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El pensamiento computacional es la forma de razonar que descompone un problema, lo abstrae, reconoce sus pautas y lo traduce en un algoritmo reproducible; en Matemáticas II se aplica sobre todo al análisis de las operaciones con matrices y a la resolución de sistemas de ecuaciones lineales (eliminación de Gauss, determinantes, rangos e inversa). Vertebra la competencia específica CE4 del currículo LOMLOE y conecta el álgebra lineal con la informática y la modelización con herramientas digitales. Aviso importante: este tema es «Ampliación — fuera del examen de Selectividad»; no es un saber básico evaluable de forma aislada en la PAU, sino una mirada metodológica transversal que ayuda a entender y a comprobar lo que sí se evalúa (matrices y sistemas).
4seccionesca. 20min de lectura3competenciasNivelBásico 2 · Estándar 2Revisado · 06/2026
nivel básico
En las materias comunes basta con apreciar la idea de algoritmo y de comprobación digital; aquí solo es un apoyo metodológico.
nivel avanzado
En Matemáticas II (modalidad) se profundiza en el análisis algorítmico de Gauss, determinantes, rango e inversa, aunque NO se evalúa de forma aislada en la PAU: refuerza la destreza con matrices y sistemas que sí entra.
Lesetiefe: En profundidad
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Las cuatro fases del pensamiento computacional
Esquema general de un algoritmo
Un algoritmo transforma unos datos de entrada en una salida mediante un número finito de pasos precisos y ordenados.
Diseña un algoritmo, en pseudocódigo, que reciba tres números reales a, b, c (los coeficientes de la ecuación lineal a·x + b = c con a posiblemente nula) y decida si la ecuación tiene solución única, infinitas soluciones o ninguna, devolviendo la solución cuando sea única.
El problema se reduce a despejar x de a·x + b = c, es decir a·x = c − b, distinguiendo según a sea o no nulo.
Lo que decide el tipo de solución es únicamente si a = 0 y, en ese caso, si c − b = 0. Es la misma estructura que la discusión de un sistema.
ENTRADA a, b, c. Calcular d = c − b. SI a ≠ 0 ENTONCES devolver «solución única: x = d/a». SI NO (a = 0): SI d = 0 ENTONCES devolver «infinitas soluciones»; SI NO devolver «ninguna solución». FIN.
El algoritmo cubre los tres casos posibles, es finito (acaba tras unas pocas comparaciones) y determinista. Por ejemplo, con a=2, b=3, c=11 da d=8 y x=4; con a=0, b=3, c=3 da d=0 → infinitas; con a=0, b=3, c=5 da d=2≠0 → ninguna.
Resultado: El algoritmo clasifica correctamente la ecuación: única (x=(c−b)/a si a≠0), infinitas (a=0 y c=b) o ninguna (a=0 y c≠b); es el embrión de la discusión de sistemas.
Errores frecuentes
Repaso activo
Describe en pseudocódigo, en no más de seis pasos, un algoritmo que reciba dos números enteros a y b y devuelva su máximo común divisor por el método de Euclides; identifica luego cuál es la entrada, cuál la salida y por qué el procedimiento es finito.
Recuerdo activo
Recuerda los puntos clave — luego revela.
Fuentes: Real Decreto 243/2022 — enseñanzas mínimas del Bachillerato (saberes básicos, Anexo II) (Gobierno de España — Boletín Oficial del Estado (BOE))
Diagrama de flujo del método de Gauss
Transformaciones elementales de fila
Las tres operaciones que el algoritmo de Gauss puede aplicar sin cambiar el conjunto de soluciones del sistema.
Creación de un cero bajo el pivote
Con el pivote a_{jj} no nulo, se anula el elemento a_{ij} restando a la fila i el múltiplo adecuado de la fila pivote j.
Resuelve por el método de Gauss el sistema x + y + z = 6, 2x − y + z = 3, x + 2y − z = 2. Indica el rango de la matriz de coeficientes y de la ampliada, y clasifica el sistema.
Se escribe la matriz ampliada (A|b) con los coeficientes y los términos independientes.
Con pivote a₁₁ = 1 hacemos F₂ → F₂ − 2F₁ y F₃ → F₃ − F₁.
Con pivote −3 en F₂ hacemos F₃ → F₃ + (1/3)F₂ para anular el 1 de la posición (3,2).
De la 3.ª fila: −(7/3)z = −7 ⇒ z = 3. De la 2.ª: −3y − z = −9 ⇒ −3y − 3 = −9 ⇒ y = 2. De la 1.ª: x + y + z = 6 ⇒ x + 2 + 3 = 6 ⇒ x = 1.
La forma escalonada tiene 3 pivotes no nulos: rg(A) = rg(A|b) = 3 = número de incógnitas. Por Rouché-Frobenius, el sistema es compatible determinado.
Resultado: Sistema compatible determinado con solución única (x, y, z) = (1, 2, 3); rg(A) = rg(A|b) = 3.
Errores frecuentes
Repaso activo
Aplica el método de Gauss a la matriz ampliada del sistema x + y + z = 6, 2x − y + z = 3, x + 2y − z = 2, escribiendo cada transformación de fila empleada, e indica el rango de la matriz de coeficientes, el de la ampliada y la clasificación del sistema.
Recuerdo activo
Recuerda los puntos clave — luego revela.
Fuentes: Real Decreto 243/2022 — enseñanzas mínimas del Bachillerato (saberes básicos, Anexo II) (Gobierno de España — Boletín Oficial del Estado (BOE))
Regla de Sarrus para el determinante 3×3
Elemento del producto de matrices
Cada elemento del producto C = A·B es el producto escalar de la fila i de A por la columna j de B; algorítmicamente, tres bucles anidados.
Determinante 3×3 (regla de Sarrus)
Suma de las tres diagonales descendentes menos las tres ascendentes.
Inversa por adjuntos
La inversa existe solo si el determinante es no nulo; es la traspuesta de la matriz adjunta dividida por el determinante.
Sean A = ((1,2),(0,3)) y B = ((4,−1),(2,5)). Calcula A·B y B·A; comprueba que A·B ≠ B·A. Calcula |A| y, si procede, A⁻¹, verificando A·A⁻¹ = I.
Cada elemento es fila de A por columna de B: c₁₁=1·4+2·2=8, c₁₂=1·(−1)+2·5=9, c₂₁=0·4+3·2=6, c₂₂=0·(−1)+3·5=15.
Ahora fila de B por columna de A: d₁₁=4·1+(−1)·0=4, d₁₂=4·2+(−1)·3=5, d₂₁=2·1+5·0=2, d₂₂=2·2+5·3=19.
Comparando, A·B = ((8,9),(6,15)) y B·A = ((4,5),(2,19)) son distintas: el producto de matrices no es conmutativo.
Para 2×2, |A| = ad − bc = 1·3 − 2·0 = 3 ≠ 0, luego A es invertible.
Para 2×2, A⁻¹ = (1/|A|)·((d,−b),(−c,a)) = (1/3)·((3,−2),(0,1)).
A·A⁻¹ = ((1,2),(0,3))·((1,−2/3),(0,1/3)) = ((1, −2/3+2/3),(0, 1)) = ((1,0),(0,1)) = I.
Resultado: A·B = ((8,9),(6,15)) ≠ B·A = ((4,5),(2,19)); |A| = 3 y A⁻¹ = ((1,−2/3),(0,1/3)), verificada con A·A⁻¹ = I.
Errores frecuentes
Repaso activo
Dadas A = ((1,2),(0,3)) y B = ((4,−1),(2,5)), calcula A·B y B·A y comprueba que no coinciden; calcula además |A| y, si es no nulo, la inversa A⁻¹, verificando que A·A⁻¹ = I.
Recuerdo activo
Recuerda los puntos clave — luego revela.
Fuentes: Currículo de Bachillerato (LOMLOE) — materias y saberes básicos (Ministerio de Educación, Formación Profesional y Deportes — educagob)
Herramientas digitales para modelizar y explorar
Papel de la tecnología
La herramienta digital ayuda a explorar y conjeturar, pero la justificación rigurosa corresponde al razonamiento matemático.
Para el sistema x + y = 1, x + m·y = m, usa la idea de exploración (¿qué pasa al variar m?) y confírmalo con un razonamiento por determinantes y rangos: clasifica el sistema según el valor de m.
Con un deslizador m en GeoGebra se ven dos rectas; para casi todo m se cortan en un punto (solución única), pero al acercar m a 1 las rectas tienden a coincidir, lo que sugiere un comportamiento especial en m = 1.
A = ((1,1),(1,m)); |A| = 1·m − 1·1 = m − 1. Se anula solo en m = 1.
|A| ≠ 0 ⇒ rg(A) = 2 = nº de incógnitas: sistema compatible determinado. Restando la 1.ª ecuación a la 2.ª: (m−1)·y = m−1 ⇒ y = 1; y de x + y = 1 ⇒ x = 0. (Por Cramer daría lo mismo: y = det(A_y)/det(A) = (m−1)/(m−1) = 1 y x = det(A_x)/det(A) = 0.)
El sistema queda x + y = 1 y x + y = 1: la segunda ecuación es idéntica a la primera. rg(A) = rg(A|b) = 1 < 2 incógnitas: sistema compatible indeterminado (infinitas soluciones).
La conjetura digital (algo especial ocurre en m = 1) se confirma rigurosamente: el comportamiento singular es exactamente m = 1, donde el determinante se anula y las rectas coinciden.
Resultado: Si m ≠ 1, compatible determinado con solución única (x, y) = (0, 1); si m = 1, compatible indeterminado con infinitas soluciones x = 1 − λ, y = λ. La exploración digital sugirió m = 1 y los rangos lo demostraron.
Errores frecuentes
Repaso activo
Plantea cómo usarías una hoja de cálculo o GeoGebra para explorar, en función del parámetro m, la clasificación del sistema x + y = 1, x + m·y = m; describe qué observarías al variar m y cómo lo confirmarías después con un razonamiento por rangos o determinantes.
Recuerdo activo
Recuerda los puntos clave — luego revela.
Fuentes: Currículo de Bachillerato (LOMLOE) — materias y saberes básicos (Ministerio de Educación, Formación Profesional y Deportes — educagob)
Referencias y fuentes
Gobierno de España — Boletín Oficial del Estado (BOE)
Ministerio de Educación, Formación Profesional y Deportes — educagob