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EXPLOTACIÓN DE MINAS CIENCIAS BÁSICAS APLICADA Saber, Saber hacer, Saber ser Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 1 1. LOS NUMEROS RACIONALES ................................................................................ 3 2. OPERACIONES BASICAS ...................................................................................... 10 3. REGLA DE TRES SIMPLE ...................................................................................... 21 4. UNIDADES DE MEDIDA ....................................................................................... 24 5. AREAS Y VOLUMENES ........................................................................................ 30 6. ECUACIONES DE 1ER. GRADO ............................................................................ 38 7. ANGULOS ............................................................................................................ 41 8. FUNCIONES TRIGONOMETRICAS DE UN ANGULO AGUDO EN UN TRIANGULO RECTANGULO ......................................................................................................... 45 9. LOGARITMO ....................................................................................................... 50 TABLA DE CONTENIDOS Manual del estudiante 2 Saber, Saber hacer, Saber ser Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 3 1 LOS NÚMEROS RACIONALES Los Números Racionales Los números racionales son todos los números que empleamos en nuestro diario quehacer, para cuantificar los objetos que empleamos; ya sea para contar, sacar cuentas, hacer pagos, pesar alimentos, etc. Los números racionales están conformados por los números enteros y los números fraccionarios, o quebrados: Q = {… -4, -9/2, -3, -2, -1, -1/4, 0, ½, 1, 3/2, 2, 3, 4, ...} Los Números Naturales Los números naturales surgen de la necesidad de contar, de enumerar: N ={1,2,3,4...32, …, 103, 584, …} Ejemplos: 4 niños, 5 perritos, 2 jumbos, 7 amigos, 850 soles, … etc. Los Números Enteros Cuando se necesita además restar surgen los números enteros = { ...-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3,...} N Q Z 0 Z #´s fraccionarios Elemento neutro racionales enteros naturales enteros Manual del estudiante 4 Saber, Saber hacer, Saber ser Números Fraccionarios Se define como fracción a toda expresión de la forma B A con las siguientes condiciones: - A y B son números enteros - B ≠ 0 - Al simplificar el número no se convierta en entero. B A La fracción representa una parte de la división de una unidad en una cantidad determinada de partes iguales. Ejemplo 1: ¿Qué fracción del total es el área sombreada? Solución: El rectángulo está dividido en 10 rectangulitos del mismo tamaño por lo que cada uno de los rectangulitos sería la décima parte del total (1/10) 1 2 3 1/10 1/10 1/10 1/10 1/10 1/10 1/10 1/10 1/10 1/10 Como son tres cuadrados sería tres décimos por lo tanto la respuesta es: 3/10 Ejemplo 2: ¿Rigoberto quiere compartir una naranja con sus tres amigos, en cuantas partes debe partirla? ¿Qué fracción le tocará a cada uno? Solución: Como son en total cuatro amigos, incluyendo a Rigoberto, tendrá que partir su naranja en cuatro partes iguales: 1/4 1/4 1/4 1/4 A cada uno le tocará la cuarta parte es decir ¼. Numerador Denominador Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 5 Fracciones Homogéneas Son aquellas fracciones que tienen denominador común (el mismo denominador) Ejemplos 5 1 , 5 4- , 5 893 , 5 7 , 5 2 son fracciones homogéneas 11 1111 , 11 5- , 11 15 , 11 3- , 11 1 son fracciones homogéneas Fracciones Heterogéneas Son aquellas fracciones que tienen denominadores diferentes Ejemplos 11 12 , 16 3- , 9 8 , 5 7 , 3 1 son fracciones heterogéneas Números decimales Los números fraccionarios decimales pueden expresarse en otra forma llamada número decimal. A su vez, los números decimales podrán también expresarse como fracciones. Manual del estudiante 6 Saber, Saber hacer, Saber ser Otros ejemplos: Lectura y escritura de las fracciones decimales Ejemplos: Observa con atención los dos ejemplos que se dan para que luego los puedas aplicar a la lectura de los decimales. 1. Dada la fracción decimal : 0,563 249 78 determinamos el valor relativo de cada cifra decimal: 0, 5 6 3 2 4 9 7 8 1 0 unidades 5 décimas 6 centésimas 3 milésimas 2 diezmilésimas 4 cienmilésimas 9 millonésimas 7 diezmillonésimas 8 cienmillonésimas 1 milmillonésimas 2. observa y ten en cuenta las siguientes lecturas en forma progresiva de la fracción decimal dada: Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 7 Aproximación de Decimales Podemos aproximar los decimales a una, dos, tres cifras decimales según lo necesitemos; esto funciona de la siguiente manera: Ejemplo: Tenemos el número decimal: 2,67827 y queremos aproximarlo a la centésima Para aproximar decimales se comienza evaluando la última cifra, si esta es mayor o igual que cinco se aproxima la siguiente cifra sumándole la unidad, es decir: 2,67827 Aproximando tenemos: 2,6783 Como tenemos que aproximar a la centésima que es la segunda posición decimal, continuamos; si la última cifra es menor que cinco la cifra siguiente se mantiene: 2,6783 Aproximando: 2,678 Continuamos: 2,678 La aproximación al centésimo será: 2,68 Ultima cifra = 7 > 5 Ultima cifra = 3< 5 Ultima cifra = 8 > 5 décima centésima Manual del estudiante 8 Saber, Saber hacer, Saber ser Ejercicios con decimales: Lee los siguientes números decimales y aproxímalos a la centésima Notación decimal Lectura Aproximación 0,7 42, 35 0,008 0,09 0,328 18,0245 0,025 48 23,4 0,0245 0,042 705 1 125,054 467,054 0,0001 0,01 0,726 39,648 62 2,019 538 7 décimas 42 unidades 35 céntimas _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ 0,70 42,35 0.01 __________ __________ __________ __________ __________ __________ __________ __________ __________ __________ __________ __________ __________ __________ Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 9 Los números Racionales 1 . Efectuar la s igu iente operac ión. 2 . Efectuar la s igu iente operac ión. … 3 . Efectuar la s igu iente operac ión. 4 . Redondear 3 ,1416 a la centés ima. 5 . Redondear 1 ,2635a la centés ima. 6 . Elena va de compras con 180 so les . Se gasta 3/5 de esa cant idad ¿Cuánto le queda? 7 . Dos automóvi les A y B hacen un mismo trayecto de 572 km. E l automóvi l A l leva recorr idos los 5/11 del trayecto cuando e l B ha recorr ido los 6/13 del mismo. ¿Cuál de los dos va pr imero? ¿Cuántos k i lómetros l leva recorr idos cada uno? 8 . En las e lecc iones loca les ce lebradas en un pueblo, 3/11 de los votos fueron para e l part ido A, 3/10 para e l part ido B, 5/14 para C y e l resto para e l part ido D. E l tota l de votos ha s ido de 15 400. Calcu lar : E l número de votos obtenidos por cada part ido. 9 . Un padre reparte entre sus h i jos 1 800 so les . A l mayor le da 4/9 de esa cant idad, a l mediano 1/3 y a l menor e l resto. ¿Qué cant idad rec ib ió cada uno? 10. Al ic ia d ispone de 300 so les para compras react ivos. E l jueves gastó 2/5 de esa cant idad y e l sábado los 3/4 de lo que le quedaba. ¿Cuánto gastó cada d ía y cuánto le queda a l f ina l? Manual del estudiante 10 Saber, Saber hacer, Saber ser 2 OPERACIONES BÁSICAS Ley de Signos Suma y Resta Signos iguales se suman y signos diferentes se restan Ø Cuando se resta, el resultado lleva el signo del mayor en valor nominal. Ejemplo: +10-22 = - 12 +5 -13 = -8 Ø Cuando se suma, el resultado lleva el signo en común. Ejemplo: +9 + 7 = +16 -6 - 11 = -17 Multiplicación y División Signos iguales multiplicados o divididos entre sí resulta positivo (+), signos diferentes multiplicados o divididos entre sí resulta negativo (-). Es decir: Multiplicación (+) x (+) = (+) (-) x (-) = (+) (-) x (+) = (-) (+) x (-) = (-) División )( )( )( += + + )( )( )( += − − )( )( )( −= + − )( )( )( −= − + Ejemplo: (+5) x (+2) = +10 (+5) x (-2) = - 10 (-5) x (-2) = +10 (-5) x (+2) = -10 Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 11 Operaciones con Fracciones Suma/Resta de Fracciones Homogéneas Para hallar el resultado de la suma o la resta de fracciones homogéneas se suman o se restan los numeradores y denominador final sigue siendo el mismo denominador común. Ejemplos 4 12 4 111 4 11 4 1 = + =+ 3 5 3 27 3 2 3 7 = − =− 5 13 5 4872 5 4- 5 8 5 7 5 2 = −++ =+++ Suma/Resta de Fracciones Heterogéneas Definiciones Previas Mínimo Común Múltiplo Se llama mínimo común (MCM) de dos o más números al menor múltiplo común de esos números. Ejemplo: Hallar el mínimo común múltiplo de 12, 18 y 4: Solución: 12 - 18 - 4 2 6 9 2 2 3 9 1 3 1 3 1 3 1 1 1 Mínimo Común Múltiplo de 12, 18 y 4 = 2 x 2 x 3 = 36 Manual del estudiante 12 Saber, Saber hacer, Saber ser Explicación 1. Tenemos: 12, 18 y 4 y vamos a evaluar que divisores son comunes a ellos y dividiremos hasta que cada uno quede reducido a la unidad (1). Primero colocamos los números en una sola línea: 12 - 18 - 4 2. Luego evaluaremos uno a uno comenzando por evaluar si tienen mitad (divisibles entre 2), si tienen tercia (divisibles entre 3) y así sucesivamente: a) Evaluamos si tienen mitad, procedemos a dividir entre 2 12 2 18 2 4 2 6 9 2 12 - 18 - 4 2 6 9 2 b) De igual manera continuamos con las cantidades resultantes: 6 2 9 2 2 2 3 no tiene 1 Como nueve no tiene mitad, continua igual y no se le divide todavía. 12 - 18 - 4 2 6 9 2 2 3 9 1 c) Se continúa como lo hicimos anteriormente con los números resultantes Evaluamos y como ninguno tiene mitad; evaluamos ahora si alguno tiene tercia y verificamos que 3 y 9 se pueden dividir entre 3 y como la tercera columna tenemos la unidad (1) no es necesario evaluar: 3 3 9 3 1 (ya no es necesario) 1 3 Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 13 12 - 18 - 4 2 6 9 2 2 3 9 1 3 1 3 1 c) Hacemos lo mismo una vez más y 3 tiene tercia y al final obtenemos: 12 - 18 - 4 2 6 9 2 2 3 9 1 3 1 3 1 3 1 1 1 En este momento se finaliza pues hemos llegado a la unidad (1) en todas las columnas. A partir de los números obtenidos se calcula el Mínimo común múltiplo: 12 - 18 - 4 2 6 9 2 2 3 9 1 3 1 3 1 3 1 1 1 Mínimo Común Múltiplo de 12, 18 y 4 = 2 x 2 x 3 x 3 = 36 Suma y Resta de Fracciones Heterogéneas 1. Para sumar fracciones heterogéneas se debe encontrar primero el Mínimo común Múltiplo de los denominadores, el cual será al final el denominador del resultado: Ejemplo: =++ 3 2 2 1 4 3 Debemos encontrar el M.C.M. de 4, 2 y3: 4 - 2 - 3 2 2 - 1 - 3 2 1 - 1 - 3 3 1 - 1 - 1 M.C.M. (4,2,3) = 2 x 2 x 3 = 12 Manual del estudiante 14 Saber, Saber hacer, Saber ser 3. El segundo paso es dividir el mínimo común múltiplo entre cada numerador y los números obtenidos se sumarán y esta suma será el denominador final del resultado final: 12 4 = 3 12 2 = 6 12 3 = 4 12 23 12 869 12 241633 3 2 2 1 4 3 = ++ = ++ =++ XXX Ejemplos: a) =−+ 3 5 12 1 2 3 M.C.M. (2,12,3)= 2 - 12 - 3 2 1 - 6 - 3 2 1 - 3 - 3 3 1 - 1 - 1 M.C.M. = 2 x 2 x 3 = 12 Luego: Se divide el M.C.M entre cada numerador: 12: 2 = 6 12:12 = 1 12:3 = 4 12 1 12 20118 12 451163 3 5 12 1 2 3 − = −+ = −+ =−+ xxx 12 1 3 5 12 1 2 3 − ==−+ b) 3 5 6 1 7 2 =−+ c) =+− 5 12 3 10 2 13 Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 15 Ejercicios Resolver: =−− 9 2 7 6 5 1 =++ 6 1 4 3 3 2 Multiplicación de fracciones Para hallar el resultado de multiplicar fracciones se multiplican los numeradores y esta multiplicación será el numerador fina, asimismo se multiplican los denominadores y este será el denominador final, es decir: 15 2 35 21 3 2 5 1 == x xx Cuando al multiplicar se encuentra que uno de los numeradores tiene un divisor común con uno de los divisores se puede reducir: Ejemplos: a) 9 20 33 102 3 10 3 2 == x xx b) 8 1 241 111 2 1 4 1 1 1 2 7 12 1 7 3 === xx xxxxxx 1 1 4 1 7 2 71 21 7 2 2 1 1 7 10 5 1 1 === x xxx Manual del estudiante 16 Saber, Saber hacer, Saber ser Simplificación de Fracciones Definiciones Previas Números Primos Es aquel que solo se puede dividir entre dos números: entre la unidad y si mismo. Ejemplo: 2 à porque 2 solo se puede dividir entre 1 y entre 2. 1x2 = 2; 2:1 = 2; 2:2 = 1 3 à 3= 3x1 y no existen otros números enteros que multiplicados entre si den 3. 13 à 13= 13x1 y no existen otros números enteros que multiplicados entre si den 13. Números Primos entre Sí Dos números son primos entre sí cuando no tienen divisores comunes, es decir cuando ambos números no se pueden dividir entre ninguno en común; Ejemplo: Ø 7 y 3 son primos entre si por que no tienen ningún divisor en común 7= 7 x 13 = 3 x 1 Ø 12 y 81 NO son primos entre sí 12= 2 x 2 x 3 81 = 3 x 3 x 3 x 3 Ø 15 y 56 SI son números primos entre sí 15 = 3 x 5 56 = 7 x 2 x 2 x 2 No tienen ningún divisor en común, por lo tanto son primos entre sí. Simplificación de fracciones Una forma de simplificar fracciones se halla primero los divisores comunes y luego puede simplificar dividiendo el numerador y el denominador entre el divisor común, se lleva a cabo esta operación hasta que no existan divisores comunes. Ejemplo: Simplificar: 105 42 Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 17 Tenemos: 42= 2 x 3 x 7 105 = 3 x 5 x 7 Podemos escribir: 105 42 = 7 x 5 x 3 7 x 3 x 2 Recordemos que las fracciones representan divisiones del numerador entre el denominador y podemos eliminar los divisores comunes pues se anulan entre si. 105 42 = 5 2 151 112 7 x 5 x 3 7 x 3 x 2 == XX XX 5 2 105 42 = Otro ejemplo: Simplifica las siguientes expresiones y marca la respuesta correcta: Manual del estudiante 18 Saber, Saber hacer, Saber ser 1) =7024 7214 x x a) 5 2 b) 5 3 c) 4 3 d) 4 1 2) =6070 1480 x x a) 14 3 b) 15 7 c) 15 4 d) 14 5 3) =14x81 27x28 a) 2 b) 3 2 c) 4 3 d) 6 1 4) 1625 12564 x x a) 20 b) 10 c) 15 d) 25 Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 19 Simpli f icando más fracc iones Ejemplo: 36 5 326 151 276466 95532 == xx xx xx xx E jerc ic ios • Simpl i f ica cada expres ión y marca la respuesta correcta: 1) =125x16x38 25x19x320 a) 5 3 b) 4 c) 5 2 d) 2 2) =90x343x18 45x81x49 a) 40 9 b) 4 7 c) 28 9 d) 5 2 3) = 81x700x150 243x750x4001 a)30 b)40 c)20 d)10 4) = 51x21x315 34x350x111 a) 189 740 b) 189 737 c) 189 748 d) 189 746 5) =27x35x104 45x34x21 a) 52 15 b) 52 17 c) 52 19 d) 52 13 1 5 1 6 2 3 Manual del estudiante 20 Saber, Saber hacer, Saber ser OPERACIONES BASICAS 1. Hallar el máximo común divisor de los siguientes pares de números. 40 y 60 2. Hallar el máximo común divisor de los siguientes pares de números. 225 y 300 3. Hallar el máximo común divisor de 180, 252, 594 4. Hallar el mínimo común múltiplo de 32 y 68 5. Hallar el mínimo común múltiplo de 320 y 640 6. Hallar el mínimo común múltiplo de 140, 325 y 490 7. Simplificar: 8. Simplificar: 9. Simplificar 10. Simplificar: Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 21 3 REGLA DE TRES SIMPLE Se llama razón al cociente entre dos números y se llama proporción a la igualdad de dos razones. Los problemas en los que los elementos mantienen una relación proporcional directa o inversa se resuelven mediante la regla de tres simple. Cálculo de Porcentaje Ejemplos 1.- Si 9 metros de tela cuestan s/. 162¿cuánto costara 7m de esta tela? 9m → S/. 162 7m → S/. X Menos metros de tela cuestan menos Las magnitudes son directamente proporcionales (varia en el mismo sentido) d Manual del estudiante 22 Saber, Saber hacer, Saber ser Formando la proporción se tiene: 9/7 =162/X → 9X = 7x 162 → X = (7x162)/9 Rpta: 7m de tela cuestan s/. 126 2. Hallar el 30% de 900 soles Podemos resolver este problema con una regla de tres simple: Cantidad (soles) % 900 100 x 30 Tenemos: X = 270 100 30900 = x Por lo tanto 30% de 900 soles es 270 soles. Ejercicios 1. Completar: 4 personas hacen una obra en 40 días 1 persona hará esa obra en 160 días 10 personas harán la obra en……. días 40 personas harán la obra en.…….días …..personas harán la obra en 5 días 2. Hallar: a) 40% de 1600 b) 50% de 25000 c) 35% de 420 3.- 4 obreros ganan 300 dólares ¿cuantos ganan 6 obreros? 4.- 4 obreros efectúan un trabajo en 300 horas ¿Cuántas horas necesitan 6 obreros? 5.- 2 obreros necesitan para la fabricación de 20 piezas torneadas 3 días ¿Cuántos tiempo necesitan 6 obreros para fabricar 30 piezas iguales? 6.- 18 tornillos hexagonales cuestan 20 dólares ¿Cuánto cuestan 5 tornillos en soles?1Dólar = 3.20 soles 7.- Una bomba transporta en 2 horas 1200 l de agua ¿Cuánto tiempo se necesita para vaciar un sótano inundado de 2x1,5 x3 m? 8.- Tres aprendices efectúan un trabajo en 2,5 días ¿Cuánto tiempo necesitaran dos aprendices? 9.- Un automóvil consume 8,4 litros de gasolina por 100 km. ¿Que trayecto puede recorrer con 40 litros en el tanque? 10.- Para la obtención de 40kg de bronce se necesitan 2,4 kg de estaño ¿Cuánto estaño es necesario para 122kg de bronce? 11.- Un obrero recibe como pago neto 984,50 soles. Las deducciones son del 24%. Calcule el salario bruto. Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 23 REGLA DE TRES SIMPLE 1. José trabaja los sábados cortando el césped a sus vecinos. Sabiendo que trabaja todos los sábados las mismas horas y que por cada 6 días cobra 150 soles, ¿cuánto cobra José por 15 días de trabajo? 2. 100 litros de aceite cuestan 189 soles. ¿Cuánto cuestan 125 litros del mismo producto? 3. La rapidez del viento resulta 3m/s. ¿Cuánto será su recorrido en un minuto? 4. En un día de trabajo de 8 horas, un obrero ha hecho 10 cajas. ¿Cuántas horas tardara en hacer 25 de esas mismas cajas? 5. Si para pintar 180 m2 se necesitan 24 kg de pintura. ¿Cuantos kg se necesitaran para pintar una superficie rectangular de 12 m de largo por 10 metros de ancho? 6. Un trabajo puede ser realizado en 42 días. Si el plazo para terminarlo es de 30 días. ¿Cuántos obreros deberán aumentarse? 7. Hallar a) El 20% de 50 b) El 15% de 200 8. Los embalses de agua que abastecen una ciudad tiene una capacidad total de 400 km3 y se encuentra al 27% de su capacidad. ¿Cuantos km3 de agua contiene actualmente? 9. En una población de 7000 habitantes el 80% tiene más de 18 años. Averigüe el número de personas mayores de esa edad. 10. Se sabe que la parte valiosa de un mineral es la mena. Si un mineral su peso es de 5Kg cuanto será la cantidad de mena si se sabe que representa el 20% del total. Manual del estudiante 24 Saber, Saber hacer, Saber ser 4 UNIDADES DE MEDIDA Sistema Internacional de Unidades Actualmente rige en todo el mundo el Sistema Internacional (SI) de unidades, si bien hay que señalar que Estados Unidos sigue todavía en proceso de transición, desde que en 1875 adoptara formalmente el Sistema Métrico Decimal). Pese al gran coste que supone trabajar con sistemas incoherentes de unidades de medida, debido a los frecuentes errores a que ello da lugar en la práctica, muchas publicaciones científicas y administraciones públicas no exigen su cumplimiento, a pesar de las adopciones y exclusiones legales de carácter formativo o industrial vigentes en cada país (en España la Ley de Pesas y Medidas de 8 de Julio de 1892, la ley 88/1967 de 8 de Noviembre, y la ley 3/1985 de 18 de Marzo, Norma UNE 82100:1996). Como rara vez se penalizan las infracciones administrativas en este sentido, y toda innovación conlleva un coste de adaptación inicial (e.g. transición al euro), sigue siendo muy frecuente ver aparatos destinados a medir presión graduados en "kg/cm2", por ejemplo, y características de calderas y refrigeradores medidas en "calorías" y "frigorías", respectivamente. Sistema Legal de Unidades de Medida del Perú (SLUMP) Ley Nº 23560 EL SLUMP establece en el Perú el Sistema de Unidades (SI),tal como es aceptado en casi todos los países del mundo. El SLUMP comprende: • Unidades de medida, sus definiciones y símbolos. • Prefijos, sus equivalencias y símbolos. • Reglas de uso y escritura de unidades, múltiplos, submúltiplos y símbolos. • Reglas de presentación de valores numéricos, de fechas y del tiempo. • Reglas de uso de unidades, prefijos y valores numéricos en cálculos, conversión y redondeo. Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 25 Unidades SI básicas. Magnitud Nombre Símbolo Longitud metro m Masa kilogramo kg Tiempo segundo s Intensidad de corriente eléctrica ampere A Temperatura termodinámica kelvin K Cantidad de sustancia mol mol Intensidad luminosa candela cd Unidades SI derivadas expresadas a partir de unidades básicas y suplementarias. Magnitud Nombre Símbolo Superficie metro cuadrado m2 Volumen metro cúbico m3 Velocidad metro por segundo m/s Aceleración metro por segundo cuadrado m/s2 Número de ondas metro a la potencia menos uno m-1 Masa en volumen kilogramo por metro cúbico kg/m3 Unidad de velocidad Un metro por segundo (m/s o m·s-1) es la velocidad de un cuerpo que, con movimiento uniforme, recorre, una longitud de un metro en 1 segundo Unidad de aceleración Un metro por segundo cuadrado (m/s2 o m·s-2) es la aceleración de un cuerpo, animado de movimiento uniformemente variado, cuya velocidad varía cada segundo, 1 m/s. Unidad de velocidad angular Un radián por segundo (rad/s o rad·s-1) es la velocidad de un cuerpo que, con una rotación uniforme alrededor de un eje fijo, gira en 1 segundo, 1 radián. Manual del estudiante 26 Saber, Saber hacer, Saber ser Prefijos para los múltiplos y submúltiplos de las unidades del SI Nombre Símbolo Valor giga G 109 mega M 106 kilo K 103 mili M 10-3 micro µ 10-6 nano N 10-9 pico P 10-12 Conversión de unidades TABLAS DE CONVERSIONES- EQUIVALENCIAS Peso 1 miligramo (mg) 1 gramo (g) = 1000 mg = 0.348 oz.i. 1 kilogramo (kg) = 1000 g = 2.20 lb.i = 2.17 lb. e. 1 tonelada (t) = 1000 kg = 10 q.m. 1 quintal métrico (qm) = 100 kg = 220,47 lb.i. 1 libra (lb) = 0.45359 kg = 16 oz 1 onza troy (oz. tr) = 31.10 g 1 tonelada larga (t.l.) = 1016 kg = 20 q.i. 1 tonelada corta (t.c.) = 907.18 kg = 2000 lb.i. = 0.89 t.l. 1 quintal inglés (q.i.) = 50.80 kg = 112 lb.i. 1 arroba (arrob.) = 11.50 kg = 11500 g 1 onza española (oz.e.) = 28.76 g Longitud 1 decámetro (Dm) = 10 m 1 hectómetro (Hm) = 100 m = 10 Dm 1 kilómetro (km) = 1000 m = 100 Dm = 10 Hm 1 metro (m) = 39.37 pulg = 3.28 p. = 1.19 v 1 decímetro (dm) = 0.1 m. = 10 cm = 100 mm 1 centímetro (cm) = 0.01 m = 10 mm = 0.3937 pulg 1 milímetro (mm) = 0.001 m 1 pulgada (pulg) = 0.0833 p. = 0.0278 yd. = 0.0254 m 1 pie (p) = 12 pulg = 0.3333 yd = 0.3048 m 1 yarda (yd) = 36 pulg = 3 p = 0.9144 m Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 27 1 legua terrestre (leg.t.) = 4.514 m = 36 cd 1 cuadra (cd) = 125.39 m = 159 v 1 vara = 0.84 m = 2.76 pulg 1 micra (mc) = 0.001 mm 1 milla marina (mill.m.) = 1852 m = 2025 yd = 6080 p 1 milla inglese (mill.i.) = 1609 m = 1760 yd = 5280 p 1 braza (br) = 1.83 m = 2 yd Superficie 1 milimetro cuadrado (mm2) 1 centímetro cuadrado (cm2)= 100 mm2 1 decímetro cuadrado (dm2) = 100 cm2 = 10000 mm2 1 centímetro (cm) = 0.01 m = 10 mm = 0.3937 pulg 1 área (a) = 100 m2 1 hectárea (há) = 10000 m2 = 100 a 1 kilómetro cuadrado (km2)= 100 há = 10000 a 1 acre (acr) = 0.40 há Volumen 1 milímetro cúbico (mm3) 1 centímetro cúbico (cm3)=1000 mm3=0.0164 dm3 1 decímetro cúbico (dm3)=1000 cm3=1000000 mm3 1 metro cúbico (m3)=1000 dm3=1000000 cm3 1 decilitro (dl) = 0.1 l 1 litro (l) = 10 dl = 0.26 gal.a. 1 hectólitro (hl) = 100 l = 1000 dl 1 pulgada cúbica (p3)=16.39 cm3=0.0164 dm3 1 pie cúbico (p3)=1728 pulg3=0.0369 yd3=28.32dm3 1 yarda cúbica (yd3)=46656 pulg3=27 p3=764.6 dm3 1 galón americano (gal.a.) 231 pulg3 = 0.1337 p3 1 arroba (arrob) = 35.21 l. 1 litro (l) = 0.26 gal. a. = 2.11 p.a. 1 pinta americana (p.a.) = 0.473 l. Unidades de Presion 1 Bar 1 kg/cm2 1kg/cm2 100 kPa 1 psi 1 libra/pulgada2 1 atmósfera 14.6 libra/pulg2 1 psi 0.145 kPa 1 Bar 14.7 psi Miscelaneos Manual del estudiante 28 Saber, Saber hacer, Saber ser oF (grados Fahrenheit) ( 9/5 x oC ) + 32 oC (grados Celsius) 5/9 x ( oF – 32 ) 1 HP (horse power) 746 w (vatios) (watts) Ejemplo de conversión de unidades 1. ¿Cuántas toneladas cortas es 2890 kg? 1 tonelada corta = 907.18 kg X t.c = 2890 Kg Con una regla de tres simple convertimos primero gramos a kilogramos: Ejercicios 1. Si cada división pequeña indica una pulgada y cada división mayor un pie. ¿Cuál es la lectura en pies y pulgadas?. ¿Cuál sería la medida en centímetros? ¿y en metros? ¿y en milímetros? 2. ¿Cuánto es 16 onzas troy en gramos? ¿Y en libras? 3. Convertir 500 m3 a litros 4. Conversiones a) 10 pies + 2 yardas (convertirlos en metros) = b) 8 pies + 6 pulgadas (convertirlo en decímetros) = c) Convertir en libras 1.8 TC = d) 7pies con 3pulg. – 1pies con 5 pulg = e) 15 mt. ¿cuántas pulgadas es? = f) 7 pies + 8 pulgadas) – ( 3 pulgadas + 11 pulgadas)= g) = − lg25 lg)25()7( 2 22 pu pupíes 1 2 3 4 5 6 Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 29 UNIDADES DE MEDIDA 1. Convertir km/h a m/s 2. Cuanto es 60 mph (millas por hora) en m/s. 3. El caudal de un rio esta expresado en 100 000 cm3/min nos piden expresarlo en m3/h 4. En una muestra de laboratorio se toma 5 g /ml de una muestra para su posterior análisis. Expresar este valor en ppm (partes por millón). ppm=mg/L 5. Convertir 25◦C a K (grados kelvin) y F (grados Fahrenheit). 6. Efectuar la siguiente operación: 7. Hallar el volumen de un refrigerador con las siguientes dimensiones 60cm de largo por 49 cm de ancho y 1.7 m de alto. 8. Si los datos brindados por el equipo de estación meteorológica me indican 655mmHg expresar en unidades atm. 9. Convertir 60 CFPM a m3/min. CFPM = Pie3 /min 10. Convertir 2000 L/h a m3/día Manual del estudiante 30 Saber, Saber hacer, Saber ser 5 ÁREAS Y VOLUMENES Triángulo: El triángulo es un polígono formado por tres lados y tres ángulos. La suma de todos sus ángulos siempre es 180 grados. Cuadrado: El cuadrado es un polígono de cuatro lados, con la particularidad de que todos ellos son iguales. Además sus cuatro ángulos son de 90 grados cada uno. Rectángulo: El rectángulo es un polígono de cuatro lados, iguales dos a dos. Sus cuatro ángulos son de 90 grados cada uno. El área de esta figura se calcula mediante la fórmula: Área del triángulo = (base . altura) / 2 2 bxhA = El área de esta figura se calcula mediante la fórmula: Área del cuadrado = lado al cuadrado A = l 2 Área del rectángulo = base.altura A = b x h Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 31 Círculo: El círculo es la región delimitada por una circunferencia, siendo ésta el lugar geométrico de los puntos que equidistan del centro. Problemas de AREAS 1. El área de un triangulo es de 580m2 y su base (b) mide 29m. Hallar la longitud de la altura 2. El área de un rectángulo mide 192 m2, hallar la longitud de su altura (h) si su base (b) mide 24m. 3. El triple del área de un triangulo es 72dm2 y su base es el triple de su altura ¿cuánto mide la base del triangulo? 4. El área de un rectángulo mide 147 cm2 y su base es el triple de su altura. Halla la longitud de su base 5. Cuál es el Porcentaje del AREA sombreadaÁrea del círculo = 3'14.radio al cuadrado A = 3.14 (R 2) 5 5 5 5 5 Manual del estudiante 32 Saber, Saber hacer, Saber ser HALLAR LAS AREAS SOMBREADAS 6) ABCD cuadrado, M, N, P, Q, puntos medios, BN = 3 cm. 7) ABCD cuadrado de lado 12 m., las 8 semicircunferencias iguales. 8) A, B, C y D puntos medios de los lados del cuadrado. BC = cm. 9) ABCD cuadrado, AB = 6 cm., A es centro de los arcos BD y EC. 10) ABCD cuadrado de 6 cm de lado, ABE triángulo equilátero. 11) Circunferencias congruentes de radio 6 m. Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 33 Volúmenes • Un cubo = a3 • Un prisma rectangular = a b c • una esfera = (4/3) pi r3 • Cilindro Volumen: EJERCICIOS PRACTICOS 1. Un grupo de trabajadores están realizando una zanja de una longitud de 20 m, 0.5 m de ancho y 1m de profundidad. ¿Calcular la cantidad de tierra a remover (volumen m3)? Solución: La cantidad de tierra que se tendrá que remover es el volumen de las dimensiones que tiene la zanja. C = 20 m A = 0, 5 m B = 1 m V= axbxc = 0,5m x 1m x 20m =10 m3 Volumen = a 3 Volumen = a x b x c Manual del estudiante 34 Saber, Saber hacer, Saber ser 2. Un pintor va a pintar un lado de un muro de 3m de altura x una longitud de 12 m ¿cuántos m2 ira a pintar? Solución: Va a pintar un área de: Area = h x t Area = 3m x 12m =36m2 3. Un pozo de 8 m de diámetro y 18 m de profundidad fue hecho por 30 obreros en 28 días ¿Cuál es el volumen remueve los trabajadores? Solución: La cantidad de tierra que se tendrá que Remover es el volumen de las dimensiones que tiene el pozo. Diámetro = 2 Radio Volumen: PI = 3, 1416 V = 3, 1416 x (4m)2 x 18 m = 3,1416 x16 x18 m3 Nota: Usar una calculadora para resolver el problema. 4. Un terreno en forma de rectangular de 480 m de largo y 220 m de ancho, se requiere dividir en 4 partes ¿Cuál es el área de cada parcelas? Solución: Área total del terreno = 480 m x 220 m = 1 parcela = 480mx220m/4 = 26400 m 5.- Para pintar solamente las 2 paredes de una sala rectangular de 15 m de largo, 6 m de ancho se gasto 270 soles ¿Cuánto se gasto por metro cuadrado? Solución: Área de cada pared = 15m x 6m =90m2 Área total = 2 x 90m2 = 180m2 Gasto =270 soles Cuanto gasto por 1m2 = 270 soles / 180 m2 Por un 1 m2 gasto 1.5 soles. Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 35 6. 10 hombres están construyendo un muro de 3 m de alto por 50 m de largo en 3 días ¿Calcular el área que cada trabajador avanza por día en promedio cada hombre? Solución: Datos: 10 hombres Área de construida = 3m x 50m = 150 m2 Tiempo = 3 días Calcular el área que avanzan los 30 hombres en promedio por día. Es: 150 m2 / 3 =50 m2 por día Cada trabajador construye en promedio por día: 50 m2 por día/10 hombres = 5 m2 por día / hombres. 7. 2 personas están realizando una zanja de 1m de alto x 10 m de largo x un ancho de 0.5 m en 5 días ¿Cuál es la cantidad de volumen de tierra removida diaria en promedio por cada persona? Solución: Datos: 2 personas Las dimensiones de la zanja: 1m x 10m x 0,5m El volumen de la zanja es la cantidad de tierra removida Volumen de la zanja = 1m x 10m x 0,5m =5 m3 Cual es el volumen de tierra removida por día de las 2 personas: 5 m3 / 5 días = 1 m3 ¿Cuál es el volumen en promedio de tierra removida x persona? 1 m3 / 2 personas = 0,5 m3 / personas 8. Un pequeño vagón de mina contiene mineral en promedio 2m3 si se quiere almacenar en un lugar que tiene las siguientes dimensiones Altura =3m; Ancho = 4m; Largo = 6 m ¿cuantos viajes tendrá que realizar el vagón para tener el almacén lleno? Solución: Primero hay que saber el volumen del lugar donde se almacenara V =3m x 4m x 6m = 72 m3 Cuantos viajes realizara: 72 m3 / 2 m3 = 36 viajes 9. Un ingeniero minero realiza un túnel de la forma de un prisma rectangular cuyas dimensiones son 8m x 10m x 50m. Cada día se remueven en promedio 32 m3 ¿Cuántos días demorará remover toda la tierra? Resolver: 10. Si el volumen de un cubo es 512 cm3, encuentra su área total y la dimensión de su arista. 11. Calcula el área total y el volumen de un paralelepípedo de aristas 2 cm., 5 cm. y 8 cm. 12. Determina el área total y el volumen de un cubo: a) de arista 2 cm. b) en que el área de una de sus caras es 36 cm. c) en que el perímetro de una cara es 36 cm. Manual del estudiante 36 Saber, Saber hacer, Saber ser Áreas y volúmenes 1. Hallar el área de un triángulo equilátero, si el valor de un lado es 60 cm. 2. Calcular el área de la parte sombreada del rectángulo. Lados del rectángulo 30 cm y 50 cm 3. Calcular el volumen del recipiente de 30 cm de alto 20 cm de ancho y 15 cm de largo. 4. 5 personas están realizando una zanja de 1.5 de alto x 15 m de largo x un ancho de 0.4m en 8 días. ¿Cuál es la cantidad de volumen de tierra removida diaria en promedio por cada persona? 5. Un mineral que tiene forma esférica presenta el mismo volumen que un recipiente que tiene forma rectangular con las siguientes dimensiones 2cm ,3cm y 4cm .¿Calcule el radio de la esfera? 6. Hallar el área de la región sombreada si el lado del cuadrado vale 4 cm. Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 37 7. Hallar el área de la región sombreada 8. Hallar el área de la región sombreada si ABCD es un cuadrado. 9. Calcular el área de la parte sombreada: 10. Hallar el área de la región sombreada si ABCD es un rectángulo. Manual del estudiante 38 Saber, Saber hacer, Saber ser 6 ECUACIONES DE 1er GRADO Denominada también ecuación lineal, es aquella ecuación de la forma: AX+B =0 ; A≠ 0 PASOS PARA RESOLVER LA ECUACIÓN: 1er paso se coloca la variable al extremo izquierdo de la ecuación y la constante B se traslada al lado derecho de la ecuación, pero con signo cambiado y luego dividiéndole entre A, logrando así obtener el valor de la incógnita . Cuya solución o raíz es: ABX /−= EJEMPLOS: 1.- 5X + 12 = 0 → 5X = -12 → X= [ ]5 / 12- Explicación: Como se puede observar la incógnita lo hemos dejado en el mismo lugar y la constante 12, lo hemos trasladado al extremo derecho pero cambiándola de signo y luego lo hemos dividido entre 5. 2.- 2X + 3 = 0 → 2X = -3 → X= [ ]2/3− Explicación: Como se puede observar la incógnita lo hemos dejado en el mismo lugar y la constante 3, lo hemos trasladado al extremo derecho pero cambiándola de signo y luego lo hemos dividido entre 2. EJERCICIOS PROPUESTOS: 1.- 2X+13 = X +3 Rta: X = 10 2.- 5X+25 = X +30 Rta: X = 5/4 3.- 7X - (2+ X) = 18 Rta: X = 20/6 = 10/3 Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 39 4. Ecuaciones de 1er grado. a. 7 1 22 1 2 + − − =+ − X X X X b) 54 )21( 2 53 5 4 = − − − + XXX c) XXX X −+ − − =+ − 7 1 22 1 2 d) 54 )21( 2 53 5 4 = − − − + XXX Hay equilibrio Manual del estudiante 40 Saber, Saber hacer, Saber ser Ecuaciones de 1er. Grado 1. Resolver la siguiente ecuación lineal. 2. Si -2 es solución de la ecuación lineal de variable ¨x¨ calcule el valor de m. 3. Resuelva la ecuación =4 4. En una tienda, de un producto me rebajaron el 15% y pagué 51 soles. ¿Cuánto costaba el producto? X precioen soles del producto. 5. José tiene 5 años más que Amparo. Si entre los dos suman 73 años, ¿qué edad tiene cada una? 6. Después de caminar 1500 m me queda para llegar al colegio 5 3 del camino. ¿Cuántos metros tiene el trayecto? 7. Un pastor vende 7/5 de las ovejas que tiene. Después compra 60 y así tendrá el doble de las que tenía antes de la venta. ¿Cuántas ovejas tenía en un principio? 8. Determinar un número que sumado con su mitad y su tercera parte de 55. 9. Mi padre tiene 6 años más que mi madre. ¿Qué edad tiene cada uno, si dentro de 9 años la suma de sus edades será 84 años? 10. Un padre tiene 3 veces la edad de la hija. Si entre los dos suman 48 años, ¿qué edad tiene cada uno? Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 41 7 ÁNGULOS Concepto: Se llama ángulo a la abertura formada por dos semirrectas con un mismo origen llamado “vértice”. Las semirrectas se llaman “lados”. Formas de designar un ángulo: Medida de ángulos La medición de un ángulo consiste en comparar dicho ángulo con otro ángulo que se toma como unidad. La unidad de medida de un ángulo es el grado “sexagesimal”. Sistemas de medidas a.- Sistema Sexagesimal: La unidad es el grado (grado sexagesimal) 1 grado ( o ) : 60 minutos ( ‘ ) 1 minuto : 60 segundos ( ‘’ ) b.- Sistema Centesimal: La unidad es el “grado centesimal “ 1 grado centesimal ( g ) : 100 minutos centesimales ( m ) 1 minuto centesimal : 100 segundos centesimales ( s ) a) A b) c) A O B A O A B Lados Vértice Manual del estudiante 42 Saber, Saber hacer, Saber ser c.- Sistema circular: La unidad de medida es el “radián” L C = 2 (pi) (radio) = 2 (pi) (radián) = 360 o Notación de ángulos Ejemplos: a.- Si un ángulo AOB mide 38 grados 15 minutos 12 segundos, se escribe: 38o 15’ 12’’ b.- Si un ángulo mide 72 grados 50 minutos 18 segundos centesimales, se escribe: 72 g 50 m 18 s Conversión de unidades en la medición de ángulos Haciendo la siguiente notación: S = grado sexagesimal C = grado centesimal R = radianes Entonces, tenemos la siguiente relación: O r r r A B 1 radián = ángulo AOB = longitud arco AB 1 radián = 360 2 (pi) 1 radián = 57o 18’ S C R = = 180 200 pi Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 43 Ejercicios. a.- Convertir a radianes 90 o b.- Expresar en grados sexagesimales un ángulo de 6.28 radianes. 1. Operar: a) 38º 15’ 19” – 21º 50’ 39” = b) 9º 30’ - 2º 58’ = c) 5º 40’ - 1º 53’ = Reemplazando datos: 90 / 180 = R / pi R = 90 x 3.1416 / 180 R = 1.57 radianes S R = 180 pi Aplicando la fórmula: S = 180x R pi S = 180 x 6.28 3.1416 S = 359 o 48 ‘ 60 “ Manual del estudiante 44 Saber, Saber hacer, Saber ser ANGULOS 1. Resolver 10◦ 25´ 4´´ - 2◦ 31´ 11¨ 2. En un triángulo sus ángulos miden: 14x°; y ¿Cuál es el valor de "x"? 3. Si a ◦ bc´ Entonces calcule (b+c)/a 4. Convierta al sistema centesimal. 5. La suma de dos ángulos es 40 ◦ y su diferencia es 30 g. ¿Cuánto mide el mayor? 6. Siendo ¨S¨ y ¨C¨ lo conocido para un mismo ángulo, tales que: Calcule la medida radial del ángulo. 7. Convierta al sistema sexagesimal 8. Calcule la medida de un ángulo en radianes sabiendo que la diferencia de sus números De grados centesimales y sexagesimales es 5. 9. A que es igual 10. Convierta a radianes 60 g Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 45 8 FUNCIONES TRIGONOMETRICAS DE UN ANGULO AGUDO EN UN TRIANGULO RECTÁNGULO Las F.T. son seis y se denominan: Seno, Coseno, Tangente, Cotangente, Secante Cosecante. Su notación es la siguiente: * Sen α ............. Léase: Seno del ángulo α ó Seno de α * Cos α .............. Léase: Coseno del ángulo α ó Coseno de α * Tg α .............. Lease: Tangente del ángulo α ó Tangente de α * Ctg α .............. Lease: Cotangente del ángulo α ó Cotangente de α * Sec α .............. Lease: Secante del ángulo α ó Secante de α * Csc α .............. Lease: Cosecante del ángulo α ó Cosecante de α Sea ABC un Triángulo Rectángulo (B = 90º). Las F.T. de a se definen: Sen α = Cateto opuesto = a/c Hipotenusa c Csc α : = Hipotenusa = c/a Cateto opuesto Cos α = Cateto adyacente = b/c Hipotenusa c Sec α = Hipotenusa = c/ b Cateto adyacente Tg α = Cateto opuesto = a/b Cateto adyacente Ctg α = Cateto adyacente =b/a Cateto opuesto Manual del estudiante 46 Saber, Saber hacer, Saber ser PROBLEMAS PROPUESTOS (USAR CALCULADORA) 1. Resolver : a. ( ) 3/2107020cos 13 50cos40 =°+°+ − °−° XsenX x XXsen b. X3cos50°-1 = sen70°+cos30°.sen30° 2. α=53º a) Sen α . cos α + Tg α . sen α = b) α α α α 22 1 cos cos1 sen sen − + − = 3. Operar: Hallar “x” 2 º5321 10 º5321 º53 1º532 1º53 = − + − − − − XCOSXCOS XCOS XCOS XCOS 4. Operar: a) 12 º53º53 º53º535 22 −= + + X TgCot CotTg b) 4 º45º53 5 ππ =−XSenCos (Hallar X en función de grados sexagesimales: minutos y segundos) Ángulos de Elevación y Depresión Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 47 EJERCICIOS: Para calcular lo que se te pide en cada situación siguiente, grafica el triángulo rectángulo correspondiente, escribe sus datos e incógnitas y luego resuélvelo como en los triángulos de arriba. 1.- A 240 m de la base de un edificio se observa la parte más alta de éste con un ángulo de elevación de 37°. Calcular la altura del edificio. 2.- Un observador se encuentra 24 m de la base de un poste de 7 m de altura. ¿Cuál es el ángulo de elevación respectivo? 3.- Una escalera de 6m de longitud está apoyada sobre una pared formando con ésta un ángulo de 30°. Calcular la distancia entre los pies de la escalera y la pared. 4.- Desde lo alto de un edificio de 100 m de altura se observa un auto estacionado bajo un ángulo de depresión de 60°. Calcular la distancia desde el auto hasta el pie del edificio en el punto que está bajo el. 5) α : β : γ = 5: 3 : 1; α = ? 6) x = ? FUNCIONES TRIGONOMETRICAS DE UN ANGULO AGUDO EN UN TRIANGULO RECTANGULO Manual del estudiante 48 Saber, Saber hacer, Saber ser 1. Resolver: Calcule sen X . El lado del cuadrado es 20 cm. 2. Calcule la altura del faro 3. Calcule el largo aproximado de la base del barco 4. En un triángulo rectángulo ABC; recto en C; se cumple que BC=n ; AC= 2n+2 y AB= 3n-2. Calcule sec A Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 49 5. Si la diagonal de un rectángulo forma con la base de un ángulo cuya cotangente es 7/24, calcule dicha diagonal, si el perímetro del rectángulo en mención es de 310. 6. Desde un punto se observa la parte alta de un árbol con un ángulo de elevación 37˚ luego 5.75m más adelante, se observa el punto medio del árbol con ángulo de elevación 53˚. Calcule la altura del árbol. 7. Un helicóptero viaja en línea recta y horizontalmente divisa en tierra un punto A con un ángulo de depresión 53˚ si luego de recorrer 900 m se encuentra exactamente por encima delpunto A. Calcule la longitud de la primera línea visual. 8. Si α y β son ángulos complementarios tales que se verifica. y Calcule sec β 9. Para el grafico se verifica que BC=3 BM. Calcule sen Y . cosX 10. Si sec α = Calcule M = Manual del estudiante 50 Saber, Saber hacer, Saber ser 9 LOGARITMO Aplicaciones Generales: Los logaritmos son números, que se descubrieron para facilitar la solución de los problemas aritméticos y geométricos, a través de esto se evitan todas las complejas multiplicaciones y divisiones transformándolo a algo completamente simple a través de la substitución de la multiplicación por la adición y la división por la substracción. Además el cálculo de las raíces se realiza también con gran facilidad”. Las funciones exponenciales y logarítmicas pueden ser utilizadas para resolver y modelar algunas situaciones de la vida real. Algunas de estas situaciones son: el crecimiento de bacterias en un cultivo, el crecimiento de la población de una ciudad, el tiempo que toma un objeto para llegar a cierta temperatura, etc. Algunos de los modelos utilizados en estos problemas son: LOGARITMO de un número es el exponente a que hay que elevar otro número llamado base para obtener el número dado. Así, 5° = 1 51 = 5 52 = 25 53 = 125 etc. Luego, siendo la base 5 el logaritmo de 1 (que se escribe Log 51) es 0, por que 0 es el exponente a que hay que elevar la base 5 para que dé 1: El log5 5 es 1, El log5 25 es 2, El Log 5125 es 3, etc. BASE Cualquier número positivo se puede tomar como base de un sistema de logaritmos. 1. En todo sistema de logaritmos, el logaritmo de la base es 1, porque siendo b la base, tendremos: b1 = b ∴ Log b = 1 2. En todo sistema el logaritmo de 2 es cero, porque siendo b la base, tendremos: b 0 = 1 ; Log b 1 = 0 Log N = x ←→ b x = N Ciencias Básicas Saber, Saber hacer, Saber ser 51 Otra definición de logaritmo: Se llama logaritmo de un numero “N” en la base “b”, positiva distinta de la unidad, la base debe elevarse al exponente “x” para obtener el numero “N”. 1.- Log5 125 = x ←→ 5x = 125 → x = 3 Explicación: Se llama logaritmo de 125 en la base 5 Para hallar el logaritmo La base “5” debe elevarse al exponente “x” para obtener el numero “125”. 1.- Log2 64 = x ←→ 2x = 64 → x = 6 por que 26 = 64 2.- Log3 81 = x ←→ 3x = 81 → x = 4 3.- Log2 256 = x ←→ 2x = 256 → x = 8 4.- Log2 4 = x ←→ 2x = 4 → x = 2 Para poder desarrollar con facilidad los Logaritmos es necesario repasar Potenciación. PROPIEDADES: Log b b = 1 ; El logaritmo de la base es igual a la unidad. b1 =b ; b≠ 1 , b>0 Log b 1 = 0 ; El logaritmo de la unidad es cero. bº =1 PROBLEMAS PROPUESTOS: 1.- Log 128 = x 2.- Log 5 5 = x 3.- Log2 1024 = x 4.- Log 5 3125 = x 5.- Log 2 1 = x 5. Resolver: a) 1 – X log 130 = 5 X log 225 + 1 b. log X = 4 log 12 – 3 log 18 c) Xlog 128 + log 625 = X log 10 – 5 LOGARITMO 1. Calcule el logaritmo de 103 en base 10. 2. Si la concentración de iones H es 10 -7 calcule el PH si se conoce la siguiente formula PH = -Log [H+] Manual del estudiante 52 Saber, Saber hacer, Saber ser 3. Calcule log2 + log5= log4+log25= 4. Calcule Log 60-log6= Log28- Log24= 5. Calcule log 335 6. Calcule log 443 7. El POH de una disolución es de 9.4. Calcule la concentración de iones hidrogeno 8. Resolver 9. Resolver Log (4- )-log (4+ ) 10. Resolver 1 CIENCIAS BASICAS - (EM)
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