacci.

 

f_{n+2}^2-f_n^2=f_{2n+2}

 

f_{n+2}^3+f_{n+1}^3-f_n^3=f_{3n+3}

 

f_{n}=varphi ^{n+1}-(f_{n+1})varphi (con φ = número áureo)

 

mathrm{mcd}left(f_n,f_mright)=f_{mathrm{mcd}left(n,mright)}Esto significa que f_n, y f_{n+1}, son primos relativos y que f_k, divide exactamente a f_{nk},
  • Los números de Fibonacci aparecen al sumar las diagonales del triángulo de Pascal. Es decir que para cualquier ngeq0,
f_{n+1}=sum_{j=0}^{leftlfloorfrac n 2rightrfloor}begin{pmatrix}n-jjend{pmatrix}y más aúnf_{3n}=sum_{j=0}^nbegin{pmatrix}njend{pmatrix}2^jf_j
  • Si fp = a, tal que a es un número primo, entonces p también es un número primo, con una única excepción, f4 = 3; 3 es un número primo, pero 4 no lo es.
  • La suma infinita de los términos de la sucesión textstylefrac{f_n}{10^n} es exactamente textstylefrac{10}{89}.
  • La suma de diez números Fibonacci consecutivos es siempre 11 veces superior al séptimo número de la serie.
  • El último dígito de cada número se repite periódicamente cada 60 números. Los dos últimos, cada 300; a partir de ahí, se repiten cada 15times10^{n-1} números.

[editar] Generalización

Gráfica de la sucesión de Fibonacci extendida al campo de los números reales.

El concepto fundamental de la sucesión de Fibonacci es que cada elemento es la suma de los dos anteriores. En este sentido la sucesión puede expandirse al conjunto de los números enteros como ldots,-8,5,-3,2,-1,1,0,1,1,2,3,5,8,ldots de manera que la suma de cualesquiera dos números consecutivos es el inmediato siguiente. Para poder definir los índices negativos de la sucesión, se despeja f_{n-2}, de la ecuación (3) de donde se obtiene

f_{n-2}=f_n-f_{n-1},

De esta manera, f_{-n}=f_n, si n es impar y f_{-n}=-f_n, si n es par.

La sucesión se puede expandir al campo de los números reales tomando la parte real de la fórmula explícita (ecuación (6)) cuando n es cualquier número real. La función resultante

f(x)=frac{varphi^x-cos(pi x)varphi^{-x}}{sqrt 5}

tiene las mismas características que la sucesión de Fibonacci:

  • f(0)=0~
  • f(1)=1~
  • f(x)=f(x-1)+f(x-2)~ para cualquier número real x

Una sucesión de Fibonacci generalizada es una sucesión g_0,g_1,g_2,ldots donde

(9) g_n=g_{n-1}+g_{n-2}, para n=2,3,4,5,ldots

Es decir, cada elemento de una sucesión de Fibonacci generalizada es la suma de los dos anteriores, pero no necesariamente comienza en 0 y 1.

Una característica notable es que, si g_0,g_1,g_2,ldots es una sucesión de Fibonacci generalizada, entonces

g_n=f_{n-1}g_0+f_ng_1~

Por ejemplo, la ecuación (7) puede generalizarse a

begin{bmatrix}0&11&1end{bmatrix}^nbegin{bmatrix}g_0g_1end{bmatrix} = begin{bmatrix}g_{n}g_{n+1}end{bmatrix}

Esto significa que cualquier cálculo sobre una sucesión de Fibonacci generalizada se puede efectuar usando números de Fibonacci.

[editar] Sucesión de Lucas

Gráfica de la sucesión de Lucas extendida al campo de los números reales.

Un ejemplo de sucesión de Fibonacci generalizada es la sucesión de Lucas, descrita por las ecuaciones

  • l_0=2~
  • l_1=1~
  • l_n=l_{n-1}+l_{n-2}~ para n=2,3,4,5,ldots

La sucesión de Lucas tiene una gran similitud con la sucesión de Fibonacci y comparte muchas de sus características. Algunas propiedades interesantes incluyen:

  • La proporción entre un número de Lucas y su sucesor inmediato se aproxima al número áureo. Es decir
lim_{ntoinfty}frac{l_{n+1}}{l_n}=varphi
  • La fórmula explícita para la sucesión de Lucas es
l_n=varphi^n+(-varphi)^{-n}
  • La suma de los primeros n números de Lucas es el número que se encuentra en la posición n + 2 menos uno. Es decir
l_0+l_1+l_2+cdots+l_n=l_{n+2}-1
  • Cualquier fórmula que contenga un número de Lucas puede expresarse en términos de números de Fibonacci mediante la igualdad
l_n=f_{n-1}+f_{n+1}~
  • Cualquier fórmula que contenga un número de Fibonacci puede expresarse en términos de números de Lucas mediante la igualdad
f_n=frac{l_{n-1}+l_{n+1}}{5}

[editar] Algoritmos de cálculo

Calculando f7 usando el algoritmo 1.

Para calcular el n-ésimo elemento de la sucesión de Fibonacci existen varios algoritmos (métodos). La definición misma puede emplearse como uno, aquí expresado en pseudocódigo:

Algoritmo 1 Versión recursiva (Complejidad O(varphi^n),)

función {it fib}(n),

si n<2, entonces devuelve n,si no devuelve {it fib}(n-1) + {it fib}(n-2),

Usando técnicas de análisis de algoritmos es posible demostrar que, a pesar de su simplicidad, el algoritmo 1 requiere efectuar fn + 1 − 1 sumas para poder encontrar el resultado. Dado que la sucesión fn crece tan rápido como varphi^n, entonces el algoritmo está en el orden de varphi^n. Es decir, que este algoritmo es muy lento. Por ejemplo, para calcular f50 este algoritmo requiere efectuar 20365011073 sumas.

Para evitar hacer tantas cuentas, es común recurrir a una calculadora y utilizar la ecuación (6), sin embargo, dado que varphi es un número irracional, la única manera de utilizar esta fórmula es utilizando una aproximación de varphi y obteniendo en consecuencia un resultado aproximado pero incorrecto. Por ejemplo, si se usa una calculadora de 10 dígitos, entonces la fórmula anterior arroja como resultado f_{50}=1.258626903times10^{10} aun cuando el resultado correcto es f50 = 12586269025. Este error se hace cada vez más grande conforme crece n.

Un método más práctico evitaría calcular las mismas sumas más de una vez. Considerando un par (i,j), de números consecutivos de la sucesión de Fibonacci, el siguiente par de la sucesión es (j,i+j),, de esta manera se divisa un algoritmo donde sólo se requiere considerar dos números consecutivos de la sucesión de Fibonacci en cada paso. Este método es el que usaríamos normalmente para hacer el cálculo a lápiz y papel. El algoritmo se expresa en pseudocódigo como:

Algoritmo 2 Versión iterativa (Complejidad O(n),)

función {it fib}(n),

igets 1jgets 0para k, desde 1, hasta n, hacer tgets i+jigets jjgets tdevuelve j,

Esta versión requiere efectuar sólo n sumas para calcular fn, lo cual significa que este método es considerablemente más rápido que el algoritmo 1. Por ejemplo, el algoritmo 2 sólo se requiere efectuar 50 sumas para calcular f50.

Calculando f100 usando el algoritmo 3.

Un algoritmo todavía más rápido se sigue partiendo de la ecuación (8). Utilizando leyes de exponentes es posible calcular xn como

x^n=begin{cases} x & mbox{si }n=1  left(x^{frac n 2}right)^2 & mbox{si }nmbox{ es par}  xtimes x^{n-1} & mbox{si }nmbox{ es impar} end{cases}

De esta manera se divisa el algoritmo de tipo Divide y Vencerás donde sólo se requeriría hacer, aproximadamente, log2(n) multiplicaciones matriciales. Sin embargo, no es necesario almacenar los cuatro valores de cada matriz dado que cada una tiene la forma

begin{bmatrix} a & b  b & a+b end{bmatrix}

De esta manera, cada matriz queda completamente representada por los valores a y b, y su cuadrado se puede calcular como

begin{bmatrix} a & b  b & a+b end{bmatrix}^2 =  begin{bmatrix}a^2+b^2 & b(2a+b) b(2a+b) & (a+b)^2+b^2end{bmatrix}

Por lo tanto el algoritmo queda como sigue:

Algoritmo 3 Versión Divide y Vencerás (Complejidad O(log(n)),)

función {it fib}(n),

si nleq0 entonces devuelve 0,igets n-1(a,b) gets (1,0)(c,d) gets (0,1)mientras i > 0, hacer si i, es impar entonces (a,b) gets (db + ca, d(b + a) + cb)(c,d) gets (c^2 + d^2, d(2c + d))igets idiv 2devuelve a+b,

A pesar de lo engorroso que parezca, este algoritmo permite reducir enormemente el número de operaciones que se necesitan para calcular números de Fibonacci muy grandes. Por ejemplo, para calcular f100, en vez de hacer las 573147844013817084100 sumas del algoritmo 1 o las 100 sumas con el algoritmo 2, el cálculo se reduce a tan sólo 9 multiplicaciones matriciales.

[editar] La sucesión de Fibonacci en la cultura popular

Sucesión de Fibonacci in art, Martina Schettina 2008, 40 x 40 cm
  • En la pág. 61 de la novela de Dan Brown El código Da Vinci aparece una versión desordenada de los primeros ocho números de Fibonacci (13, 3, 2, 21, 1, 1, 8, 5), que funcionan como una pista dejada por el conservador del museo del Louvre, Jacques Saunière.
  • En el álbum Lateralus de la banda estadounidense Tool, los patrones de la batería (Danny Carey) de la canción "Lateralus" siguen la Sucesión de Fibonacci del número 13 (número de pistas del disco): 1,1,2,3,5,8,13,1,1,2,3,5,8,13,1,1,...
  • En la miniserie Taken, la Sucesión de Fibonacci, como la Ecuación de Dios, es descubierta en los planes de los extraterrestres, en ejemplos como que sus naves tienen 5 tripulantes, sus manos 3 dedos y un pulgar, 1597 avistamientos ovnis en año anterior, se siguieron a 55 parejas para descubrir la hibrida humano-extraterrestre Allie, y que finalmente el número de abducidos era de 46368. Incidentalmente se habla en de un hombre que fue abducido 13 veces. 1, 3, 5, 13, 55, 1597, 46368, todos números Fibonacci.
  • En el filme de Darren Aronofsky π el orden del caos el judío Rabbi Cohen presenta la teoría en hebreo transcrito en números en la cual el personaje Max Cohen relaciona esta última teoría con la secuencia de Fibonacci llegando en conclusión que todo esta basado en la ley del orden y el caos.
  • En un lateral de la cúpula de la antigua sinagoga ahora convertida en el Museo Nazionale del Cinema, más conocida como Mole Antonelliana, en Torino (Italia), se puede observar una instalación luminosa de la sucesión de números de Fibonacci.
  • El Dr. Walter Bishop de la serie de televisón Fringe usa numeros de la serie de Fibonacci para las contraseñas de sus cajas de seguridad.
  • En el videojuego de Assasins Creed 2, en uno de los acertijos de los glifos para resolverlo se debe usar la suceción de Fibonaccci para poder resolverlo

[editar] La sucesión de Fibonacci en la naturaleza

La gran mayoría de los árboles parecen crecer siguiendo la sucesión de fibonacci: El tronco (1) se divide en una rama grande (1), esta rama se divide en dos (2), luego, cada una de ellas se divide en 3 (3) ramas más pequeñas, y así sucesivamente.

El Sistema Solar pareciera seguir este patrón: Mercurio (1), Venus (1), La Tierra (2, incluyendo La Luna), Marte (3, incluyendo Fobos y Deimos). Hasta aquí la semejanza, pues el planeta que sigue en el Sistema Solar (Júpiter) tiene más de 60 satélites conocidos. Sin embargo, sólo 4 de ellos son observables fácilmente (Io, Europa, Ganímedes y Calisto), dado que los otros son marcadamente más pequeños. Así, podemos extender hasta el número 5 la presencia de la serie de Fibonacci en nuestro Sistema Solar.

En el cuerpo humano podemos decir que la cabeza es 1, el cuello, 1, los brazos (2), brazo, antebrazo y mano (3), luego los cinco dedos (5), es decir, la sucesión de Fibonacci hasta el 5.

Los machos de una colmena de abejas tienen un árbol genealógico que cumple con esta sucesión. El hecho es que los zánganos, el macho de la abeja, no tiene padre (1), pero sí que tiene una madre (1, 1), dos abuelos, que son los padres de la reina (1, 1, 2), tres bisabuelos, ya que el padre de la reina no tiene padre (1, 1, 2, 3), cinco tatarabuelos (1, 1, 2, 3, 5), ocho tataratatarabuelos (1, 1, 2, 3, 5, 8) y así sucesivamente, cumpliendo con la sucesión de Fibonacci.

[editar] Referencias

  1. Knuth, 1997, pág. 80
  2. Laurence Sigler, Fibonacci's Liber Abaci, página 404
  3. Handbook of discrete and combinatorial mathematics, sección 3.1.2
  4. Fibonacci Quarterly

[editar] Bibiliografía

  • Kolman, Bernard; Hill, David R. (2006). Álgebra Lineal. México: PEARSON EDUCACIÓN. ISBN 970-26-0696-9. 
  • Johnsonbaugh, Richard (2005). Matemáticas Discretas. México: PEARSON EDUCACIÓN. ISBN 970-26-0637-3. 
  • Brassard, G; Bratley, P. (1997). Fundamentos de Algoritmia. Madrid: PRETINCE HALL. ISBN 84-89660-00-X. 
  • Kenneth, H. Rosen (2003). Discrete mathematics and its applications. McGraw Hill. ISBN 0-07-123374-1. 
  • Kenneth H. Rosen; John G. Michaels (1999). Handbook of discrete and combinatorial mathematics. CRC. ISBN 0-8493-0149-1. 
  • N. N. Vorobiov (1974). Números de Fibonacci. Editorial Mir, Moscú, Colección Lecciones Populares de Matemáticas. Traducción al español de Carlos Vega, catedrático de Matemáticas Superiores y candidato a doctor en ciencias físico-matemáticas. 
  • A. I. Markushevich (1974; 1981). Sucesiones recurrentes. Editorial Mir, Moscú, Colección Lecciones Populares de Matemáticas. Traducción al español de Carlos Vega. 
  • Luca Pacioli (1946). La Divina Proporción. Editorial Losada, Buenos Aires. 

[editar] Véase también

[editar] Enlaces externos

HISTORIA10: ¿QUÉ PASA SI ORDENAMOS LOS NOMBRES DE ACUERDO CON LAS PROGRESIONES?. Una sucesión geométrica está constituida por una secuencia de elementos en la que cada uno de ellos se obtiene multiplicando el anterior por una constante denominada razón o factor de la progresión. Se suele reservar el término progresión cuando la secuencia tiene una cantidad finita de términos mientras que se usa sucesión cuando hay una cantidad infinita de términos, si bien, esta distinción no es estricta.

Progresión geométrica

De Wikipedia, la enciclopedia libre

Una sucesión geométrica está constituida por una secuencia de elementos en la que cada uno de ellos se obtiene multiplicando el anterior por una constante denominada razón o factor de la progresión. Se suele reservar el término progresión cuando la secuencia tiene una cantidad finita de términos mientras que se usa sucesión cuando hay una cantidad infinita de términos, si bien, esta distinción no es estricta.

Así, 5, 15, 45, 135, 405,..., es una progresión geométrica con razón igual a 3, porque:

15 = 5 × 345 = 15 × 3135 = 45 × 3405 = 135 × 3

y así sucesivamente.

Aunque es más fácil aplicando la fórmula:

a_n = {a_m}{r^{(n-m)}},

Siendo a_n, el término en cuestión, a_m, el primer término y r, la razón:

a_n = {a_1}{r^{(n-1)}},

Así quedaría si queremos saber el 6º término de nuestra progresión

a_6 = {5}({3^{(6-1)}}),a_6 = {5}({3^5}),a_6 = {5}(243),a_6= 1215,

 

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[editar] Ejemplos de progresiones geométricas

  • La progresión 1, 2 ,4 ,8 ,16, es una progresión geométrica cuya razón vale 2, al igual que 5, 10, 20, 40.
  • La razón no necesariamente tiene que ser un número entero. Así, 12, 3, 0.75, 0.1875 es una progresión geométrica con razón 1/4.
  • La razón tampoco tiene porqué ser positiva. De este modo la progresión 3, -6, 12, -24 tiene razón -2. Este tipo de progresiones es un ejemplo de progresión alternante porque los signos alternan entre positivo y negativo.
  • Cuando la razón es igual a 1 se obtiene una progresión constante: 7, 7, 7, 7
  • Un caso especial es cuando la razón es igual a cero, por ejemplo: 4, 0, 0, 0. Existen ciertas referencias que no consideran este caso como progresión y piden explícitamente que r ne 0 en la definición.

[editar] Suma de términos de una progresión geométrica

[editar] Suma de los primeros n términos de una progresión geométrica

Se denomina como Sn a la suma de n términos consecutivos de una progresión geométrica:

Sn = a1 + a2 + ... + an-1 + an

Si se quiere obtener una fórmula para calcular de una manera rápida dicha suma, se multiplica ambos miembros de la igualdad por la razón de la progresión r.

 S_n r = (a_1 + a_2 + ... + a_{n-1} + a_n) r   Rightarrow   S_n r = a_1 r + a_2 r + ... + a_{n-1} r + a_n r

Si se tiene en cuenta que al multiplicar un término de una progresión geométrica por la razón se obtiene el término siguiente de esa progresión,

Sn r = a2 + a3 + ... + an + an r

Si se procede a restar de esta igualdad la primera:

Sn r = a2 + a3 + ... + an + an rSn = a1 + a2 + ... + an-1 + an_______________________________Sn r - Sn = - a1 + an r

o lo que es lo mismo,

Sn ( r - 1 ) = an r - a1

Si se despeja Sn,

 S_n = cfrac { a_n r - a_1 } { r - 1 }

De esta manera se obtiene la suma de los n términos de una progresión geométrica cuando se conoce el primer y el último término de la misma. Si se quiere simplificar la fórmula, se puede expresar el término general de la progresión an como

an = a1 rn-1

Así, al sustituirlo en la fórmula anterior se tiene lo siguiente:

 S_n = cfrac { a_1 r^{n-1} r - a_1 } { r - 1 } = cfrac { a_1 r^n - a_1 } { r - 1 }  = cfrac { a_1 ( r^n - 1 ) } { r - 1 }

con lo que se obtiene la siguiente igualdad:

 S_n = a_1 cfrac { r^n - 1 } { r - 1 }

Con esta fórmula se puede obtener la suma de n términos consecutivos de una progresión geométrica con sólo saber el primer término a sumar y la razón de la progresión.

Si queremos calcular el resultado de una suma de n términos consecutivos, pero sin que empiece en cero, debemos utilizar la expresión:

sum_{k=m}^n ar^k=frac{a(r^{n+1}-r^m)}{r-1}.

[editar] Suma de términos infinitos de una progresión geométrica

Si el valor absoluto de la razón es menor que la unidad | r | < 1, la suma de los infinitos términos decrecientes de la progresión geométrica converge hacia un valor finito. En efecto, si | r | < 1,  r^infty tiende hacia 0, de modo que:

S_infty  = a_1 cfrac{r^infty  - 1}{r - 1}=a_1 cfrac{0 - 1}{r - 1}=cfrac{a_1}{1 - r}

En definitiva, la suma de los infinitos términos de una progresión geométrica de razón inferior a la unidad se obtiene utilizando la siguiente fórmula:

S_infty = cfrac{a_1}{1 - r}

[editar] Véase también

HISTORIA10: ¿QUÉ PASA SI PONEMOS TODO EN ORDEN Y APLICAMOS LAS FUNCIONES?. En matemáticas, una función,[1] aplicación o mapeo f es una relación entre un conjunto dado X (el dominio) y otro conjunto de elementos Y (el codominio) de forma que a cada elemento x del dominio le corresponde un único elemento del codominio f(x).

Función matemática

De Wikipedia, la enciclopedia libre
Función de X en Y: la condición de existencia asegura que de cada elemento sale alguna flecha y la de unicidad que sólo sale una.

En matemáticas, una función,[1] aplicación o mapeo f es una relación entre un conjunto dado X (el dominio) y otro conjunto de elementos Y (el codominio) de forma que a cada elemento x del dominio le corresponde un único elemento del codominio f(x). Se denota por:

f colon X to Y ,

Comúnmente, el término función se utiliza cuando el codominio son valores numéricos, reales o complejos. Entonces se habla de función real o función compleja mientras que a las funciones entre conjuntos cualesquiera se las denomina aplicaciones.

Contenido

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Definición

Una función puede considerarse como un caso particular de una relación o de correspondencia matemática. Cada relación o correspondencia de un elemento xin X con un (y sólo un) yin Y se denota f(x)=y,, en lugar de (x,y)in f.

Formalmente, pedimos que se cumplan las siguientes dos condiciones:

  1. Condición de existencia: Todos los elementos de X están relacionados con elementos de Y, es decir, forall xin X, exists yin Y backslash  (x,y)in f.
  2. Condición de unicidad: Cada elemento de X está relacionado con un único elemento de Y, es decir, si (x,y_1)in f and (x,y_2)in f Rightarrow y_1 = y_2.

Notación y nomenclatura

Al dominio también se le llama conjunto de entrada o conjunto inicial. Se denota por {rm dom}(f), o {rm dom}_f,. A los elementos del dominio se les llama habitualmente argumento de la función.

Al codominio, también llamado, conjunto de llegada, conjunto final o rango de f se le denota por

{rm codom}(f), o codomf

Cabe señalar que el término rango es ambiguo en la literatura, ya que puede hacer referencia tanto al codominio como al conjunto imagen. Por ello, es aconsejable usar el término codominio.

Si x es un elemento del dominio al elemento del codominio asignado por la función y denotado por f(x) se le llama valor o imagen de la función f de x. Al subconjunto del codominio formado por todos los valores o imágenes se le llama imagen, alcance o recorrido de la función. Se denota por {rm im}(f), o {rm im}_f, o f(X),.

 Im(f) = f(X):= left{y in Y ; | ; exists x in X, ; f(x)=yright}

Una preimagen de un y in Y es algún xin X tal que f(x)=y,.

Note que puede haber algunos elementos del codominio que no sean imagen de un elemento del dominio, pero que cada elemento del dominio es preimagen de al menos un elemento del codominio.

Ejemplos

  • La función definida por f(x)=x+1,, tiene como dominio, codominio e imagen a todos los números reales (mathbb{R}).
Función con Dominio X y Rango Y
  • Para la función g colon {mathbb{R}} to {mathbb{R}} tal que g(x)=x^2,, en cambio, si bien su dominio y codominio son iguales a mathbb{R}, sólo tendrá como imagen los valores comprendidos entre 0 y + que sean el cuadrado de un número real.
  • En la figura se puede apreciar una función f colon X to Y ,, con
{rm D}_f = X = {1, 2, 3,4} ,{rm C}_f  = ; Y = {a, b, c, d } ,Note que a cada elemento de X le corresponde un único elemento de Y. Además, el elemento a de Y no tiene origen, y el elemento b tiene dos (el 1 y el 4). Finalmente,{rm Im}_f = {b, c, d}subseteq Y.Esta función representada como relación, queda: Xtimes Y = {(1,b), (2,c), (3,d), (4,b) }

Igualdad de funciones

Sean las funciones f: A → B y g: C → D, decimos que f es igual a g y escribimos f=g si y sólo si se cumple que ambas funciones:

  1. tienen igual dominio, A=C,
  2. tienen igual codomino, B=D, y
  3. tiene la misma asignación, es decir que para cada x se cumple que f(x)=g(x).

Representación de funciones

Las funciones se pueden presentar de distintas maneras:

  • usando una relación matemática descrita mediante una expresión matemática: ecuaciones de la forma y = f(x). Cuando la relación es funcional, es decir satisface la segunda condición de la definición de función, se puede definir una función que se dice definida por la relación, A menos que se indique lo contrario, se supone en tales casos que el dominio es el mayor posible (respecto a inclusión) y que el codominio son todos los Reales. El dominio seleccionado se llama el {rm dominio naturl],} de la función.
Ejemplo: y=x+2. Dominio natural es todos los reales.Ejemplo: "Para todo x, número entero, y vale x más dos unidades".

 

  • Como tabulación: tabla que permite representar algunos valores discretos de la función.
Ejemplo:
   X| -2 -1  0  1  2  3
Y| 0 1 2 3 4 5
Ejemplo: A={(-2, 0),(-1, 1),(0, 2),(1, 3), ... (x, x+2)}

 

Ejemplo:
5     X
4    X 
3   X  
2  X   
1 X    
0X     
y / x-2-10123

Clasificación de las funciones

Dados dos conjuntos X, Y, consideremos a todas las posibles aplicaciones (funciones) que pueden formarse entre estos dos conjuntos. Podemos diferenciar los siguientes casos:

Conjuntos 01.svg
  • Si a cada imagen le corresponde una única preimagen, inyectiva.
  • Si la imagen de la función es igual al codominio, sobreyectiva o suprayectiva.
  • Una función que sea inyectiva y sobreyectiva simultáneamente, se denomina biyectiva .

Puede haber funciones que sean biyectivas, inyectivas pero no suprayectivas, supreyectiva pero no inyectiva o que no se cumple ninguna de esas condiciones, en cuyo caso no tiene un nombre especifico.

'Definiciones alternas: sea f: X rightarrow Y dada y sea b un elemento cualquiera del codominio Y. Consideremos la ecuación

f(x) = b quad text{(*)}.
  • la función es suprayectiva o sobreyectiva si, y sólo si, la ecuación siempre tiene al menos una solución.
  • la función es inyectiva si, y 'solo si, la ecuación (*) tiene a lo más una solución.
  • la función es biyectiva cuando, y sólo cuando, es inyectiva y suprayectiva a la vez.


Vamos a ilustrar esos diferentes tipos de funciones (aplicaciones) en un Diagrama de Venn, el conjunto universal U, representado por un rectángulo, es el conjunto de todas las posibles aplicaciones, el conjunto A es aquel de las aplicaciones inyectivas, y el conjunto B aquel de las sobreyectivas, esto nos permite ver los distintos tipos de aplicaciones de un modo gráfico.

Aplicación inyectiva y no sobreyectiva

Aplicación inyectiva y no sobreyectiva

En una función inyectiva, cada elemento imagen tiene única preimágen. Un función que no sea inyectiva, tendrá al menos dos elementos diferentes del dominio que tienen la misma imagen.

En una función suprayectiva (sobreyectiva) cada elemento del codominio es imagen de algún elemento del dominio. Una función no será suprayectiva, cuando al menos un elemento del codominio (conjunto final) no tenga una preimagen.

En el diagrama de Venn corresponden a las aplicaciones que pertenecen a A y no pertenecen a B, esto es las que pertenecen a la diferencia de A y B: A-B.

En estas aplicaciones la cardinalidad de X es siempre menor que la de Y, esto es el conjunto Y tendrá mayor número de elementos que X cuando tratamos de compararlos.

Ejemplo

en el diagrama de la figura:

todos los elementos de Y, que tienen origen, tienen un único origen, esto hace que la aplicación sea inyectivael elemento d de Y, no tiene ningún origen por lo que esta aplicación no es sobreyectiva.

Segundo ejemplo

Correspon 1402.svg

Partiendo del conjunto de pinceles con pintura de colores:

 P = { , Correspon P0.svg,Correspon P2.svg,Correspon P4.svg } ,

Sobre el conjunto de caras pintadas:

 C = { , Correspon C0.svg,Correspon C2.svg,Correspon C4.svg,Correspon C1.svg } ,

Asociando cada pincel con la cara correspondiente:

Correspon 30.svg

Dado que cada pincel tiene una cara y solo una cara de su color esta correspondencia es una aplicación, como las caras que tiene pincel de su color, tienen un solo pincel de su color, la aplicación es inyectiva, y como la cara pintada de amarillo, no tiene ningún pincel de este color, la aplicación no es sobreyectiva.

Aplicación no inyectiva y sobreyectiva

Aplicación no inyectiva y sobreyectiva

Una aplicación no inyectiva tiene al menos un elemento imagen que tiene dos o más orígenes y una sobreyectiva todos los elementos del conjunto final tienen al menos un elemento origen.

En el diagrama de Venn corresponden a las aplicaciones que no pertenecen a A y si pertenecen a B, esto es las que pertenecen a la diferencia de B y A: B-A.

Para esta aplicación el conjunto X ha de tener mayor número de elementos que Y, la cardinalidad de X ha de ser mayor que la de Y.

Ejemplo

en el diagrama de la figura:

el elemento c de Y, tiene dos orígenes: el 3 y el 4, por lo que esta aplicación no es inyectiva.todos los elementos de Y, tienen origen, esto hace que la aplicación sea sobreyectiva.

Segundo ejemplo

Correspon 1502.svg

Igual que en el ejemplo anterior partiremos del conjunto de pinceles con pintura de colores:

 P = { , Correspon P0.svg,Correspon P2.svg,Correspon P4.svg,Correspon P4.svg } ,

En este caso hay dos pinceles con pintura azul, pero a pasar de tener el mismo color de pintura son dos pinceles distintos.

Como conjunto final tenemos el conjunto de caras pintadas:

 C = { , Correspon C0.svg,Correspon C2.svg,Correspon C4.svg } ,

Asociando cada pincel con la cara del mismo color, vemos que cada pincel tiene una cara pintada de su color y solo una, esto hace que la correspondencia sea una aplicación, la cara azul tiene dos pinceles de su mismo color, por lo que no es inyectiva, todas las caras tiene un pincel con su color, luego la aplicación es sobreyectiva.

Aplicación inyectiva y sobreyectiva (biyectiva)

Aplicación biyectiva

Si una aplicación es inyectiva y sobreyectiva simultáneamente, se denomina biyectiva. Por ser inyectiva los elementos que tienen origen tienen un único origen y por ser sobreyectiva todos los elementos del conjunto final tienen origen.

En el diagrama de Venn el conjunto A es el de las aplicaciones inyectiva y el conjunto B el de las aplicaciones sobreyectiva, las aplicaciones biyectiva, que son inyectiva y sobreyectiva, será la intersección de A y B.

Estas dos circunstancias dan lugar a que el conjunto X e Y tengan el mismo número de elementos, la cardinalidad de X es la misma que la de Y, esto tiene una gran importancia cuando se pretende comparar dos conjuntos:

  • Si dados dos conjuntos podemos encontrar una aplicación biyectiva entre ellos, podemos afirmar, que los dos conjuntos tienen el mismo número de elementos. La cardinalidad de X es igual a la de Y.

Ejemplo

f(x)= 2x

en el diagrama de la figura:

todos los elementos de Y, que tienen origen, tienen un único origen, esto hace que la aplicación sea inyectivatodos los elementos de Y, tienen origen, esto hace que la aplicación sea sobreyectiva.

Si tomaremos por conjunto inicial el conjunto de los números naturales:

 X = {1, 2, 3, ... } ,

y por conjunto final el de los números naturales pares:

 Y = {2, 4, 6, ... } ,

Podemos ver que la relación

 f: X rightarrow Y  f: x mapsto 2x

Por el que a cada número natural x de X, le asociamos un número par 2x de Y, se cumple:

  1. f: es una aplicación, dado que a cada uno de los valores x de X le corresponde un único valor 2x de Y.
  2. esta aplicación es inyectiva dado que a cada número par 2x de Y le corresponde un único valor x de X.
  3. y es sobreyectiva porque todos los números pares tienen un origen

Esto nos permite afirmar que hay el mismo número de números naturales que de números naturales pares, se da la paradoja de que los números naturales pares en un subconjunto propio de los números naturales, esta circunstancia solo se da con los conjuntos infinitos.

Segundo ejemplo

Correspon 1602.svg

Tomando el conjunto de pinceles como conjunto inicial:

 P = { , Correspon P0.svg,Correspon P2.svg,Correspon P4.svg,Correspon P1.svg } ,

y el de caras como conjunto final:

 C = { , Correspon C0.svg,Correspon C2.svg,Correspon C4.svg,Correspon C1.svg } ,

La correspondencia que asocia cada pincel con la cara de su mismo color es una aplicación porque todos los pinceles tienen una cara con su color y solo una cara de ese color, la aplicación es inyectiva porque un pincel corresponde con una sola cara, y es sobreyectiva porque todas las caras tiene un pincel de su color, al ser inyectiva y sobreyectiva simultáneamente esta aplicación es biyectiva.

Una aplicación biyectiva hace corresponder los elementos del conjunto inicial con los del conjunto final uno a uno, pudiéndose decir que hay el mismo número de elementos en el conjunto inicial que en el final.

Aplicación no inyectiva y no sobreyectiva

Aplicación no inyectiva y no sobreyectiva

Una aplicación no inyectiva tendrá al menos un elemento imagen que tenga dos o más orígenes y una no sobreyectiva tendrá al menos un elemento del conjunto final que no tenga elemento origen. Este tipo de aplicaciones no tiene un nombre especifico y quizá sean las que presenten, desde el punto de vista matemático, un menor interés.

Para esta aplicación los conjuntos X e Y no son comparables, y no podemos plantear ningún supuesto sobre su cardinalidad, partiendo de su comparación, ni sobre su número de elementos.

En el diagrama de Venn corresponden a las aplicaciones que no pertenecen a A y no pertenecen a B, esto es las que no pertenecen a la unión de A y B.

Ejemplo

en el diagrama de la figura:

el elemento b de Y, tiene dos orígenes: 1 y 2, esto hace que esta aplicación no sea inyectivael elemento a de Y, no tiene ningún origen por lo que esta aplicación no es sobreyectiva

el elemento se obtiene cuando dos funciones con el mismo numerador se conectan de forma biyectiva y no se utiliza en ningún momento la sobreyectiva por medidas de aseguracion la función se emplea de forma rotativa y no se representa en las gráficas

Segundo ejemplo

Correspon 1302.svg

Si tomamos como conjunto inicial el de pinceles de colores:

 P = { , Correspon P0.svg,Correspon P2.svg,Correspon P4.svg,Correspon P4.svg } ,

y como conjunto final el de caras coloreadas:

 C = { , Correspon C0.svg,Correspon C2.svg,Correspon C4.svg,Correspon C1.svg } ,

Vemos que todos los pinceles tiene una cara y solo una cara de su mismo color, luego esta correspondencia es una aplicación matemática.

Como la cara azul tiene dos pinceles de su color la aplicación no es inyectiva, y como la cara amarilla no tiene ningún pincel de ese color no es sobreyectiva, luego esta aplicación es no inyectiva y no sobreyectiva.

 

Resumen

Surjection.svg
Sobreyectiva, no inyectiva
Injection.svg
Inyectiva, no sobreyectiva
Bijection.svg
Biyectiva
Total function.svg
No sobreyectiva, no inyectiva

Álgebra de las funciones

La Composición de funciones

Artículo principal: Función compuesta

Dadas las funciones f: A → B y g: B → C, (o sea, donde la imagen de f está contenida en el dominio de g), se define una función composición (g ο f ): AC tal que (g ο f)(x) = g (f(x)), para todos los elementos x de A.

A to ,,B;; to ;;,Cx mapsto f(x) mapsto g(f(x))

La función identidad

Artículo principal: Función identidad

Dado un conjunto , A ,, la función ; e_A colon A to A , que asigna a cada x de A , el mismo x de A, se denomina función identidad. También se simboliza por 1A o idA.

Dada cualquier función f colon A to B , se cumple que e_Bcirc f colon A to B es igual a f y que fcirc e_A colon A to B es también igual a f,, puesto que tenemos que para todo x, ;; f(e_A(x))=f(x) y también ;; e_B(f(x))=f(x)

; e_B circ f = f circ e_A = f ;

Se verifica que

  • la composición de dos funciones inyectivas es inyectiva.
  • la composición de dos funciones suprayectivas es suprayectiva.
  • la composición de dos funciones biyectivas es biyectiva.

La Restricción de una Función

Sea C un subconjunto de A. La inclusión de C en A permite definir una función de C en A que asigna a cada elemento de C el mismo elemento, pero considerado como elemento de A. Decimos que tal función es la función definida por la inclusión.

Sea f: A rightarrow B y sea C, un subconjunto de A,. Sea i la función definida por la inclusión. La composición  f circ i define una función de C, en B, que se llama la restricción de f a C y que se denota por fbig|_{C}.

Advertencia: muchas veces, especialmente con funciones numéricas, se usa la misma notación para la función y su restricción, esperando que del contexto pueda deducirse la diferencia.

Función inversa

Artículo principal: Función recíproca

Dada una función f colon A to B ,;, se llama una (función) inversa de f ;, a una función  g colon B to A , tal que se cumple las siguientes condiciones:

g circ f = 1_A qquad f circ g = 1_B.

Decimos también que la función f es invertible

Cuando existe una función inversa de f, se demuestra que esa función es única, por lo que se habla de la inversa y se la denota por f^{-1},.


Se verifica también las siguientes propiedades.

  • Una función tiene inversa si, y sólo si, es biyectiva.
  • La función inversa de una función es invertible, y su inversa es la función original. O sea que (f − 1) − 1 = f.
  • La composición de dos funciones invertibles es invertible, y su inversa es la composición de las inversas de los factores pero con el orden invertido.
(g circ f)^{-1} = f^{-1} circ g^{-1}.

El grupo simétrico o grupo de las funciones biyectivas

Sea A un conjunto y Biy(A) el conjunto formado por todas las funciones biyectivas de A en sí mismo. El conjunto Biy(A) no es vacío, porque al menos la función identidad está en ese conjunto. Además, recordando que las funciones biyectivas coinciden con las funciones invertibles, tenemos que la composición de funciones define una operación algebraica en Biy(A). Se verifica que

  1. La composición es una operación asociativa, es decir, dadas tres funciones cualesquiera se cumple que (f_i circ f_j) circ f_k = f_i circ (f_j circ f_k) ,
  2. La función identidad es un neutro respecto a la operación. O sea,  forall f in Biy(A), tenemos que fcirc 1_A = 1_A circ f = f .
  3. Cada elemento f de Biy(A) tiene un inverso respecto a la operación: la función inversa de f. O sea que f^{-1} circ f = fcirc f^{-1} = 1_A.

Estas tres condiciones determinan lo que se llama un grupo. Por lo que el conjunto de las funciones biyectivas  A to A , Biy(A) es un grupo con respecto a la operación de composición de funciones que recibe el nombre de grupo simétrico de A,.

Cuando A es un conjunto finito, digamos con n elementos, las biyecciones de A se llaman también permutaciones, por lo que el grupo simétríco de A se llama también grupo de permutaciones.

Terminología, tradición y convenios

La noción de función es fundamental en matemáticas. la noción ha evolucionado desde su introducción en el siglo XVII hasta el presente, al igual que muchas otras de las nociones de matemáticas. Una de las fuentes de la noción es el estudio del movimiento cinemática, de donde hemos heredado terminologías tales como constante, variable y parámetro.

Sea f: A rightarrow B una función. La notación y definición dadas son posteriores a la invención de la teoría de conjuntos, o sea posterior a los finales del siglo XIX. ¿Cómo se decía anteriormente que x era un elemento de mathbb R? Diciendo que x era una variable real. Por extensión del concepto, se llamaba variables tanto a los elementos del dominio como aquellos del codominio; para distinguir entre ellos, los elementos del dominio eran las variables independientes mientras que aquellos del codominio eran las variables dependientes.

Por esa razón, funciones cuyo dominio sea un subconjunto de los Reales se denominan funciones de una variable real. ¿Por que "una"? Porque funciones cuyo dominio eran subconjuntos de {mathbb R}^2 o {mathbb R}^3 se llamaban funciones de dos o tres variables (reales) respectivamente. Actualmente, preferimos decir que se trata de funciones definidas sobre pares o tríos de números (usualmente considerados como vectores bidimensionales o tridimensionales, respectivamente).

En algunos contextos, la terminología está adaptada al tema de estudio, por ejemplo, en Física es usual la siguiente terminología.

La notación funcional

En muchos campos aplicados, inclusive a veces en textos de matemáticas, se encuentra la expresión "la función f(x)". De acuerdo a nuestra definición actual, lo anterior no hace sentido, ya que f(x) es una notación para el elemento del codominio. Otras veces, nos encontramos con algo así como "la función f(x) = x^2 - 3x + 7". Aunque aquí hay una posible asignación, no se ha especificado ni el dominio ni el codominio, por lo que en rigor la función f no está bien definida.

En ciertos contextos, por ejemplo de funciones numéricas (dominio y codominio son subconjuntos de los Reales), hay una serie de convenios para simplificar la escritura. La expresión "la función y = x^2 - 3sqrt{x}" se debe entender como una abreviación de lo siguiente: La función f definida por dicha igualdad, que suponemos una relación funciona (a cada x corresponde un único y) es una función cuyo dominio, llamado dominio natural, es el máximo subconjunto para él cual tiene sentido la expresión, y cuyo codominio son todos los Reales. En la "función" citada, la aparición del radical nos dice que el dominio natural consiste de todos los reales no negativos.

Para evitar ambigüedades, a veces se usa la notación x mapsto x^2 - 3sqrt{x} + 7 para indicar la regla de asignación.

Igualmente, por restricciones adecuadas de dominio y codominio se trabaja la composición de funciones numéricas. Por ejemplo: si f:x mapsto x+1 y g:x sqrt{x}, podemos considerar a h: x mapsto sqrt{x+1} como la composición de las funciones g y f, a pesar que esto es i'nconsistente con la definición dada de composición. En efecto, f es una función de {mathbb R} en {mathbb R} cuya imagen es todo {mathbb R}. Por su parte, g es una función de los reales no negativos en los Reales, por lo que no se cumple que la imagen de f sea un subconjunto del dominio de 'g. Sin embargo, como prácticamente o para efectos de otras necesidades matemáticas queremos considerar a la función h como una composiciónd e g con f, suponemos que f está restringido al intervalo [-1,infty).

Funciones (con valores) Reales

Los anteriores apartados se han referido a funciones entre conjuntos cualesquiera. Las funciones entre conjuntos de númerosson particularmente relevantes por la diversidad de sus aplicaciones prácticas y por sus particulares propiedades matemáticas. En algunos textos se reserva para las funciones entre conjuntos de números el término función mientras que a las funciones entre conjuntos cualesquiera se las denomina aplicaciones.

Llamamos función real o función con valores reales a cualquier función cuyo codominio sea un subconjunto de los Reales.

Álgebra de Funciones

Sea X un conjunto culaquiera no vacío y sea {mathcal F}(X,{mathbb R}) el conjunto formado por todas las funciones de X en mathbb R. Muchas de las operaciones y propiedades algebraicas de los Reales se pueden extender a {mathcal F}(X,{mathbb R}) , como veremos a continuación.

Sean f,g: X rightarrow {mathbb R} elementos de {mathcal F}(X,{mathbb R}) . Definimos operaciones entre funciones, punto a punto por

  • f+g: x mapsto f(x) + g(x) Suma de Funciones.
  • f-g: x mapsto f(x) - g(x) Resta de Funciones.
  • fg: x mapsto f(x)g(x) Producto de Funciones.

Extendemos relaciones punto a punto.

  • f<g iff forall x, f(x) < g(x).

La manera en que hacemos la extensión garantiza que muchas de las propiedades de los Reales se extienden a {mathcal F}(X,{mathbb R}) . Indicamos a continuación aquellas más importantes.

  • La suma de funciones es asociativa, conmutativa, con neutro la función constante x mapsto 0, con opuesto aditivo f para cada función f.
  • La resta es tal que fg = f + ( − g).
  • La multiplicación es asociativa, conmutativa, con neutro la función constante x mapsto 1, pero solamente las funciones que nunca tiene valor nulo, tienen recíprocos.
  • La multiplicación es distributiva respecto a la suma.

Note que todas las anteriores propiedades son propiedades de los números reales. Hay, sin embargo, propiedades "extrañas". Por ejemplo, Si el conjunto X tiene a lo menos dos elementos, hay divisores de cero en {mathcal F}(X,{mathbb R}) . En efecto, supongamos que X = {a,b} y definamos f,g:X rightarrow {mathbb R} tales que f(a) = 1,f(b) = 0 y g(a) = 0yg(b) = 1. Se ve, inmediatamente, que fg es la función constantemente 0, o sea la función cero, aunque ninguno de los factores lo es.

El conjunto {mathcal F}(X,{mathbb R}) junto con sus operaciones es importante por la gran cantidad de ejemplos diversos que se obtienen al seleccionar el conjunto X.

  • Sea X={1,2},. Entonces, cada función de {mathcal F}(X,{mathbb R}) define una pareja de números f(1),f(2) que si consideramos el orden natural en X, podemos escribir como el para ordenado (f(1),f(2)). Esto nos dice que, en este caso, podemos identificar {mathcal F}(X,{mathbb R}) con el conjunto de todos los pares posibles de números reales, o sea con {mathbb R}^2.
  • Sea X={1,2,3}, Razonado como arriba, podemos identificar a {mathcal F}(X,{mathbb R}) con {mathbb R}^3.
  • Sea X={1,2,3, ldots, n} Razonado como arriba, podemos identificar a {mathcal F}(X,{mathbb R}) con {mathbb R}^n.

Note que en cada uno de los ejemplos anteriores, el conjunto de pares, tríos, n-uplas ordenadas aparece provisto de una suma y multiplicación. La suma coincide con la suma vectorial usual y la multiplicación por constantes con la multiplicación por escalar.

  • Sea X = {mathbb N}, los Naturales. En este caso, {mathcal F}(X,{mathbb R}) es el conjunto de todas las sucesiones de números reales provisto cono la suma y multiplciación usual de sucesiones.

Funciones numéricas

Llamamos funciones numéricas a funciones cuyo dominio y codominio son subconjuntos de los Reales. Estas funciones son aquellas que aparecen más frecuentemente en las aplicaciones elementales.

Funciones acotadas

  • Una función se denomina acotada si su conjunto imagen está acotado. Por ejemplo: f(x) = sen(x) y g(x) = cos(x) tienen por conjunto imagen el intervalo [-1,1]. Si su conjunto imagen está acotado sólo superior o inferiormente, se dice que la función está acotada superior o inferiormente, respectivamente. Por ejemplo, f("x")=|x| tiene por conjunto imagen [0,+infty[;!, por lo que está acotada inferiormente.

Funciones pares e impares

Artículo principal: Función par
Artículo principal: Función impar

Se dice que una función es par cuando presenta simetría sobre el eje de ordenadas, esto es, si

x>forall x (x in A and -x in A rarr f(x) = f(-x))

Una función es impar si presenta simetría con respecto al origen de coordenadas, esto es si

forall x (x in A and -x in A rarr f(-x) = -f(x))

Una función que no presenta simetría par no tiene necesariamente simetría impar. Algunas funciones no presentan ninguno de los dos tipos de simetría o bien la presentan frente a focos o ejes distintos del origen de coordenadas o el eje de ordenadas (o eje Y). Dichas funciones se dice que no poseen paridad.

Funciones monótonas

Artículo principal: Función monótona
  1. La función f es estrictamente creciente en [a,b] harr forall x_1, x_2 in [a,b]: x_1 < x_2 harr f(x_1) < f(x_2)
  2. f es estrictamente decreciente en [a,b] harr forall x_1, x_2 in [a,b]: x_1 < x_2 harr f(x_1) > f(x_2)

Si una función es estrictamente creciente o decreciente entonces es inyectiva.

  1. f es creciente en [a,b] harr forall x_1, x_2 in [a,b]: x_1 < x_2 harr f(x_1) le f(x_2)
  2. f es decreciente en [a,b] harr forall x_1, x_2 in [a,b]: x_1 < x_2 harr f(x_1) ge f(x_2)

Si una función verifica cualquiera de las cuatro propiedades anteriores se dice que es monótona.

Funciones periódicas

Artículo principal: función periódica

Una función es periódica si se cumple: f(x) = f(x + T) ; T neq 0, donde T, es el período.

En particular, una función es periódica alternada cuando se cumple: f(x) = -fleft(x + frac{T}{2}right),. Estas últimas también son conocidas como funciones simétricas de media onda y constan de dos semiondas iguales de sentidos opuestos.

Funciones cóncavas y convexas

Artículo principal: Función convexa
Artículo principal: Función cóncava

Una función es convexa en un intervalo si la rectas tangentes a la función en ese intervalo están por debajo de la función. Una función es cóncava en un intervalo si la rectas tangentes a la función de ese intervalo están por encima.

La denominación de convexidad y concavidad depende del punto de vista que se adopte para considerar que es una concavidad, esto es si se mira a la función "desde arriba" o "desde abajo". Por ello, algunos textos denominan convexas a las funciones que se curvan "hacia abajo", al contrario de la definición que se acaba de dar en los anteriores párrafos. Por ello, es frecuente que en ocasiones se adopten las denominaciones convexa hacia arriba y concava hacia abajo para evitar las ambigüedades.

Las técnicas del análisis diferencial permiten determinar si una función es creciente, decreciente, concava o convexa a través del estudio de las derivadas sucesivas de la función.

Funciones reales y funciones discretas

Artículo principal: Función real
Artículo principal: Función discreta

Véase también

Referencia

  1. Alejandro Carreiras. «Monografias.com: Ayuda Matemáticas ESO.» (en español) págs. 2. Funciones.

Enlaces externos

HISTORIA10: LA ADORMIDERA ¿ANTES DE LA AMAPOLA?. La adormidera o “planta del opio” —de nombre binomial científico Papaver somniferum— es una planta herbácea del género Papaver, perteneciente a la familia de las Papaveraceae. Contrariamente a la creencia generalizada, no se encuentra de modo natural en las montañas asiáticas. Esta adormidera se encuentra comúnmente en Europa, tanto en terrenos calcáreos, como mixtos.

Papaver somniferum

De Wikipedia, la enciclopedia libre
Adormidera
Koeh-102.jpg
Papaver somniferum (Koehler)
Clasificación científica
Reino:Plantae
Subreino:Tracheobionta
Filo:Magnoliophyta
Clase:Magnoliopsida
Subclase:Magnoliidae
Orden:Papaverales
Familia:Papaveraceae
Subfamilia:Papaveroideae
Tribu:Papavereae
Género:Papaver
Especie:P. somniferum
Nombre binomial
Papaver somniferum
L.

La adormidera o “planta del opio” —de nombre binomial científico Papaver somniferum— es una planta herbácea del género Papaver, perteneciente a la familia de las Papaveraceae. Contrariamente a la creencia generalizada, no se encuentra de modo natural en las montañas asiáticas. Esta adormidera se encuentra comúnmente en Europa, tanto en terrenos calcáreos, como mixtos.

detalle de la flor.

Contenido

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[editar] Etimología

Basónimo: Papaver somniferum L. (publicado por vez primera en Species plantarum en 1753 por Carlos Linneo
Sinónimos:

  • Papaver hortense Hussenot
  • Papaver setigerum DC. in Lam. & DC.
  • Papaver somniferum subsp. hortense (Hussenot) Corb.
  • Papaver somniferum subsp. nigrum (DC.) Arcang.
  • Papaver somniferum subsp. setigerum (DC.) Arcang.
  • Papaver somniferum L. subsp. somniferum L.
  • Papaver somniferum var. album DC.
  • Papaver somniferum var. hortense (Hussenot) Lange
  • Papaver somniferum var. nigrum DC.[1]

Nombres vernáculos:
Español: ababolones, adormidera, adormidera blanca, adormidera lunar, adormidera negra, adormideras, adormideras blancas, adormilera, almidera, amapola, amapola blanca, amapola de adorno, amapola real, amapolona, amapola de la droga, amapola real, apio dormidera, cascal, cascales, dormidera, dormideras, dormideras blancas, hierba cascales, hierba dormidera, opio, papaver blanco, papola, papoya.[1]
Catalán: cascall
Euskera: lo-belar
Gallego: durmideira
Portugués: mapoula

[editar] Descripción

Fruto de la adormidera.

Es una planta herbácea anual, que alcanza una altura por encima del metro. Sus hojas son glabras y cubiertas con cera lo que les da un aspecto brillante. Las flores pueden ser blancas, pero las más comunes son de color lila (rosa pálido), con un centro de color violeta oscuro. La cápsula, redonda y gruesa, contiene numerosas semillas pequeñas y negras.

[editar] Usos

Es conocida porque sus frutos semimaduros —en forma de cápsula— así como su savia seca —pegajosa y de color blanco— tienen un alto contenido en alcaloides, por lo que son usadas para la fabricación de opio.

En la industria farmacéutica supone una fuente de drogas como la morfina y la codeína.

Las semillas, al igual que las de Papaver rhoeas, gozan de buena aceptación en sus aplicaciones culinarias por sus propiedades antioxidantes, su contenido en vitamina B, lípidos, glúcidos y proteínas. La “tarta de amapola(makowiec) es un postre típico de Polonia. En buena parte de Europa las semillas de amapola se usan para adornar productos de panadería (barras de pan, bollos, etc.). También se usan como añadido en piensos para pájaros.

El aceite obtenido de las semillas encuentra aplicación en la industria de la pintura como aceite secante, para la fabricación de jabones o como combustible.

Debido a la presencia de alcaloides se han aplicado fuertes medidas de control sobre su cultivo, restringido a agricultores expresamente autorizados. Se han firmado acuerdos internacionales para erradicar su cultivo ilegal, aunque el 90% de este cultivo ilegal se concentra en Afganistán y Myanmar (Birmania).

El Consejo de Senlis, un "think tank" internacional, propone la utilización de parte del opio afgano para la producción de medicinas esenciales como la morfina.[1] La organización ha elaborado un informe técnico sobre el proyecto bajo el titulo "Amapola para Medicinas.[2]

También se ha experimentado con variedades especialmente seleccionadas para producir concentraciones mucho más bajas de alcaloides.

[editar] Composición Química

  • Opio: 10-20% de alcaloides, 5-6% de materias minerales, 20% de azúcares y ácidos orgánicos (lácticos, fumárico, mecónico).
  • Semillas: No contienen alcaloides.
  • Capsulas y opios: Contienen ácidos mecónico (marcados de identidad para evitar falsificaciones de la droga).

Los alcaloides presentes son Isoquinoleínicos, derivados de la tirosina con un núcleo bencilisoquinoleínico (papaverina) o morfinano (morfina, codeína, tebaína)

[editar] Actividad farmacológica

Tiene actividad agonista de los receptores opioides, por lo que tiene una acción hipnoanalgésica. Para otros usos medicinales, ver: Plantas medicinales.

 

[editar] Narcotina

[editar] Morfina

  • Acción analgésica: deprime la nocicepción y modifica componentes emocionales. Se usa en dolores agudos de gran intensidad y dolores crónicos (paliativo del cáncer).
  • Depresión respiratoria: Se da a dosis terapéutica y conlleva la reacción adversa más preocupante ya que puede llegar a la muerte. También deprime la tos.
  • Estimula el centro del vómito
  • Estreñimiento por disminución tono intestinal, peristaltismo y secreciones intestinales.
  • Miosis: prueba diagnostica del consumo de opiáceos.

[editar] Codeína

  • Deprime el centro de la tos, por lo que se usa como antitusígeno en tos improductiva.
  • Analgésico de baja potencia usado en combinación con el paracetamol.

[editar] Papaverina

  • Acción espasmolítica

[editar] Tolerancia, dependencia y Efectos adversos

Esta droga produce tolerancia y dependencia como consecuencia de uso habitual. Los efectos indeseables pueden ser:

  • Físicos: El llamado "mono", donde se produce sudor, lagrimeo, dolores, náuseas y vómitos.
  • Psíquicos: depresión, ansiedad, angustia (meses o años).

[editar] Parásitos y enfermedades

Son numerosos los insectos que parasitan esta planta, existe un tipo de avispa Iraella luteipes que produce unas agallas en los tallos de la planta.[2]

[editar] Referencias

  1. a b «Papaver somniferum». Real Jardín Botánico: Proyecto Anthos. Consultado el 27 de noviembre de 2009.
  2. http://www.mncn.csic.es/periodico04.pdf

[editar] Subespecies

[editar] Ver también

[editar] Enlaces externos

HISTORIA10: NATURALEZA. LA AMAPOLA. Papaver rhoeas L. 1753, la amapola silvestre, es una especie fanerógama del género Papaver, perteneciente a la familia Papaveraceae.

Papaver rhoeas

De Wikipedia, la enciclopedia libre
Amapola
Papaver rhoeas донецким штемпелем 1.jpg
Clasificación científica
Reino:Plantae
Subreino:Tracheobionta
Filo:Magnoliophyta
Clase:Magnoliopsida
Subclase:Magnoliidae
Orden:Papaverales
Familia:Papaveraceae
Subfamilia:Papaveroideae
Tribu:Papavereae
Género:Papaver
Especie:P. rhoeas
Nombre binomial
Papaver rhoeas
L.

Papaver rhoeas L. 1753, la amapola silvestre, es una especie fanerógama del género Papaver, perteneciente a la familia Papaveraceae.

Contenido

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[editar] Descripción

Es una planta de ciclo anual que puede alcanzar más de 50 cm de altura. Posee tallos erectos y poco ramificados con finos pelillos.
Las hojas, que nacen alternas a lo largo del tallo, sin peciolo, son pinnadas y muy dentadas en los márgenes con una única nervadura central.
Las flores de color escarlata intenso, acampanadas y casi esféricas, poseen 4 finos pétalos y 2 sépalos vellosos. Los pétalos son muy delicados y se marchitan rápidamente, por lo que las flores no pueden usarse en adornos florales. Los estambres, de color negro, forman un racimo anillado alrededor del gineceo, lo que le da el aspecto de botón negro. El fruto es una cápsula verde pálido de forma cónica con una especie de tapa en la parte superior (opérculo), conteniendo numerosas semillas que escapan a través de las grietas del opérculo. Florecen de principio a final de la primavera.

Detalle de la flor.

La amapola se ha asociado a la agricultura desde épocas antiguas. Su ciclo de vida se adapta a la mayoría de los cultivos de cereales, floreciendo y granando antes de la recolección de las cosechas. Aunque se la considera una mala hierba es fácil de combatir con los habituales métodos de control de plagas.

[editar] Usos

Campo de amapolas.

Las hojas son levemente venenosas para los animales herbívoros. Las hojas verdes frescas (antes de la floración) pueden cocinarse como las espinacas y son muy apetecibles, con un sabor característico, perdiendo las propiedades venenosas al cocinarse, aunque con efectos sedantes por los alcaloides que contiene, por lo que su consumo como alimento ha venido decayendo en el sur de Europa. Las semillas son inofensivas y a menudo se utilizan como condimento y en bollería mientras que los pétalos se usan para elaborar siropes y bebidas no alcohólicas. La savia, pétalos y cápsulas contienen rhoeadina, un alcaloide de efectos ligeramente sedantes, a diferencia de la variedad Papaver somniferum (adormidera u opio) que contiene morfina. El consumo excesivo puede causar molestias intestinales, y hasta dolor de estómago.

[editar] Distribución geográfica

No se sabe el origen de Papaver rhoeas, pero se encuentra ampliamente extendida en Eurasia y el norte de África (donde se emplea para la elaboración de cosméticos). Por encontrarse frecuentemente en áreas de cultivo, la Papaver rhoeas se ha extendido con las zonas de agricultura, es decir que han colonizado áreas debido a la influencia del hombre (plantas hemerochories).

Sinonimia
  • Papaver agrivagum Jord.
  • Papaver caudatifolium Timb.-Lagr.
  • Papaver dodonaei Timb.-Lagr.
  • Papaver fuchsii Timb.-Lagr.
  • Papaver intermedium Beck
  • Papaver rhoeas subsp. strigosum (Boenn.) Cout.
  • Papaver rhoeas var. agrivagum (Jord.) Beck
  • Papaver rhoeas var. caudatifolium (Timb.-Lagr.) Fedde
  • Papaver rhoeas var. digitatum Pau
  • Papaver rhoeas var. erraticum (Jord.) Rouy & Foucaud
  • Papaver rhoeas var. erucifolium (Timb.-Lagr.) Rouy & Foucaud
  • Papaver rhoeas var. genuinum Elkan
  • Papaver rhoeas var. intermedium (Beck) Cout.
  • Papaver rhoeas var. pallidum Gren. & Godr.
  • Papaver rhoeas var. rhoeas L.
  • Papaver rhoeas var. setigerum Boenn.
  • Papaver rhoeas var. strigosum Boenn.
  • Papaver rhoeas var. subintegrum Lange
  • Papaver rhoeas var. torilifolium Pau
  • Papaver rhoeas var. trichocarpum Pamp.
  • Papaver rhoeas var. vestitum Gren. & Godr.
  • Papaver roubiaei Vig.
  • Papaver strigosum (Boenn.) Schur
  • Papaver uniflorum Balb. ex Spenn.[1]
Nombre vernáculo
  • Castellano: ababa, ababaol, ababol, ababol común, ababolera, ababoles, abibola, abibollí, adormidera silvestre, albohol, amapol , amapola, amapola común, amapola de cuatro hojas, amapola mestiza, amapola morada, amapola real, amapolas, amapola silvestre, amapoles, amapol fino, amapolo, anapol, anapola, anapola real, anapoles, apajico, arabol, arapoles, arebol, babaol (4), beril, cacarequec, cararequec, cascall salvatje, cascojo, coquerecoc, flor de lobo, fraile, frailes, fraile y gallo, gallo, gallos, gamapola, ganapola, hamapola, hanapola, loraguillo, mapol, mapola, mapolas, mapoles, mapoula, maripola, mayandero, monaguillo, monja, pamplosa, papoila, papola, papoula, peperepep, perigallo, pipirigallo, pipiripip, pirigallo, polla, pollo, quequerequec, quicaraquic, rosella, rosello, rosillas, yerba-viento.[2]
Variedades

Existen diferentes variedades ó cultivares de tonos pastel.

[editar] Referencias

[editar] Enlaces externos