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DECLARACIÓN UNIVERSAL DE LOS DERECHOS HUMANOS El 10 de diciembre de 1948, la Asamblea General de las Naciones Unidas aprobó y proclamó la Declaración Universal de los Derechos Humanos, cuyos artículos figuran a continuación: Artículo 1.- Todos los seres humanos nacen libres e iguales en dignidad y derechos y (...) deben comportarse fraternalmente los unos con los otros. Artículo 2.- Toda persona tiene todos los derechos y libertades proclamados en esta Declaración, sin distinción alguna de raza, color, sexo, idioma, religión, opinión política o de cualquier otra índole, origen nacional o social, posición económica, nacimiento o cualquier otra condición. Además, no se hará distinción alguna fundada en la condición política, jurídica o internacional del país o territorio de cuya jurisdicción dependa una persona (...). Artículo 3.- Todo individuo tiene derecho a la vida, a la libertad y a la seguridad de su persona. Artículo 4.- Nadie estará sometido a esclavitud ni a servidumbre; la esclavitud y la trata de esclavos están prohibidas en todas sus formas. Artículo 5.- Nadie será sometido a torturas ni a penas o tratos crueles, inhumanos o degradantes. Artículo 6.- Todo ser humano tiene derecho, en todas partes, al reconocimiento de su personalidad jurídica. Artículo 7.- Todos son iguales ante la ley y tienen, sin distinción, derecho a igual protección de la ley. Todos tienen derecho a igual protección contra toda discriminación que infrinja esta Declaración (...). Artículo 8.- Toda persona tiene derecho a un recurso efectivo, ante los tribunales nacionales competentes, que la ampare contra actos que violen sus derechos fundamentales (...). Artículo 9.- Nadie podrá ser arbitrariamente detenido, preso ni desterrado. Artículo 10.- Toda persona tiene derecho, en condiciones de plena igualdad, a ser oída públicamente y con justicia por un tribunal independiente e imparcial, para la determinación de sus derechos y obligaciones o para el examen de cualquier acusación contra ella en materia penal. Artículo 11.- 1. Toda persona acusada de delito tiene derecho a que se presuma su inocencia mientras no se pruebe su culpabilidad (...). 2. Nadie será condenado por actos u omisiones que en el momento de cometerse no fueron delictivos según el Derecho nacional o internacional. Tampoco se impondrá pena más grave que la aplicable en el momento de la comisión del delito. Artículo 12.- Nadie será objeto de injerencias arbitrarias en su vida privada, su familia, su domicilio o su correspondencia, ni de ataques a su honra o a su reputación. Toda persona tiene derecho a la protección de la ley contra tales injerencias o ataques. Artículo 13.- 1. Toda persona tiene derecho a circular libremente y a elegir su residencia en el territorio de un Estado. 2. Toda persona tiene derecho a salir de cualquier país, incluso del propio, y a regresar a su país. Artículo 14.- 1. En caso de persecución, toda persona tiene derecho a buscar asilo, y a disfrutar de él, en cualquier país. 2. Este derecho no podrá ser invocado contra una acción judicial realmente originada por delitos comunes o por actos opuestos a los propósitos y principios de las Naciones Unidas. Artículo 15.- 1. Toda persona tiene derecho a una nacionalidad. 2. A nadie se privará arbitrariamente de su nacionalidad ni del derecho a cambiar de nacionalidad. Artículo 16.- 1. Los hombres y las mujeres, a partir de la edad núbil, tienen derecho, sin restricción alguna por motivos de raza, nacionalidad o religión, a casarse y fundar una familia (...). 2. Solo mediante libre y pleno consentimiento de los futuros esposos podrá contraerse el matrimonio. 3. La familia es el elemento natural y fundamental de la sociedad y tiene derecho a la protección de la sociedad y del Estado. Artículo 17.- 1. Toda persona tiene derecho a la propiedad, individual y colectivamente. 2. Nadie será privado arbitrariamente de su propiedad. Artículo 18.- Toda persona tiene derecho a la libertad de pensamiento, de conciencia y de religión (...). Artículo 19.- Todo individuo tiene derecho a la libertad de opinión y de expresión (...). Artículo 20.- 1. Toda persona tiene derecho a la libertad de reunión y de asociación pacíficas. 2. Nadie podrá ser obligado a pertenecer a una asociación. Artículo 21.- 1. Toda persona tiene derecho a participar en el gobierno de su país, directamente o por medio de representantes libremente escogidos. 2. Toda persona tiene el derecho de acceso, en condiciones de igualdad, a las funciones públicas de su país. 3. La voluntad del pueblo es la base de la autoridad del poder público; esta voluntad se expresará mediante elecciones auténticas que habrán de celebrarse periódicamente, por sufragio universal e igual y por voto secreto u otro procedimiento equivalente que garantice la libertad del voto. Artículo 22.- Toda persona (...) tiene derecho a la seguridad social, y a obtener, (...) habida cuenta de la organización y los recursos de cada Estado, la satisfacción de los derechos económicos, sociales y culturales, indispensables a su dignidad y al libre desarrollo de su personalidad. Artículo 23.- 1. Toda persona tiene derecho al trabajo, a la libre elección de su trabajo, a condiciones equitativas y satisfactorias de trabajo y a la protección contra el desempleo. 2. Toda persona tiene derecho, sin discriminación alguna, a igual salario por trabajo igual. 3. Toda persona que trabaja tiene derecho a una remuneración equitativa y satisfactoria, que le asegure, así como a su familia, una existencia conforme a la dignidad humana y que será completada, en caso necesario, por cualesquiera otros medios de protección social. 4. Toda persona tiene derecho a fundar sindicatos y a sindicarse para la defensa de sus intereses. Artículo 24.- Toda persona tiene derecho al descanso, al disfrute del tiempo libre, a una limitación razonable de la duración del trabajo y a vacaciones periódicas pagadas. Artículo 25.- 1. Toda persona tiene derecho a un nivel de vida adecuado que le asegure, así como a su familia, la salud y el bienestar, y en especial la alimentación, el vestido, la vivienda, la asistencia médica y los servicios sociales necesarios; tiene asimismo derecho a los seguros en caso de desempleo, enfermedad, invalidez, viudez, vejez u otros casos de pérdida de sus medios de subsistencia por circunstancias independientes de su voluntad. 2. La maternidad y la infancia tienen derecho a cuidados y asistencia especiales. Todos los niños, nacidos de matrimonio o fuera de matrimonio, tienen derecho a igual protección social. Artículo 26.- 1. Toda persona tiene derecho a la educación. La educación debe ser gratuita, al menos en lo concerniente a la instrucción elemental y fundamental. La instrucción elemental será obligatoria. La instrucción técnica y profesional habrá de ser generalizada; el acceso a los estudios superiores será igual para todos, en función de los méritos respectivos. 2. La educación tendrá por objeto el pleno desarrollo de la personalidad humana y el fortalecimiento del respeto a los derechos humanos y a las libertades fundamentales; favorecerá la comprensión, la tolerancia y la amistad entre todas las naciones y todos los grupos étnicos o religiosos, y promoverá el desarrollo de las actividades de las Naciones Unidas para el mantenimiento de la paz. 3. Los padres tendrán derecho preferente a escoger el tipo de educación que habrá de darse a sus hijos. Artículo 27.- 1. Toda persona tiene derecho a tomar parte libremente en la vida cultural de la comunidad, a gozar de las artes y a participar en el progreso científico y en los beneficios que de él resulten. 2. Toda persona tiene derecho a la protección de los intereses morales y materiales que le correspondan por razón de las producciones científicas, literarias o artísticas de que sea autora. Artículo 28.- Toda persona tiene derechoa que se establezca un orden social e internacional en el que los derechos y libertades proclamados en esta Declaración se hagan plenamente efectivos. Artículo 29.- 1. Toda persona tiene deberes respecto a la comunidad (...). 2. En el ejercicio de sus derechos y en el disfrute de sus libertades, toda persona estará solamente sujeta a las limitaciones establecidas por la ley con el único fin de asegurar el reconocimiento y el respeto de los derechos y libertades de los demás, y de satisfacer las justas exigencias de la moral, del orden público y del bienestar general en una sociedad democrática. 3. Estos derechos y libertades no podrán, en ningún caso, ser ejercidos en oposición a los propósitos y principios de las Naciones Unidas. Artículo 30.- Nada en esta Declaración podrá interpretarse en el sentido de que confiere derecho alguno al Estado, a un grupo o a una persona, para emprender y desarrollar actividades (...) tendientes a la supresión de cualquiera de los derechos y libertades proclamados en esta Declaración. 4 secundaria Nombres: _________________________________________________ _________________________________________________________ Apellidos: _________________________________________________ _________________________________________________________ DNI: ____________________________________________________ Domicilio: _________________________________________________ __________________________________________________________ Institución educativa: _________________________________________ __________________________________________________________ Correo electrónico: __________________________________________ _________________________________________________________ Razonamiento matemÁtico Matemática Impreso en el perÚ / prInted In peru La Editorial se hace responsable por el rigor académico del contenido del texto de acuerdo con los principios de la Ley General de Educación. título de la obra ® matemátIca delta 4, secundaria razonamiento matemático © derechos de autor reservados y registrados mauro enrIque matto muzante © derechos de edición, arte y diagramación reservados y registrados conforme a ley delta edItores s.a.c. edIcIón, 2020 coordinador de área: Mauro Enrique Matto Muzante diseño, diagramación y corrección: Delta Editores s.A.C. Ilustración general: Banco de imágenes Delta Editores s.A.C. delta edItores s.a.c. Jr. Pomabamba 325, Breña Tels. 332 6314 332 6667 Correo electrónico: informes@eactiva.pe www.eactiva.pe Tiraje: 3500 ejemplares Impresión: FINIshING s.A.C. Jr. La Maquinaria 160, Chorrillos Lima - Perú Tels. 265 3974 251 7191 IsBn n.o 978-612-4354-47-2 proyecto editorial n.o 31501051900810 ley n.o 28086 Hecho el depósito legal en la Biblioteca nacional del perú n.o 2019-10472 proHIBIda la reproduccIón total o parcIal leY de lucHa contra la pIraterÍa leY 28289 puBlIcada el 20 de JulIo de 2004 tÍtulo vII delItos contra los derecHos Intelectuales capÍtulo I delItos contra los derecHos de autor Y conexos Reproducción, difusión, distribución y circulación de la obra sin la autorización del autor. artículo 217.o.- será reprimido con pena privativa de libertad no menor de dos ni mayor de seis años y con treinta a noventa días-multa, el que con respecto a una obra, una interpretación o ejecución artística, un fonograma o una emisión o transmisión de radiodifusión, o una grabación audiovisual o una imagen fotográfica expresada en cualquier forma, realiza alguno de los siguientes actos sin la autorización previa y escrita del autor o titular de los derechos: a. La modifique total o parcialmente. b. La distribuya mediante venta, alquiler o préstamo público. c. La comunique o difunda públicamente por cualquiera de los medios o procedimientos reservados al titular del respectivo derecho. d. La reproduzca, distribuya o comunique en mayor número que el autorizado por escrito. La pena será no menor de cuatro años ni mayor de ocho y con sesenta a ciento veinte días-multa, cuando el agente la reproduzca total o parcialmente, por cualquier medio o procedimiento y si la distribución se realiza mediante venta, alquiler o préstamo al público u otra forma de transferencia de la posesión del soporte que contiene la obra o producción que supere las dos (2) Unidades Impositivas Tributarias, en forma fraccionada, en un solo acto o en diferentes actos de inferior importe cada uno. Conoce tu libro En esta sección se encuentra la teoría del tema a desarrollar. Tema 15 MateMática DELTA 4 - RazonaMiento Mate Mático 2 Análisis psicotécn ico En este tema se plantearán ejercici os que sirven pa ra desarrollar el p roceso del pensamiento ló gico y aptitudes q ue se requieren p ara enfrentar situa ciones problemáticas. Para un mejor ente ndimiento lo dividire mos en: Series de figuras, Término ex cluido, Analogías gráficas, Aptitud espacial. Series de figuras Permite evaluar la in teligencia general y, más concretamente , la capacidad de abs tracción, que es la base de to do el proceso menta l. Ponen en evidencia la capacidad para deducir los principio s lógicos en base a unas figuras que siguen u n orden lógico, es de cir, que forman una verdadera serie, ya que van modificándose en de terminado sentido. El objetivo es descu brir la relación que e xiste entre todas las figuras de la serie p ara así deducir la que contin úa. Las series de figura s forman parte de la s pruebas no-verbal es, puesto que no c ontienen palabras. Por eso m ismo, se les denomi na «libres de cultura », ya que, para resp onder a sus preguntas no se requiere saber leer ni escribir. Ejemplo: Señala la figura que continúa la serie grá fica. 1 2 3 4 Término excluido En este tipo de ejerc icios el alumno debe descubrir la caracte rística en común que tienen todos los elementos de la serie a excep ción de uno de ellos , el cual deberá ser excluido de la serie. Ejemplo: El cuadrado celeste gira dentro del cuad rado blanco en sent ido contrario a las ag ujas del reloj. Deducimos en tonces que la figura que continúa la ser ie es la 2. Si observamos bien , notaremos que atr ás del triángulo ver de está un círculo v erde, y atrás del triángulo b lanco hay un círculo blanco; la figura D n o cumple esta regla , ese es el término excluído. A B C D E Los test psicotécnic os son un ejemplo de las nuevas técnicas de selección a las que recurren responsables de recursos humanos. Los test psicotécnic os evalúan las capacidades y aptitudes intelectuales del postulante en relaci ón con el puesto que s e oferta. En general, el seleccionador pretende conocer e l grado de memoria, atención, destreza lingüística, numéric a y administrativa, percepción, la habilidad para razonar y además características del postulante. Para resolver los problemas de secuencias gráficas , lo mejor que puede s hacer es trabajar los elementos de la figura por separado . Considera el giro en sentido horario ( ) y el antihorario ( ) Según el movimient o de las manecillas de un reloj. Recu e rda 24 Rpta. El primer término es 100. Se reparte caramelos a un grupo de niños en cantidades que forman una progresión aritmética. Al séptimo niño le tocó la mitad de lo que le tocó al último y a este el quíntuplo de lo que le tocó al primero, ¿cuántos niños son? Resolución: Halla la suma de los términos de an. Resolución: 1 Se define la sucesión cuyo término enésimo {an} cumple: an = an + 1 – an – 1 Además: a7 = a9 = 8 Calcula el valor de: a3 + a4 + a5 Resolución: 2 La suma del sexto y duodécimo término de una progresión aritmética es 1800 y la relación del cuarto y duodécimo término es como 2 es 6. Halla el valor del primer término. Resolución: 3 4 Calcula el valor de la razón de la sucesión geométrica. (3x – 3) ; (2x – 2) ;(x + 2) ; (x – 2) ; … Resolución: 5 Encuentra el valor de x en la sucesión. 45; 22; 7; 0; 0; 5; 12; x Resolución: 6 Rpta. Son 17 niños. an = an + 1 – an + 1 a8 = a9 – a7 0 = 8 – 8 a7 = a8 + a6 8 = 0 – (–8) a6 = a7 – a5 –8 = 8 – 16 t1 t4 2k t6 3k 1800 = 9k k = 200 t1 = 100 t12k 2 45 ; 22 ; 7 ; 0 ; 0 ; 5 ; 12 ; x –23 –15 –7 0 5 7 5 8 8 7 5 2 –2 0 –1 –2 –3 –4 a5 = a6 – a4 16 = –8 – (–24) a4 = a5 – a3 –24 = 16 – 40 a3 + a4 + a5 40 + (–24) + 16 = 32 Rpta. La suma es 2n2 + 3. Rpta. El valor de a3 + a4 + a5 es 32. Rpta. El valor de x es 17. Rpta. La razón vale . 2 3 5 6 10 11 17 18 ; ; ; 1° 2k 6r 3k 10r 5k 7° 5k n° 10k r = T2 T1 r = 2(x – 1) 3(x – 1) r = 23 2 3 x = 17 6r 3k x 5k = x = 10r 7º + 10 = 17 1 2 ; 5 ; 10 ; 171 3 5 7 2 2 2 2 2 2 2 3 ; 6 ; 11 ; 18 1 3 5 7 A = 1 B = 0 C = 1 A = 1 B = 0 C = 2 ∴ an = n2 + 1 n2 + 2 Tn = n2 + 1 Tn = n2 + 2 Ejercicios resueltos ; ... ; an Para una mejor organización, se ha enumerado cada tema. Enunciado del problema Título del tema Comentarios que refuerzan el desarrollo del tema. Algoritmo de resolución Folio Ejemplos desarrollados, en los que se explica didácticamente los pasos a ejecutar para hallar la respuesta. Contenido teórico Ejercicios resueltos Conoce tu libro Aquí encontrarás ejercicios planteados, los cuales resolverás en los espacios señalados siguiendo las indicaciones del docente. 65 MateMática DELTA 4 - RazonaMiento MateMá tico Ejercicios de aplicac ión En una urna se tiene (5a + 4) ficha s negras y (4a + 1) fichas blancas. Determina el menor número de fichas que debe extraerse al az ar para tener la certeza de (3 a + 2) blancas. 5 Dentro de una ur na depositamos 12 es feras rojas, 15 blancas, 20 negr as, 36 azules y 52 verdes, ¿cuántas esferas ha y que sacar como m ínimo para estar seguro de haber extraído 12 de uno de los colores? 1 En un juego d e tiro al blanco, ¿c uánta es la diferencia entre lo má ximo y mínimo que se puede obtener con 3 tiros si c ada zona permite un m áximo de 2 tiros, si los dispa ros deben dar en el ta blero? 6 10 9 8 7 5 1 César tiene en una urna 12 fichas numeradas del 1 al 12, ¿cuál es el mínimo número d e fichas que ha de extraer pa ra tener la certeza de haber obtenido 3 fichas num eradas consecutivas? 2 3. En una bolsa ha y 9 bolas blancas, 8 bolas rojas, 12 bolas azules, ¿c uántas bolas como mínimo se deben extraer al a zar para tener la cert eza de haber obtenido 3 bola s del mismo color? 3 ¿Cuántas person as se necesitan como mínimo en una habitación para tener la certeza que hayan tres personas nacida s en el mismo mes? 4 En la figura se muestran 8 moned as pegadas de 2 soles colocadas sobre una mesa. ¿C uál es el máximo número d e monedas de 2 sol es que pueden ser colocada s alrededor de ellas? 7 2 2 2 2 2 2 2 2 Se compran ca misas cuyo precio u nitario varía desde S/ 12 hasta S/ 21 y se vende cada u na a un precio que varía desd e S/ 18 hasta S/ 25. ¿ Cuál es la máxima ganancia que se puede obtene r por la venta de 3 camisas? 8 Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolu ción: Resolución: Resolución: Resolución: 84 Se lanzan tres dados legales al piso, ¿de cuántas maneras diferentes se pueden obtener resultados distintos en los tres dados? ¿De cuántas maneras 3 fresadoras, 4 tornos, 4 taladros y 2 cepillos pueden ordenarse en fila en un taller, de modo que el mismo tipo de máquina queden juntas? Una alumna tiene 4 blusas, 3 pantalones, 2 faldas y 6 pares de zapatos. ¿De cuántas maneras diferentes se podrá vestir de manera que no puede utilizar falda y pantalón juntos? Un club tiene 20 miembros de los cuales 12 son mujeres. ¿Cuántas juntas directivas de 3 miembros: presidente, vicepresidente y secretario pueden formarse, si el presidente debe ser una mujer y el vicepresidente un hombre? ¿Por cuántas rutas diferentes se puede ir de A a B? La Municipalidad de Lima ha ordenado que las mototaxis sean amarillas y tengan las placas con 6 caracteres (3 letras seguidas de 3 dígitos). ¿Cuántas placas diferentes se podrán formar? Hay 5 candidatos para presidente de un club, 6 para vicepresidente y 3 para secretario. ¿De cuántas maneras se pueden ocupar estos tres cargos? ¿De cuántas maneras se puede llenar una estantería, en la que caben 4 botellas, si se dispone de 6 botellas distintas? El servicio de inteligencia de cierto país, desea enviar mensajes a sus agentes secretos. Solo quiere utilizar las siguientes letras: V, A, M, P, I, R, O. ¿Cuántas palabras claves de cinco letras pueden formarse, si ninguna letra puede repetirse? A un certamen de belleza se presentaron 8 candidatas; Richard desea escoger a 3 de ellas para que representen a las ciudades de Lima, Arequipa y Piura. ¿De cuántas maneras diferentes las podrá escoger? De todos los números de 4 cifras que se pueden formar con los dígitos 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; ¿cuántos son impares? De un grupo de 8 alumnos se desea escoger una comisión integrada por un presidente, un tesorero, un secretario. ¿De cuántas maneras diferentes podré escogerlos? 1 8 9 10 11 12 2 3 4 5 6 7 Practica y demuestra A 120 B 180 C 140D 130 E 117 A 120 B 60 C 144D 72 E 288 A 148 B 320 C 330D 336 E 480 A 336 B 340 C 240D 180 E 120 A 1428 B 1716 C 1628D 1718 E 1728 A 108 B 64 C 128D 72 E 90 A 12 B 14 C 15D 20 E 24 A 186 000 B 165 888 C 3840D 100 000 E 200 000 A 2520 B 1550 C 1850D 1100 E 1200 A 24 B 120 C 360D 240 E 720 A 7560 B 4500 C 2520D 1260 E 3600 A 203 × 103 B 273 × 103C 27 × 26 × 25 D 26 × 103E 26 × 25 × 24 A B C Enunciado del problema Espacio para resolver el problema En este espacio se ha planteado algunos problemas, los mismos que tendrás que resolver considerando el proceso seguido anteriormente. Ejercicios de aplicación Practica y demuestra Nombre de la sección Nombre de la sección Índice 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 n.o de tema resuelve problemas de cantidad resuelve problemas de regularidad, equivalencia y cambio resuelve problemas de movimiento, forma y localización resuelve problemas de gestión de datos e incertidumbre razonamiento lógico 6 - Problemas sobre parentesco y cerillos - Problemas sobre distribuciones numéricas sucesiones 21 - sucesión aritmética y geométrica - sucesión de segundo grado razonamiento inductivo 44 - Definición - Casos particulares operaciones matemáticas 51 - Definición. Operador matemático - Operadores matemáticos arbitrarios. Propiedades análisis psicotécnico 15 - Series de figuras y término excluido - Analogías gráficas y aptitud espacial sumatorias 37 - Definición - Propiedades series 28 - serie aritmética y geométrica - series especial, notables y de orden superior móviles 68 - Conceptos previos - Fórmula general y auxiliares análisis combinatorio I 79 - Principio aditivo y multiplicativo - Permutación lineal máximos y mínimos 60 - Problemas sobre certeza - Intervalos de pesos ecuaciones diofánticas 73 - Definición - Criterios de solución: multiplicidad y cifras terminales análisis combinatorio II 85 - Permutación circular y con elementos repetidos - Combinación porcentajes 91 - Definición. Porcentaje de una cantidad - Aplicaciones comerciales. competencias contenido pedagógico 6 Tema Razonamiento lógico 1 a) Cuando lo que se necesita es hallar la relación parental existente de dos o más personas, los cuales se resuelven de manera regresiva, es decir, desde el final hasta el principio. Ejemplo: ¿Cuál es la relación parentalque tengo con el esposo de la madre de la hija de la suegra de mi esposa? Resolución: El esposo de la madre de la hija de la suegra de mi esposa Hija de Mi madre Madre de Mi hermana Esposo de Mi madre Mi padre Por lo tanto, esta persona es mi padre. b) Cuando se da una lista de personas con el papel que cumplen dentro de una familia y lo que se tiene que hallar es el mínimo número de personas que puede haber para que se cumpla con la presencia de todos los elementos de la lista, los cuales se resuelven utilizando un diagrama tipo árbol genealógico. Ejemplo: En una reunión se puede apreciar que hay un abuelo, una abuela, dos padres, dos madres, tres hijas, un hijo, un yerno, dos hermanas, un hermano, dos nietas y un nieto. ¿Cuántas personas como mínimo habrá en dicha reunión? Resolución: De la primera lectura del problema se debe obtener el número de generaciones y los elementos, tanto de la primera como de la última generación. En el caso del problema planteado son tres generaciones (abuelos y nietos), en la primera generación se encuentra un abuelo y una abuela y en la última generación hay dos nietas y un nieto. Problemas sobre parentesco En este apartado se puede reconocer dos tipos de situaciones, con procedimientos diferentes para su resolución. A continuación se muestran ejemplos de estas situaciones. 1.a Generación 2.a Generación 3.a Generación Recu e rda Razonar es la actividad mental que permite lograr la estructuración y la organización de las ideas para llegar a una conclusión. Debes recordar que para resolver problemas de razonamiento lógico matemático no requieren muchos conocimientos de matemática, la mayor parte de los problemas se resuelven utilizando matemática elemental (suma, resta, multiplicación, división, y nada más...), pero eso sí, debes aplicar mucho ingenio al momento de plantear la solución. Estos problemas son comunes en los exámenes de admisión a institutos superiores, escuelas politécnicas, universidades y también en algunos concursos para postular a un puesto de trabajo (entrevistas laborales). Es importante que tomes en cuenta lo aprendido en los años anteriores (lógica) al momento de resolver los problemas de este capítulo. 7MateMática Delta 4 - RazonaMiento MateMático Ahora, se debe unir a la primera con la última generación buscando que se cumpla con la presencia de los demás elementos de la lista. Problemas sobre cerillos En este apartado se puede reconocer tres tipos de situaciones, con procedimientos diferentes para su resolución. A continuación se muestran ejemplos de estas situaciones. Por lo tanto, se deben extraer 3 cerillos como mínimo para que no haya triángulos en el arreglo. b) Cuando lo que piden es mover o trasladar una mínima cantidad de cerillos para cumplir un objetivo. Ejemplo 1 Determina el mínimo número de cerillos que se deben mover para que haya una igualdad válida en el siguiente arreglo: Por lo tanto, se debe mover un cerillo como mínimo para tener una igualdad válida. Abuelo Padre Hija Madre Nieta Hija Nieta Hija Abuela Madre Padre Yerno Nieto Hijo Resolución: Recu e rda Algunas definiciones a tomar en cuenta en los problemas sobre parentesco: - Tío(a): Hermano de uno de los padres de una persona. - Abuelo(a): Padre o madre de uno de los padres de una persona. - Primo(a): Hijo del tío de una persona. - Sobrino(a): Hijo del hermano de una persona. - Cuñado(a): Hermano del cónyuge de una persona./Cónyuge del hermano de una persona. - Suegro(a): Padre o madre del cónyuge de una persona. Recuerda que en los problemas sobre cerillos (palitos de fósforo) se debe reconocer si tienes que mover, retirar o agregar palitos, así como, si tienes que construir una figura. a) Cuando lo que piden es extraer una mínima cantidad de cerillos para cumplir un objetivo. Ejemplo: ¿Cuántos cerillos se debe extraer como mínimo en el siguiente arreglo para que ya no exista ningún triángulo? 8 Ejemplo 2 El siguiente arreglo tiene forma de un pez, ¿cuántos cerillos se deben trasladar de lugar como mínimo para que el pez mire hacia el otro lado? Resolución: En este caso es recomendable colocar la figura inicial y la figura final, una al lado de la otra, para poder reconocer la estructura máxima que tienen en común y solo mover lo mínimo necesario. Por lo tanto, se debe mover 3 cerillos como mínimo para que el pez mire al otro lado. c) Cuando lo que piden es elaborar construcciones con una mínima cantidad de cerillos. Ejemplo: ¿Cuántos cerillos se necesitan como mínimo para tener una figura en la que haya cuatro triángulos iguales? Resolución: Por lo tanto, se necesitan seis cerillos como mínimo para tener una figura con cuatro triángulos iguales. Problemas sobre distribuciones numéricas En este caso existen distintas variantes, es por esto que se desarrollará una de las más comunes, que son las distribuciones mágicas, en las cuales se distribuye un conjunto de números, de tal manera que parece una misma suma en distintos lugares de la distribución. Ejemplo: Distribuye los números del 1 al 9 en el siguiente arreglo, de tal manera que la suma de cada lado del triángulo sea 19 unidades. Halla el valor de a + b + c. b a c Recu e rda La Ley de la tricotomía es una proclamación formal de una propiedad que para muchos de los estudiantes es bastante obvia, al hacer comparaciones entre dos números. De acuerdo con la propiedad de la tricotomía, una de las relaciones tiene: x > y, x = y o x < y Es decir, un número real puede ser positivo, negativo o cero. Este es el principio para la resolución de los problemas con balanzas, ya que el principio de estas es la comparación de los pesos. Una distribución mágica es aquella que contiene una suma que aparece de manera constante. A esta se le conoce con el nombre de constante mágica. En lógica, una contradicción es una incompatibilidad entre dos o más proposiciones. Por ejemplo, las oraciones «llueve y no llueve» y «ni llueve ni truena, pero llueve y truena» expresan contradicciones. 9MateMática Delta 4 - RazonaMiento MateMático Resolución: Como el problema dice que la suma en cada lado es 19 unidades, entonces S = 19. 3(19) = (1 + 2 + 3 + … + 9) + a + b + c 3(19) = + a + b +c 57 = 45 + a + b + c 12 = a + b + c Por lo tanto, el valor de a + b + c es 12. De manera general: Problemas sobre principio de suposición En este tipo de problemas se plantea casos en los que se debe utilizar la lógica para su solución, donde es importante que se reconozcan dos posibles situaciones: Contradicciones: En las que las afirmaciones tienen valores de verdad opuestos, es decir, que si una de ellas es verdadera, la otra será falsa y viceversa. Ejemplo: Reafirmaciones: En las que las afirmaciones tienen valores de verdad equivalentes, es decir, que si una de ellas es verdadera, la otra también será verdadera y cuando la primera es falsa, la segunda también será falsa. Ejemplo: Ahora se aplica ese conocimiento en la solución de los problemas. Ejemplo: Cuatro hermanos son interrogados porque se desapareció un pedazo de torta del refrigerador, a lo que ellos contestaron: S = a + b + e + d S = b + c + h + i (+) S = a + c + f + g 3S = (a + b + c + d + e + f + g + h + i) + a + b + c Suma de todos los números utilizados 9 × 10 2 n(S) n = Cantidad de veces que aparece la misma constante. = +Suma de todos los números Suma de los números que se repiten Raúl: «Tengo dos hermanos» V F Miguel: «Raúl no tiene dos hermanos» F V Juan: «Tengo 15 años» V F Carlos: «Juan está mintiendo» F V (≠) = 1V y 1F = 1V y 1F(≠) Ricardo: «Tengo tres hermanos» V F Jorge: «Ricardo tiene tres hermanos» V F Hugo: «Tengo 24 años» V F Pedro: «Hugo está diciendo la verdad» V F (=) = 2V o 2F = 2Vo 2F(=) b S S S d h e i a f g c Recu e rda En lógica proposicional, una contradicción se define como una fórmula que resulta falsa para cualquier interpretación, es decir, para cualquier asignación de valores de verdad que se haga a sus fórmulas atómicas. Por ejemplo, la siguiente tabla demuestra una contradicción. Reafirmar es un verbo que se refiere a la acción de afirmar otra vez algo. Afirmar, por su parte, consiste en ratificar, revalidar o confirmar alguna cosa. Podría decirse que la reafirmación es un paso posterior, aunque no imprescindible, de una afirmación. Recuerda que la suma de los n primeros números naturales se calcula con la fórmula: n(n + 1) 2 La suma de los n primeros números pares se calcula con la fórmula: n(n + 1) 10 Jean Paul: Yo no me comí la torta. Jean Pierre: Fue Ítalo. Ítalo: Jean Pierre miente. Aldo: Yo me comí la torta. Si se sabe que solo uno de ellos miente y el resto dice la verdad. ¿Quién se comió la torta del refrigerador? Resolución: Como la afirmación que dice Aldo (yo me comí la torta) es verdadera, entonces el que se comió la torta fue él. Por lo tanto, Aldo se comió la torta. Jean Paul: Yo no me comí la torta. V Jean Pierre: Fue Ítalo. Ítalo: Jean Pierre miente. Aldo: Yo me comí la torta. V = 1V y 1F Solo uno miente: 1F y 3V (≠) Problemas sobre relaciones temporales En este tipo de problemas lo que se debe hacer es traducir el enunciado en una ecuación, donde el día de hoy es lo que se debe hallar (variable) y para esto es necesario tomar en cuenta lo siguiente: Ejemplo: Si el ayer del pasado mañana de hace 5 días fue jueves. ¿Qué día será el mañana del anteayer del pasado mañana? Resolución: Hoy: x Si el ayer del pasado mañana de hace 5 días fue jueves. x –1 + 2 –5 = jueves x – 1 + 2 – 5 = jueves x – 4 = jueves x = jueves + 4 x = lunes El mañana del anteayer del pasado mañana. lunes +1 –2 +2 lunes +1 – 2 + 2 = lunes + 1 = martes Por lo tanto, ese día será martes. Hace n días … Antes de ayer Ayer Hoy Mañana Pasado mañana … Dentro de n días –n –2 –1 x +1 +2 +n Recu e rda Un cuadrado mágico es una distribución numérica de forma cuadrada en la que se cumple que la suma de los números ubicados en cada fila, columna y diagonal principales es la misma. La suma de todos los puntos en un dado es 21 y los números en las caras opuestas suman 7 puntos. Esto quiere decir, que el número que se le opone al 1 es el 6, al 2 se le opone el 5 y al 3 se le opone el 4. Recuerda la cantidad de días que tiene cada mes: Enero: 31 Febrero: 28 o 29 Marzo: 31 Abril: 30 Mayo: 31 Junio: 30 Julio: 31 Agosto: 31 Setiembre: 30 Octubre: 31 Noviembre: 30 Diciembre: 31 Febrero tendrá 29 días cuando el año sea bisiesto. 11MateMática Delta 4 - RazonaMiento MateMático Ejercicios resueltos Aldo dijo: «Yo no lo maté» F Rony dijo: «Aldo miente» V Peter dijo: «Rony miente» F Carlos dijo: «Rony lo mató» F = Contradic. 1V y 1F = Contradic. 1V y 1F Coloca los números del 1 al 9, uno por círculo, de manera que las sumas de los números de cada lado del triángulo sea igual a 20. Da como respuesta la suma de los números que van en los vértices. Un fiscal estaba convencido que tres de las cuatro personas: Aldo, Rony, Peter o Carlos eran los asesinos de un delincuente. Cada uno de ellos hizo una afirmación, pero solo una de las cuatro afirmaciones es verdadera: Aldo dijo : «Yo no lo maté» Rony dijo : «Aldo miente» Peter dijo : «Rony miente» Carlos dijo : «Rony lo mató» ¿Quién no es el asesino? 6 3 Rpta. Se deben mover 3 fichas. Rpta. La suma de los números de los vértices es 15. 1 Resolución: Resolución: Resolución: Se toma como modelo un cuadrado mágico de 3 × 3: Como solo 1 es cierto, entonces Rony debe decir la verdad porque sino habrían 2 ciertas. Como Carlos dice que Rony lo mató y esa afirmación es falsa, entonces Rony es inocente. Rpta. Rony no es el asesino. ¿Cuántas fichas se deben mover como mínimo para lograr que los números de las tres filas horizontales, las tres filas verticales y las dos diagonales presenten siempre la misma suma, si además se sabe que las fichas con los números 1, 3 y 7 no se pueden mover? 5 7 5 3 6 1 8 2 9 4 2 9 4 7 5 3 6 1 8 b S S S d h e i a f g b d h e i a f g c c 3(S) = (1 + 2 + 3 + … + 9) + a + b + c 3(S) = + a + b +c 3(S) = 45 + a + b + c 3(20) = 45 + a + b + c 15 = a + b + c 9 × 10 2 ¿Cuántos cerillos hay que cambiar de posición como mínimo, para obtener una figura que tenga 10 cuadrados? Rpta. Hay que mover 4 palitos. Resolución: Se tienen 81 bolas del mismo color y tamaño, pero una de ellas es un poco más pesada que las otras, que si tienen el mismo peso. Si se tiene una balanza de dos platillos, ¿cuál es el menor número de veces que se tiene que usar la balanza para detectar a la bola que pesa más? Resolución: Rpta. Se debe usar 4 veces la balanza. Por la ley de triconomía se debe dividir siempre en tres grupos. 2 27 3 9 1 27 3 9 1 27 3 9 1 ð 81 bolas ð 9 bolas ð 27 bolas ð 3 bolas 1.º 2.º 3.º 4.º El triángulo de la figura está formado con 15 monedas. ¿Cuál es el número mínimo de monedas que tendríamos que mover para que dicho triángulo apunte hacia abajo? 4 Resolución: Inicial Final Rpta. Se debe mover 5 monedas. 7 5 6 1 2 9 3 8 4 12 Ejercicios de aplicación ¿Cuál es el menor número de palitos de fósforo que se deben mover para invertir el sentido de la flecha? 1 En la siguiente cuadrícula coloca los números del 1 al 12, sin repetir, de modo que la suma en las filas sea constante y lo mismo en las columnas. ¿Cuál es el mínimo valor de la suma de los números que van en las casillas sombreadas? 5 En una reunión familiar se observa: 2 abuelos, 2 abuelas, 3 padres, 3 madres, 2 suegros, 2 suegras, 1 yerno, 1 nuera, 3 hijos, 2 hijas, 2 hermanos, 1 hermana, 2 nietos y 1 nieta. ¿Cuántas personas como mínimo están presentes en dicha reunión? 6 Si dentro de tres días ocurrirá que el mañana del antes de ayer del antes de ayer del pasado mañana de ayer será jueves. ¿Qué día fue el pasado mañana del mañana del ayer de hace 3 días? 3 4 En una caja se tiene 36 bolas de billar del mismo tamaño, pero una de ellas tiene mayor peso que las otras, que sí tienen el mismo peso. Se desea reconocer la más pesada usando una balanza de dos platillos o de equilibrio. ¿Cuántas pesadas son indispensables como mínimo para determinar esa bola? En una hilera de diez vasos. Los cinco primeros están llenos de vino y los siguientes vacíos. ¿Cuántos vasos como mínimo se deben mover para que los vasos llenos y los vacíos se alternen uno a uno? 2 Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: 13MateMática Delta 4 - RazonaMiento MateMático La figura I muestra 28 fichas circulares. ¿Cuántas fichas, como mínimo, deben trasladarse de lugar, para tener la misma distribución que la figura II? 8 Figura I Figura II En la figura colocar en cada círculo los números 1 ; 3 ; 4 ; 5 ; 6 ; 8 y 10 sin repetición de manera que la suma de tres números unidos por una línea recta sea la misma y además lo máximo posible. Da como respuesta el valor de dicha suma. 9 13 Se tiene una torta en forma de un cilindro recto, el cual se desea dividir en porciones. Si se efectúan 4 cortes rectos con el cuchillo, manteniendo la torta en la misma posición ¿cuántas porciones como máximo se pueden obtener? Si el anteayer del mañana de pasado mañana será viernes. ¿Qué día fue ayer? 7 ¿Cuántas personas como mínimo se necesitan para formar 6 filas de cuatro personas cada una? 10 ¿Cuál es el mínimo número de personas quese necesitan para formar 5 filas y en cada fila 4 personas? 11 Un viajero llega a la orilla de un río llevando consigo un lobo, una oveja y una cesta con repollos. El único bote disponible es muy pequeño y no puede llevar más que al viajero y uno de sus bienes. Desgraciadamente si los deja solos, la oveja se comería los repollos o el lobo devoraría a la oveja. Si logró transportar todos sus bienes a la otra orilla. ¿Cuántas veces como mínimo cruzó el río en la canoa? 12 Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: 14 Practica y demuestra En la figura, distribuye los números del 1 al 12 de modo que la suma de los números que se hallan en cada lado del cuadrado sea 22. Da como respuesta la suma de los números que van en los vértices (a + b + c + d). A 12 B 22 C 10 D 16 E 18 En el siguiente cuadrado se ubican los 16 primeros números pares; además, al sumar en forma vertical, horizontal o diagonal resulta el mismo valor. Halla el valor de a + b + c + d. A 39 B 68 C 62 D 42 E 48 En una reunión se encuentran presentes un abuelo, una abuela, dos padres, dos madres, dos esposos, dos esposas, una tía, una nuera, un nieto, una nieta, un cuñado y una cuñada. ¿Cuántas personas como mínimo se encuentran presentes en la reunión? A 6 B 7 C 8 D 9 E 5 Un juez comprobó que tres de los cuatro: Ariel, Jorge, Pedro o David eran los asesinos de Nemesio. Cada delincuente hizo una afirmación, pero solo una de las cuatro afirmaciones es verdadera: Ariel dijo: «Yo no lo maté» Jorge dijo: «Ariel miente» Pedro dijo: «Jorge miente» David dijo: «Jorge lo mató» ¿Quién no es el asesino? A Ariel B Jorge C Pedro D David E Ariel o Jorge En una reunión están presentes un bisabuelo, 3 hijos, 3 padres, 2 nietos y un bisnieto. Cada uno lanzó dos dados obteniendo entre todos 17 puntos. Si todos excepto el bisabuelo obtuvieron el mismo valor cada uno y la cantidad de personas reunidas es la mínima. ¿Cuál es el máximo valor obtenido por el bisabuelo? A 9 B 7 C 11 D 5 E 10 Se tienen 127 bolas de billar del mismo color y tamaño, pero una de ellas pesa un poco más que las demás. Si se dispone de una balanza de 2 platillos, ¿cuántas pesadas como mínimo se deben realizar para determinar con total seguridad cuál es la bola más pesada? A 2 B 3 C 4 D 5 E 6 En un lejano monte, hay dos civilizaciones, los de arriba (A) que siempre mienten y los de abajo (a) que siempre dicen la verdad. Un explorador llega hasta dicho monte y al entrar a una choza donde había dos personas de arriba y una de abajo, les hizo una pregunta a cada una y contestaron: El primero dijo: «Soy de abajo» El segundo dijo: «No soy de arriba» El tercero dijo: «El segundo dice la verdad» ¿A qué civilización pertenecen el primero, el segundo y el tercero, respectivamente? A a, a, A B A, A, A C A, A, a D a, a, a E a, A, A Una arañita sube durante el día 5 m y resbala durante la noche 3 m. ¿Cuántos días demorará en llegar a la cúspide de una torre de 145 m de altura? 1 6 3 8 2 9 7 5 a b c d a d b c Si el mañana del pasado mañana del ayer de mañana de hace 3 días es miércoles. ¿Qué día será el ayer del pasado mañana del mañana de pasado mañana? 4 A lunes B miércoles C sábado D domingo E martes A 69 B 70 C 71 D 72 E 73 Tema 15MateMática Delta 4 - RazonaMiento MateMático 2 Análisis psicotécnico En este tema se plantearán ejercicios que sirven para desarrollar el proceso del pensamiento lógico y aptitudes que se requieren para enfrentar situaciones problemáticas. Para un mejor entendimiento lo dividiremos en: Series de figuras, Término excluido, Analogías gráficas, Aptitud espacial. Series de figuras Permite evaluar la inteligencia general y, más concretamente, la capacidad de abstracción, que es la base de todo el proceso mental. Ponen en evidencia la capacidad para deducir los principios lógicos en base a unas figuras que siguen un orden lógico, es decir, que forman una verdadera serie, ya que van modificándose en determinado sentido. El objetivo es descubrir la relación que existe entre todas las figuras de la serie para así deducir la que continúa. Las series de figuras forman parte de las pruebas no-verbales, puesto que no contienen palabras. Por eso mismo, se les denomina «libres de cultura», ya que, para responder a sus preguntas no se requiere saber leer ni escribir. Ejemplo: Señala la figura que continúa la serie gráfica. 1 2 3 4 Término excluido En este tipo de ejercicios el alumno debe descubrir la característica en común que tienen todos los elementos de la serie a excepción de uno de ellos, el cual deberá ser excluido de la serie. Ejemplo: El cuadrado celeste gira dentro del cuadrado blanco en sentido contrario a las agujas del reloj. Deducimos entonces que la figura que continúa la serie es la 2. Si observamos bien, notaremos que atrás del triángulo verde está un círculo verde, y atrás del triángulo blanco hay un círculo blanco; la figura D no cumple esta regla, ese es el término excluído. A B C D E Los test psicotécnicos son un ejemplo de las nuevas técnicas de selección a las que recurren responsables de recursos humanos. Los test psicotécnicos evalúan las capacidades y aptitudes intelectuales del postulante en relación con el puesto que se oferta. En general, el seleccionador pretende conocer el grado de memoria, atención, destreza lingüística, numérica y administrativa, percepción, la habilidad para razonar y además características del postulante. Para resolver los problemas de secuencias gráficas, lo mejor que puedes hacer es trabajar los elementos de la figura por separado. Considera el giro en sentido horario ( ) y el antihorario ( ) según el movimiento de las manecillas de un reloj. Recu e rda 16 Analogías gráficas Una analogía es una relación de semejanza entre cosas distintas. El concepto permite referirse al razonamiento que se basa en la detección de atributos semejantes en seres o cosas diferentes. Una analogía, por lo tanto, es una comparación entre objetos, conceptos o experiencias. Al establecer una analogía, se indican características particulares y generales y se establecen las semejanzas y diferencias entre los elementos contrastados. Por lo tanto, tenemos que descubrir la relación existente en la primera pareja de figuras, tomando como referencia siempre a la primera de ellas y aplicar la misma regla a una tercera figura para llegar a la respuesta. Ejemplo: En la primera figura, vemos un cuadrado conteniendo un círculo, y en la segunda, la inversa de ellos. En la tercera figura notamos un triángulo conteniendo un círculo, la siguiente figura será un círculo conteniendo un triángulo, la figura C. Al armar el cubo, notaremos que el sólido D es el que corresponde al desarrollo mostrado. A B C D Aptitud espacial Las pruebas psicotécnicas de aptitud espacial evalúan la capacidad de concebir, relacionar e imaginar figuras en el espacio. Lo que se debe hacer es armar un sólido que se presenta de manera desarrollada (desarmada); esto lo podremos hacer descartando claves o armando físicamente dicho sólido. Otro tipo de problema que se puede presentar es el de conteo de caras de un sólido, en el cual se debe determinar el número total de caras del sólido en sus vistas (frontal, lateral izquierda, lateral derecha, posterior, superior e inferior). Ejemplo: Señala el sólido que corresponde al siguiente desarrollo: A) B) C) D) Para visualizar un sólido puedes hacerlo en tu goma de borrar. Las vistas de un sólido son: superior inferior posterior frontal lateral izquierdo lateral derecho Las preguntas de término excluido sirven para discernir la mejor opción que no cumple con las características de las demás. Las pruebas psicométricascon problema de análisis psicotécnico sirven para estimular su cerebro y mejorar su IQ (coeficiente intelectual). Si deseas seguir practicando puedes encontrar varios tipos de prueba de este tema en internet, solo tienes que buscarlo por su nombre: Pruebas psicotécnicas. Obse rva 17MateMática Delta 4 - RazonaMiento MateMático Ejercicios resueltos Señala la figura que cumple con la analogía. Resolución: Determina el total de caras del siguiente sólido: Resolución: 1 Encuentra la figura que cumpla el arreglo. Resolución: 2 Señala la figura que no guarda relación con las demás. Resolución: 3 4 ¿Cuál cubo corresponde al desarrollo de la figura adjunta? Resolución: 5 6 Halla la letra que sigue en la sucesión: A , B , D , G , M , ? Resolución: A B C D E A A A B B C C C D D E E ?: ::: A B C D E A, B, D, G, M, 1 2 4 7 13 20 1 2 3 6 7 ×2 +1 ×2 +1 Sigue la letra S En cada fila debe aparecer una vez: Dos flechas apuntadas a la derecha y una a la izquierda. Se debe considerar seis vistas: Número de caras Lateral derecha 3 + Lateral izquierda 1 Frontal 1 Posterior 1 Superior 2 Inferior 2 10 Para estar completamente seguro lo que se puede hacer es convertirlo de abstracto en concreto con el uso de un borrador común. En la analogía la figura gira 90° en sentido antihorario, por lo tanto: Se forman dos parejas iguales, A con E y B con D, por lo tanto la que no corresponde es C. en la última fila –90° Rpta. Letra S Rpta. 10 Rpta. C Rpta. D Rpta. C Rpta. A 18 Ejercicios de aplicación Encuentra la figura que completa de manera correcta el siguiente arreglo. A B C D E Determina la figura que sigue en la sucesión. A B C D E 3 Halla la letra que sigue. A , C , F , J , Ñ , ... 1 Encuentra la ficha de dominó que sigue.2 4 Señala la figura que no tiene relación.5 ¿Qué números serán visibles en el siguiente cubo, de tal manera que cumpla con la estructura de la sucesión? A B C D E 6 A P B H C T D E E G A B C D E A 4;2 B 6;2 C 5;2 D 3;5 E 1;6 19MateMática Delta 4 - RazonaMiento MateMático Determina la figura que cumple la analogía. A B C D E Encuentra el valor de x. A 8 B 7 C 6 D 5 E 4 9 4 2 x 3 2 8 4 3 125 4 5 8 7 8 Halla el valor de x. A 36 B 39 C 40 D 41 E 55 7 6 ( 38 ) 8 5 ( 32 ) 7 7 ( x ) 6 ¿Qué cubo corresponde al desarrollo de la figura adjunta? A B C D E 12 8 : :: : ? ¿Cuál es figura que cumple con la analogía? A B C D E 11 : :: : ? ¿Cuántos cubos hay en total en la figura? A 13 B 14 C 15 D 16 E 17 10 20 Encuentra el valor de x. Halla la letra que sigue. A , B , A , C , B , H , A E B I C J D F E G Determina el cubo que continúa en la sucesión. A B C D E Encuentra la cuarta figura que cumple con la analogía. (1) (2) (3) (4) A B C D E ¿Qué cubo corresponde al desarrollo de la figura? A B C D E ¿Qué figura continúa en la secuencia? A B C D E ¿Cuál de las opciones A, B, C, D o E encajaría en el círculo en blanco para formar una secuencia lógica? A B C D E Determina el total de cubos, como mínimo. A 20 B 22 C 23 D 24 E 26 ¿Qué figura no tiene relación con las demás? A B C D E 4 ( 16 ) 3 5 ( 15 ) 2 7 ( x ) 8 Halla el valor de x. A 74 B 71 C 66 D 72 E 58 1 6 7 8 9 10 2 3 4 5 3 2 4 59 19 x 4 5 35 2 6 : :: : A 35 B 49 C 63 D 70 E 42 Practica y demuestra Tema 21MateMática Delta 4 - RazonaMiento MateMático Sucesiones En este capítulo se desarrollará las sucesiones aritméticas, geométricas y de segundo grado. Sucesión aritmética Una sucesión aritmética es una secuencia numérica que se caracteriza porque sus términos presentan una razón aritmética constante. Ejemplo: • 5 ; 9 ; 13 ; 17 ; … • 121 ; 119 ; 117 ; 115 ; … Término enésimo Es el término que representa a todos los términos de la progresión, ya que todos ellos tendrán la forma de este. Además, en una progresión de n términos el término enésimo será el último término. Tn = T1 + r(n – 1) Siendo: Tn : Término enésimo T1 : Primer término r : Razón aritmética constante n : Posición del término En el caso del primer ejemplo planteado: • 5 ; 9 ; 13 ; 17 ; … Tn = T1 + r(n – 1) Tn = 5 + 4(n – 1) Tn = 5 + 4n – 4 Tn = 4n + 1 Cantidad de términos Para calcular la cantidad de términos en una progresión aritmética se pueden utilizar dos procesos. La primera forma de calcular la cantidad de términos en una progresión aritmética es igualar el término enésimo de dicha progresión con el último término y luego despejar hasta hallar el valor de n. La segunda forma de calcular la cantidad de términos en una progresión aritmética es con una fórmula que se deduce a partir del término enésimo. + 1 = n Tn – T1 r +4 +4 +4 +4 +4 +4 –2 –2 –2 Los números naturales son todos aquellos números que se utilizan para contar los elementos de un conjunto como también para las operaciones elementales del cálculo. = {0; 1; 2; 3; 4; ...} Un número entero es cualquier elemento del conjunto formado por los números naturales y sus opuestos. = {... –3; –2; –1; 0; 1; 2; ...} Un número par es un número entero que se puede escribir de la forma 2k, donde k es un número entero. Pares = {...; –4; –2; 0; 2; 4; ...} Los números enteros que no son pares, se les llama impares. Impares = {...; –3; –1; 1; 3; ...} • –1 • 0 • 1 • 2 • 3 • 4 • –2 • –3 • –4 Recu e rda 3 22 Sucesión geométrica Una progresión geométrica es una secuencia numérica que se caracteriza porque sus términos presentan una razón geométrica constante. Ejemplo: • 5 ; 15 ; 45 ; 135 ; … • 1200 ; 600 ; 300 ; 150 ; … Término enésimo Es el término que representa a todos los términos de la progresión, ya que todos ellos tendrán la forma de este. Además, en una progresión de n términos el término enésimo será el último término. Tn = T1 × q (n – 1) Siendo: Tn : Término enésimo T1 : Primer término q : Razón geométrica constante n : Posición del término En el caso del primer ejemplo planteado: • 5 ; 15 ; 45 ; 135 ; … Tn = T1 × q(n – 1) Tn = 5 × 3(n – 1) Cantidad de términos Para calcular la cantidad de términos en una progresión geométrica se debe igualar el término enésimo de dicha progresión con el último término y luego despejar la ecuación hasta hallar el valor de n. Sucesión de segundo grado Sucesión numérica que se caracteriza porque sus términos presentan una razón constante, pero no en el primer nivel como en la sucesión aritmética, sino en el segundo nivel de las razones. Ejemplo: • 5 ; 11 ; 19 ; 29 ; 41 ; … 6 8 10 12 2 2 2 • 7 ; 19 ; 34 ; 52 ; 73 ; … 12 15 18 21 3 3 3 × ½ × ½ × ½ × 3 × 3 × 3 × 3 × 3 × 3 El matemático alemán Michael Stiel (1485 - 1567) en su obra ARITHMETICA INTEGRA, popularizó los signos + y – desplazando a los signos p (plus) y m (minus). Según el matemático español Rey Pastor (1888 - 1962) los signos + y – fueron utilizados por primera vez por el científico alemán Widmann (1460 - 1498). Robert Recode (1510 - 1558), matemático y médico inglés, fue el creador del símbolo =, porque para él no había dos cosas más iguales que dos líneas rectas paralelas. El matemático Francois Viéte (1540 - 1603) fue el primero en utilizar letras para designar las incógnitas yconstantes. René Descartes propuso en su trabajo la geometría en la que se empleó las primeras letras del alfabeto (a, b, c) para las cantidades conocidas y las últimas (x, y, z), para las desconocidas. Existe un mito que dice que el impresor de Descartes le pidió usar para la incógnita aquella letra que menos se utilizaba, para dejar libres aquellas tan necesarias y escasas como la a. ¿Sa bía s qu e.. .? n: cantidad de términos Tn = último término 23MateMática Delta 4 - RazonaMiento MateMático Término enésimo Es el término que representa a todos los términos de la progresión, ya que todos ellos tendrán la forma de este. Además, en una progresión de n términos el término enésimo será el último término. Tn = An2 + Bn + C Siendo: Tn : Término enésimo n : Posición del término A : Coeficiente cuadrático B : Coeficiente lineal C : Término independiente Para hallar los valores de los coeficientes lo primero que se debe hacer es retroceder una columna en los términos de la sucesión y en las razones. En el caso del primer ejemplo planteado: C = 1 1 ; 5 ; 11 ; 19 ; 29 ; 41 ; … A + B = 4 4 6 8 10 12 2A = 2 2 2 2 2 Luego, se halla los valores de A, B y C de las igualdades obtenidas. • 2A = 2 → A = 1 • A + B = 4 → como se sabe que A = 1, entonces B = 3 • C = 1 Ahora, se debe reemplazar los valores de los coeficientes en la ecuación del término enésimo. Tn = An2 + Bn + C Tn = n2 + 3n + 1 Se puede comprobar que es correcto el proceso reemplazando el valor de n para los primeros términos. Tn = n2 + 3n + 1 T1 = 12 + 3(1) + 1 = 5 T2 = 22 + 3(2) + 1 = 11 T3 = 32 + 3(3) + 1 = 19 T4 = 42 + 3(4) + 1 = 29 T5 = 52 + 3(5) + 1 = 41 Sucesión: 5 ; 11 ; 19 ; 29 ; 41 ; … La inducción es una forma de razonamiento que consiste en establecer una ley o conclusión general a partir de la observación de hechos o casos particulares. Para los miembros del círculo de Viena, las ciencias empíricas están basadas en la inducción. El círculo de Viena fue un organismo científico y filosófico creado con el nombre de «Círculo de Viena para la concepción científica del mundo», se ocupaba principalmente de la lógica de la ciencia, considerando la filosofía como una disciplina encargada de distinguir entre lo que es ciencia y lo que no, y de la elaboración de un lenguaje común a todas las ciencias. Las ciencias empíricas, son conjuntos sistemáticos de conocimientos, coherentes y racionales, con los que se ofrece una explicación de las causas de los fenómenos y de las leyes por las que se regulan, explicación que es contrastable con la experiencia. Utilizan el método hipotético - inductivo. ¿Sa bía s qu e.. .? 24 Rpta. El primer término es 100. Se reparte caramelos a un grupo de niños en cantidades que forman una progresión aritmética. Al séptimo niño le tocó la mitad de lo que le tocó al último y a este el quíntuplo de lo que le tocó al primero, ¿cuántos niños son? Resolución: Halla la suma de los términos de an. Resolución: 1 Se define la sucesión cuyo término enésimo {an} cumple: an = an + 1 – an – 1 Además: a7 = a9 = 8 Calcula el valor de: a3 + a4 + a5 Resolución: 2 La suma del sexto y duodécimo término de una progresión aritmética es 1800 y la relación del cuarto y duodécimo término es como 2 es 6. Halla el valor del primer término. Resolución: 3 4 Calcula el valor de la razón de la sucesión geométrica. (3x – 3) ; (2x – 2) ; (x + 2) ; (x – 2) ; … Resolución: 5 Encuentra el valor de x en la sucesión. 45; 22; 7; 0; 0; 5; 12; x Resolución: 6 Rpta. Son 17 niños. an = an + 1 – an – 1 a8 = a9 – a7 0 = 8 – 8 a7 = a8 – a6 8 = 0 – (–8) a6 = a7 – a5 –8 = 8 – 16 t1 t4 2k t6 3k 1800 = 9k k = 200 t1 = 100 t12 6kk 2 45 ; 22 ; 7 ; 0 ; 0 ; 5 ; 12 ; x –23 –15 –7 0 5 7 5 8 8 7 5 2 –2 0 –1 –2 –3 –4 a5 = a6 – a4 16 = –8 – (–24) a4 = a5 – a3 –24 = 16 – 40 a3 + a4 + a5 40 + (–24) + 16 = 32 Rpta. La suma es 2n2 + 3. Rpta. El valor de a3 + a4 + a5 es 32. Rpta. El valor de x es 17. Rpta. La razón vale . 2 3 5 6 10 11 17 18; ; ; 1° 2k 6r 3k 10r 5k 7° 5k n° 10k r = T2 T1 r = 2(x – 1) 3(x – 1) r = 2 3 2 3 x = 17 6r 3k x 5k= x = 10r 7º + 10º = 17º 1 2 ; 5 ; 10 ; 17 1 3 5 7 2 2 2 2 2 2 2 3 ; 6 ; 11 ; 18 1 3 5 7 A = 1 B = 0 C = 1 A = 1 B = 0 C = 2 ∴ an = n2 + 1 n2 + 2 Tn = n 2 + 1 Tn = n 2 + 2 Ejercicios resueltos ; ... ; an 25MateMática Delta 4 - RazonaMiento MateMático Calcula el valor del término que continúa. 3 ; 4 ; 7 ; 15 ; 34 ; 76 ; ... 3 Determina el valor del término que continúa en la sucesión. 64 ; 48 ; 40 ; 36 ; 34 ; ... 1 Halla el valor del término que continúa en la siguiente sucesión. x2 + 23y15, 3x5 + 19y13, 5x8 + 15y11; 7x11 + 11y9 2 Encuentra el valor del número de términos de la sucesión. 6 ; 15 ; 28 ; 45 ; … ; 1891 4 Jorge le dice a Víctor: «Si ordeno los números 3; 7 y 1 en forma ascendente, y a cada uno le sumo una misma cantidad, obtengo una progresión geométrica». Determina la suma de las cifras del cuarto término de dicha progresión. 5 En una P.A. sus dos términos centrales suman 73 unidades, además el último término excede al primer término en 57 unidades. Halla la suma de las cifras del último término. 6 Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Ejercicios de aplicación 26 Calcula el número de términos que tiene una progresión aritmética, si se sabe que el primer término y la razón son la semisuma y la semidiferencia de los números a y b (donde a > b), respectivamente. Además, el último término de dicha progresión es (4a – 3b). La suma de los 8 términos centrales de una progresión aritmética creciente de 16 términos es 188 y el producto de sus términos extremos es 46. ¿Cuál es el tercer término de dicha progresión? 7 En las siguientes sucesiones: 1 ; 5 ; 13 ; 25 ; 41 ; … 41 ; 81 ; 121 ; 161 ; … El término 20 de la primera es igual al último de la segunda. Encuentra el valor del término central de la segunda sucesión. 8 10 De la siguiente sucesión: 0; –x; –a; –c; –b; (x – b); x; indica el término que continúa, si se sabe que a, b y c son números consecutivos crecientes (en ese orden) que suman 30; donde además x, b y (a + c) forman una progresión geométrica. 9 Determina el valor del vigésimo término en la sucesión 39; 56; 73; 90; ... 11 En la siguiente sucesión: 4 7 ; 6 10 ; 8 13 ; 10 16 ; ... Halla el término enésimo. 12 Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: 27MateMática Delta 4 - RazonaMiento MateMático A 10 B 11 C 12 D 9 E 13 A 45 B 80 C 85 D 90 E 100 A 0 B 1 C 2 D 3 E 4 A –11 B –9 C –3 D –12 E –8 Practica y demuestra De las sucesiones: 4 ; 11 ; 18 ; 25 ; ... ; an 9 ; 12 ; 15 ; 18 ; ... ; bn Si se sabe que tienen igual cantidad de términos y que al sumar el último término de la primera con el último término de la segunda sucesión resulta 803. ¿Cuántos términos tiene cada sucesión? En una progresión geométrica de razón q se tiene que: Encuentra el valor de . A 48 B 24 C 16 D 30 E 32 Determina el valor del vigésimo término de la siguiente sucesión. A B C D E En una progresión geométrica el término de sexto lugar es 486 y el primer término es 2. Encuentra el valor de la razón de la progresión. 4 En la siguiente sucesión:1 ; 2 ; 5 ; 10 ; 17 ; 26 ; ... Determina la suma de cifras del término 31. En una sucesión lineal el tercer término es 6 y el octavo término es 16. Halla el valor del término de lugar 22. Calcula el valor del segundo término negativo de la siguiente sucesión. 213 ; 207 ; 201 ; 195 ; ... En la siguiente progresión aritmética: √x ; 8 ; y + 1 ; 12 Encuentra el valor de 2x + 3y. En la sucesión: 328 ; 322 ; 316 ; 310 ; ... Determina el valor del cuarto término negativo y del lugar que ocupa. A –20 y 59° B –15 y 16° C –30 y 60° D –23 y 35° E –21 y 34° 9 Fabiola se propone leer una novela, el primer día lee 3 páginas; el segundo, 8 páginas; el tercer día, 15 páginas; el cuarto, 24 páginas, y así sucesivamente, hasta que cierto día se da cuenta que el número de páginas que ha leído ese día es 14 veces el número de días que ha estado leyendo. Halla el valor del número de páginas leídas dicho día. 1 2 3 5 6 7 8 10 1 4 4 7 9 12 16 19; ; ; 200 201 300 302 355 357 386 387 400 403 t10 t7 t8 t5 t12 t9 × × = 512 t5 t2 t14 t12 t15 t14 t20 t16 + + +E = A 42 B 44 C 40 D 36 E 50 A 98 B 99 C 210 D 577 E 321 A 168 B 126 C 204 D 128 E 192 28 Tema Series 4 Recuerda que existe un método distinto para calcular el valor de una serie según sea aritmética, geométrica finita o geométrica infinita, por lo cual se debe reconocer a qué tipo pertenece la serie. Para calcular el valor de una serie aritmética se necesita saber el valor del primer, el último y la cantidad de términos o el valor del término central y de la cantidad de términos. S = (T1 + Tn )/2 = Tc × n Una secuencia o cadena «finita», tiene un primer y último término bien definidos; en cambio en una serie infinita, cada uno de los términos suele obtenerse a partir de una determinada regla o fórmula, o por algún algoritmo. Al tener infinitos términos, esta noción suele expresarse como serie infinita, pero a diferencia de las sumas finitas, las series infinitas requieren de herramientas del análisis matemático para ser debidamente comprendidas y manipuladas. Serie Una serie es la adición indicada de los términos de una sucesión numérica. De acuerdo a esto, si tenemos la sucesión: Sucesión → 4; 9; 14; 19; ...; 79 Esta es la serie asociada a dicha sucesión: Serie → 4 + 9 + 14 + 19 + … + 79 El valor de la serie es el resultado de la adición de todos los números que pertenecen a la misma. 4 + 9 + 14 + 19 + … + 79 = 664 → valor de la serie Serie aritmética Una serie aritmética es la suma indicada de los términos de una progresión aritmética, es decir, de aquellos términos que presentan una razón aritmética constante. Para calcular el valor de la suma de los términos de una progresión aritmética se puede utilizar una fórmula que se deduce de una situación muy sencilla. Calcula el valor de la siguiente serie: S = 8 + 10 + 12 + 14 + 16 + 18 En primer lugar, se debe colocar la misma serie pero de manera invertida, es decir, con los términos ubicados de manera decreciente, para luego sumar ambas series. S = 8 + 10 + 12 + 14 + 16 + 18 S = 18 + 16 + 14 + 12 + 10 + 8 2S = 26 + 26 + 26 + 26 + 26 + 26 Ahora se procede a despejar el valor de la serie. 2S = 26 × (6) S = 26 × (6) 2 Donde: • 26 : Proviene de la suma del primer y el último término de la serie. • 6 : Representa la cantidad de términos de la serie. Por lo tanto, se deduce que la fórmula que se utiliza para calcular la suma de los términos de una progresión aritmética es: Donde: T1: primer término Tn: término enésimo n : cantidad de términos S = (T1 + Tn)n 2 (+) 29MateMática Delta 4 - RazonaMiento MateMático Serie geométrica Una serie geométrica es la suma indicada de los términos de una progresión geométrica, es decir, de aquellos términos que presentan una razón geométrica constante. En el caso de la suma de los términos de una progresión geométrica se debe hacer una diferenciación según la cantidad de términos que presente la misma, tomando en cuenta que puede ser finita o infinita. Serie geométrica finita Es aquella que tiene una cantidad de términos limitada y cuya razón puede tomar cualquier valor. Ejemplo: S = 7 + 28 + 112 + 448 + … (20 términos) Para calcular el valor de una serie geométrica finita se puede utilizar una fórmula que se deduce de una manera muy sencilla. Calcula el valor de la siguiente serie: S = 1 + 2 + 4 + 8 + … + 256 + 512 En primer lugar, se debe multiplicar a la serie por el valor de la razón, para luego restar ambas series. ×2 ×2 ×2 ×2 S = 1 + 2 + 4 + 8 + … + 256 + 512 2S = 2 + 4 + 8 + 16 + … + 512 + 1024 S = 1024 – 1 S = 1023 De manera general: S = T1 + T1 q + T1 q2 + T1 q3 + … + T1 qn – 2 + T1 qn – 1 Sq = T1 q + T1 q2 + T1 q3 + … + T1 qn – 2 + T1 qn – 1 + T1 qn S(q – 1) = T1 qn – T1 S(q – 1) = T1(qn – 1) Serie geométrica infinita Es aquella que presenta una cantidad de términos ilimitada, cuya razón tiene la forma de una fracción propia (ǀqǀ < 1). Ejemplo: S = 81 + 27 + 9 + 3 + … Para calcular el valor de una serie geométrica finita se puede utilizar una fórmula que se deduce de una manera muy sencilla. (–) (–) S = T1(qn – 1) q – 1 Donde: T1: primer término q : razón geométrica n : cantidad de términos Para poder calcular el valor de una serie geométrica infinita el valor absoluto de la razón debe ser menor que 1. El primer caso que registra el uso de una suma infinita de términos de una sucesión, se remonta hasta la antigua Grecia, con Arquímedes, quien probablemente usó este tipo de ideas para determinar el área encerrada bajo el arco de una parábola. Otras ideas relacionadas con el uso de series y sucesiones para la representación de determinadas funciones se concibieron en India durante el siglo XIV, época en que se destaca el trabajo de Madhava. Una serie resulta convergente si la sucesión de sumas parciales tiene un límite en el espacio considerado. De otro modo, constituiría lo que se denomina serie divergente. 30 Calcula el valor de la siguiente serie: S = 4 + 2 + 1 + 12 + … En primer lugar, multiplicamos a la serie por el valor de la razón, para luego restar ambas series. ×1/2 ×1/2 ×1/2 S = 4 + 2 + 1 + 1 2 + … 1 2 S = 2 + 1 + 1 2 + 14 + … 12 S = 4 S = 8 De manera general: S = T1 + T1 q + T1 q2 + T1 q3 + … Sq = T1 q + T1 q2 + T1 q3 + … + S(1 – q) = T1 S = T1 1 – q Serie especial Esta serie se caracteriza porque es la suma de fracciones donde en los denominadores aparecen los productos de números que tienen una razón aritmética constante. Ejemplo: S = 11 × 2 + 1 2 × 3 + 1 3 × 4 + 1 4 × 5 + ... + 1 30 × 31 En este caso los números que aparecen en los denominadores son consecutivos, por lo tanto la razón aritmética vale 1. Lo que se debe hacer en estos casos es partir a cada una de las fracciones de la siguiente manera: 1 1 × 2 = 1 1 – 1 2 1 2 × 3 = 1 2 – 1 3 1 3 × 4 = 1 3 – 1 4 1 4 × 5 = 1 4 – 1 5 Ahora se debe reemplazar y la mayoría de las fracciones se eliminarán: S = 1 1 – 1 2 + 1 2 – 1 3 + 1 3 – 1 4 + 1 4 – 1 5 + ... 1 30 – 1 31 S = 1 1 – 1 31 = 30 31 Se debe recordar que para partir la fracción, en el numerador debe aparecer la diferencia de los números que aparecen en el denominador. M = 15 × 7 Como la diferencia de los números en el denominador es 2 se debe multiplicar por 2 al numerador y al denominador. 2M = 1 5 – 1 7 Luego se debe seguir el proceso como en el caso anterior. (–) Johann Carl Friedrich Gauss (1777-1855), matemático alemán llamado a menudo «El príncipe de los matemáticos»y sin duda uno de los más grandes matemáticos de todos los tiempos, fue al parecer también un niño prodigio. A la edad de 9 años, Gauss fue admitido en la clase de aritmética y durante una de las clases su maestra decidió plantearles a los alumnos un problema largo y tedioso para mantenerlos ocupados por un buen tiempo. Para calcular el valor de la razón de una serie aritmética se debe restar dos términos de lugares consecutivos, el de mayor orden menos el de menor orden. Para calcular el valor de la razón de una serie geométrica se debe dividir dos términos de lugares consecutivos, el de mayor orden entre el de menor orden. Recuerda que una forma de calcular la cantidad de términos de cualquier sucesión es igualar el término enésimo con el último término y despejar el valor de la variable n. (–) 31MateMática Delta 4 - RazonaMiento MateMático Series notables Una serie notable es aquella que tiene un nombre específico y una fórmula determinada para calcular su valor. A continuación se presentan algunas series notables: Suma de los n primeros números enteros positivos Suma de los n primeros números pares enteros positivos Suma de los n primeros números impares enteros positivos Suma de los n primeros números enteros positivos elevados al cuadrado Suma de los n primeros números enteros positivos elevados al cubo Suma de los n primeros números binarios Suma de los n primeros números ternarios Series de orden superior Es aquella en la que sus términos forman una sucesión de orden superior, es decir, de segundo o tercer grado. Ejemplo: S = 5 + 12 + 23 + 38 + 57 + … (20 términos) Para calcular el valor de una serie de orden superior, primero se debe hallar el término enésimo de la sucesión que forman los términos. 1 × 2 + 2 × 3 + 3 × 4 + 4 × 5 + ... + n × (n + 1) = n(n + 1)(n + 2) 3 1 × 2 × 3 + 2 × 3 × 4 + 3 × 4 × 5 + ... + n × (n + 1) × (n + 2) = n(n + 1)(n + 2)(n + 3) 4 En toda serie notable donde n representa la posición del término, se debe empezar con n = 1, es decir, para aplicar la fórmula de la suma de los primeros enteros positivos, esta debe empezar en 1; para aplicar la suma de los n primeros números pares enteros positivos, esta debe empezar en 2; y así sucesivamente. Si no se da el caso anterior lo que se debe hacer es aplicar un pequeño artificio que consiste en agregar los términos que faltan y luego quitárselos. S = 8 + 9 + 10 + 11 + … + 30 S = 1 + 2 + 3 +…+ 7 + 8 + 9 +…+ 30 – (1 + 2 + 3 +…+ 7) S = 30 × 312 – 7 × 8 2 Los números naturales (pares e impares), se encuentran en progresión aritmética, por lo tanto también se pueden calcular utilizando la fórmula de la suma de términos de dicha progresión. 1 + 2 + 3 + 4 + … + n 2 + 4 + 6 + 8 + … + 2n 1 + 3 + 5 + 7 + … + 2n – 1 Si quieres comprobar de dónde proviene la fórmula de la suma de cuadrados o de cubos, puedes buscar en la web sobre la Propiedad telescópica de las series, y eso te dará una idea de su origen. 13 + 23 + 33 + 43 + ... + n3 = n(n + 1) 2 2 1 + 2 + 3 + 4 + ... + n = n(n + 1) 2 2 + 4 + 6 + 8 + ... + (2n) = n(n + 1) 1 + 3 + 5 + 7 + ... + (2n – 1) = n2 12 + 22 + 32 + 42 + ... + n2 = n(n + 1)(2n +1) 6 32 Una sumatoria es la forma abreviada de colocar una serie, y se caracteriza por el uso del operador matemático sumatoria (∑), el cual está representado por la letra griega sigma. Por ejemplo, la forma de representar la suma de los n primeros números enteros positivos con sumatorias, sería la siguiente: No te olvides de listas de números importantes, como los naturales, pares, impares, cuadrados perfectos, cubos perfectos, entre otras, que se han desarrollado en capítulos anteriores. El término enésimo de la sucesión que forman los números triangulares es igual a la de la suma de los n primeros números enteros positivos. El término enésimo de la sucesión que forman los números rectangulares es igual a la de la suma de los n primeros números pares enteros positivos. Σ n i = i = 1 n(n + 1) 2 Observa la solución. C = 2 5 + 12 + 23 + 38 + 57 + … (20 términos) A + B = 3 7 11 15 19 2A = 4 4 4 4 2A = 4 A + B = 3 C = 2 A = 2 B = 1 C = 2 Tn = An2 + Bn + C Tn = 2n2 + n + 2 Una vez hallado el término enésimo, podemos tener cada uno de los términos de manera disgregada de la siguiente manera: Tn = 2n2 + n + 2 T1 = 2(1)2 + 1 + 2 T2 = 2(2)2 + 2 + 2 T3 = 2(3)2 + 3 + 2 T20 = 2(20)2 + 20 + 2 Ahora aplicaremos las fórmulas de las series notables: S = 2(12 + 22 + 32 + … + 202) + (1 + 2 + 3 + … + 20) + (2 + 2 + 2 + … + 2) S = 2 20(21)(41)6 + 20(21) 2 + 2(20) S = 2(2870) + 210 + 40 S = 5990 De manera análoga se podrá trabajar cuando aparezca una suma donde los términos estén formados por el producto de dos o más números. Ejemplo: R = 1 × 3 + 2 × 4 + 3 × 5 + 4 × 6 + … + 16 × 18 R = 1(1 + 2) + 2(2 + 2) + 3(3 + 2) + 4(4 + 2) + … + 16(16 + 2) R = 12 + 1(2) + 22 + 2(2) + 32 + 3(2) + 42 + 4(2) + … + 162 + 16(2) R = (12 + 22 + 32 + … + 162) + 2(1 + 2 + 3 + 4 + … + 16) R = 16(17)(33)6 + 2 16(17) 2 R = 1496 + 2(136) R = 1768 33MateMática Delta 4 - RazonaMiento MateMático Ejercicios resueltos Rpta. 59 64 Calcula el valor de la serie. S = 117 + 143 + 169 + 195 + … + 507 Resolución: 117 + 143 + 169 + 195 + … + 507 26 26 26 tn = 26n + 91 = 507 n = 16 S = 117 + 5072 16 = 4992 Calcula: 3 7 × 14 – 5 14 × 21 + 7 21 × 28 – 9 28 × 35 + ... + 23 77 × 84 Resolución: 1 Determina el valor de la suma de los números de la expresión: 2 + 4 + 6 + 8 + ... + 20 4 + 6 + 8 + ... + 20 6 + 8 + ... + 20 8 + ... + 20 ...... 20 Resolución: 2 Halla: Resolución: 3 4 Encuentra el valor de S. S = 13 + 2 32 + 3 33 + 4 34 + ... Resolución: 5 Si Sn = (2n + 9)n representa la suma de los n primeros términos de una sucesión. Determina el valor de la suma de los términos comprendidos entre los términos de lugar 14 y 31. Resolución: 6 Rpta. 4992 Rpta. 13 588 Rpta. 770 Rpta. 1552 Rpta. 3 4 8 + 9 + 4 + 3 + 2 + 1 + ... ∞ 8 + 6 + 92 + 27 8 + ... ∞ E = 1 × 2 + 2 × 4 + 3 × 6 + ... + 10 × 20 tn = n(2n) = 2n2 tn = 2n2 2(12 + 22 + 32 + ... + 102) 2 10 × 11 × 216 = 770 8 + 4 + 2 + ... + 9 + 3 + 1 + ... ∞ 8 + 6 + 92 + 27 8 + ... ∞ E = E = E =⇒ 8 1 – 1 2 8 1 – 3 4 9 1 – 1 3 + 59 64 1 49 3 1 × 2 – 5 2 × 3 + 73 × 4 – 9 4 × 5 + ... + 2311 × 12 1 49 1 1 + 112 = 149 13 12 = 13588 S = 13 + 2 32 + 3 33 + 4 34 + ... 3S = 1 + 23 + 3 32 + 4 33 + ... 2S = 1 + 13 + 1 32 + 1 33 + ... S = 12 1 1 – 1 3 = 34 Sn = (2n + 9)n t1 + t2 + ... + t14 t15 ... t20 t31 S30 – S14 (2(30) + 9)30 – (2(14) + 9)14 2070 – 518 1552 (–) 1 49 1 1 + 12 – 1 2 + 13 + 13 + 1 4 – 1 4 + 15 +...+ 1 11 + 112 34 Ejercicios de aplicación Los números: x, x + 4, x + 16, ... son los tres primeros términos consecutivos de una progresión geométrica. Encuentra el valor de la suma de sus 10 primeros términos. Resolución: Calcula el valor de la serie. 2 + 6 + 18 + 54 + ... + 13 122 Resolución: Ricardo compra el día de hoy 19 cajas de manzanas y ordena que cada día que transcurra se compre una caja más que el día anterior. ¿Cuántas cajas compró en total, si el penúltimo día se compraron 43 cajas? Resolución: Halla el valor de n. (3n + 2) + (3n + 4) + (3n + 6) + ... + (5n) = 81n Resolución: El segundo término de una P.A. es 7 y el séptimo término es 22. Determina el valor de la suma de los 10 primeros términos de la sucesión. Resolución: 4 Calcula el valor de E. E = 0,1 + 0,3 + 0,5 + 0,7 + .... + 2,9 Resolución: 1 5 6 2 3 Rpta. Rpta.
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