Funciones de parte entera
En matemáticas, las funciones de parte entera son funciones que toman un número real y devuelven un número entero próximo, sea por exceso o por defecto. Formalmente son funciones de la forma:
![](../I/Funci%C3%B3n_Cu_E.svg.png.webp)
Según la forma de considerar el número entero más próximo a un número real dado, se pueden considerar varias funciones:
- Función techo, que a cada número real asigna el número entero más próximo por exceso, es decir, el menor número entero igual o mayor que ese número real. Algunos lenguajes de programación tienen una implementación nativa llamada generalmente ceil o Ceil (por ceiling, «techo» en inglés).
- Función piso (o suelo), que a cada número real asigna el mayor número entero igual o menor que ese número real (por ejemplo, si tenemos el caso [-2.4], este se acercaría al valor -3; o aplicándolo a un caso positivo sería [1.5], este se acercaría al valor 1). Algunos lenguajes de programación tienen una implementación nativa llamada generalmente floor o Floor («suelo» en inglés).
- Truncamiento, que a cada número real se le asigna el número entero resultado de ignorar su parte decimal.
- Redondeo, que a cada número real asigna el número entero más próximo según su parte decimal.
Un concepto relacionado con estas funciones es la parte fraccionaria, cuya representación es la de una [[onda de sierra.. la forma es entera
Función techo
![](../I/Funci%C3%B3n_Cu_techo.svg.png.webp)
La función techo se aplica a un número real x y devuelve el mínimo número entero y no inferior a x:
Definida:
O de otra forma:
Se conoce también como función mínimo entero[1] o como función entero menor (que es mayor o igual que x)[2]. Precaución: Algunas publicaciones le llaman "función entero mayor" debido a que devuelve el entero mayor o igual que x.[3]
Propiedades
- Para cualquier número real se cumple que .
- El número real x al que se aplica la función techo es un número entero si y solo si la función techo de x tiene el mismo valor que x.
- La función techo tiene puntos de discontinuidad en los números enteros pero es diferenciable para el resto de puntos.
- La función techo puede expresarse como integral mediante la delta de Dirac y la función característica del conjunto de los enteros:
Estas funciones no son algebraicas ni trascendentes, por lo que son funciones no elementales[4]
Ejemplos
Para un número real no entero:
Para un número entero:
Función piso/suelo
![](../I/Funci%C3%B3n_Cu_suelo.svg.png.webp)
La función suelo se aplica a un número real x y devuelve el máximo número entero y no superior a x cuyo conjunto de partida (dominio) y conjunto de llegada (rango) son:
y se define como:
También se puede expresar como:
Se conoce también como función máximo entero[5] o como función entero mayor (que es menor o igual que x)[6]. Precaución: Algunas publicaciones le llaman "función entero menor" debido a que devuelve el entero menor o igual que x.[3]
Propiedades
El número real x al que se aplica la función suelo es un número entero si y solo si la función piso de x tiene el mismo valor que x.
Podemos deducir que si m y n son números enteros estrictamente positivos coprimos entonces (fórmula de Sylvester):
- .
La fórmula anterior puede ser generalizada para todo m y n enteros estrictamente positivos:[7]
- .
Ejemplos
Para un número real no entero:
Para un número entero:
Función truncamiento/parte entera
![](../I/Funci%C3%B3n_Cu_int.svg.png.webp)
La función parte entera en el lenguaje de programación C es el resultado de truncar el valor real, eliminando su parte decimal. Se puede definir a partir de las funciones piso[8] y techo,[9] de la siguiente manera:
definida de esta forma:
Se utiliza mediante el operador (int) para truncar el valor de variables del tipo float o double.
Función redondeo
![](../I/Funci%C3%B3n_Cu_redon.svg.png.webp)
La función redondeo asigna a cada x número real un y número entero siendo y el valor más próximo a x.
si la primera cifra decimal es 5 o mayor el redondeo se hace por exceso, si la primera cifra decimal es inferior a 5 el redondeo se hace por defecto.
Se puede comprobar la siguiente igualdad:
Series de expansión
La función piso no es continua, y por lo tanto no tiene un expansión en serie de Taylor; como no es periódica, tampoco tiene una expansión en serie de Fourier. Sin embargo, la función , llamada función de parte decimal, fraccionaria o función mantisa, es periódica,[10] y por lo tanto tiene una expansión en serie de Fourier, que es:
- si x no es un número entero.
Usando la expresión podemos saber la expansión de la función :
Teniendo en cuenta que: , entonces la expansión de serie de la función techo sería:
Y por último, para la función truncamiento, se utiliza la siguiente expresión ; entonces quedaría:
Véase también
Notas y referencias
- https://books.google.com.ec/books?id=_SUkc7rVAdUC&pg=PA24
- https://www.geogebra.org/m/f3ejt4d7
- https://silo.tips/download/relaciones-y-funciones-2
- N. A. Piskunov: Cálculo difrencial e integral.
- Niven- Zuckerman: Introducción a la teoría de números, ISBN 968-18-0669-7, p. 87.
- Stewart, James. Cálculo (7ma. edición). p. 105.
- J.E.blazek, Combinatoire de N-modules de Catalan, tesis de maestría, p. 17.
- «C++ reference of
floor
function». Consultado el 24 de abril de 2011. - «C++ reference of
ceil
function». Consultado el 24 de abril de 2011. - Venero: Análisis matemático, Lima (1995)
Enlaces externos
- Weisstein, Eric W. «Floor Function». En Weisstein, Eric W, ed. MathWorld (en inglés). Wolfram Research.
- Weisstein, Eric W. «Ceiling Function». En Weisstein, Eric W, ed. MathWorld (en inglés). Wolfram Research.
- Štefan Porubský, "Integer rounding functions", Interactive Information Portal for Algorithmic Mathematics, Institute of Computer Science of the Czech Academy of Sciences, Prague, Czech Republic.