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Colección Temas Selectos ogololo galerias Teoría y práctica ls 1 a [de da NUS o yA VEO [0 o Asociación Fondo de Investigadores y Editores O Magnitudes proporcionales twitter.com/calapenshko Arturo Sánchez Vásquez Lumbreras Editores twitter.com/calapenshko Magnitudes proporcionales Autor: Arturo Sánchez Vásquez 0 Titular de la obra: Asociación Fondo de Investigadores y Editores Editor: Asociación Fondo de Investigadores y Editores Diseño y dlsgramación: Asociación Fondo de Investigadores y Editores O Asociación Fondo de Investigadores y Editores Av. Alfonso Ugarte N.* 1426, Breña. Lima-Perú. Telefax: 01-332 3786 Para su sello editorial Lumbreras Editores Página web: www.elumbreras.com.pe Primera edición: septiembre de 2014 Primera reimpresión: noviembre de 2017 Tiraje: 1000 ejemplares ISBN: 978-612-307-409-8 Registro del proyecto editorial N.? 31501051700823 “Hecho el depósito legal en la Biblioteca Nacional del Perú” N.” 2017-09491 Prohibida su reproducción total o parcial. Derechos reservados D. LEG. N.* 822 Distribución y ventas al por mayor y menor Teléfonos: Lima: 01-332 3786 / Provincia: 01-433 0713 < ventas € elumbreras.com.pe Esta obra se terminó de imprimir en los talleres gráficos de la Asociación Fondo de Investigadores y Editores en el mes de noviembre de 2017. Calle Las Herramientas N.* 1873 / Av. Alfonso Ugarte N.* 1426, Lima-Perú, Teléfono: 01-336 5889 E 7 ÓN. 9 NOCIONES GENERALES DE LAS MAGNITUDES PROPORCIONALES Le IE creer 11 A A 11 3. Relaciones entre magnitudes DA 11 3.1. Magnitudes directamente proporcionales (DP) .......ccancoccinianionoincionemscmmsasó 11 3.2. Magnitudes inversamente proporcionales (IP) ......iciconnicininninsicimctesms 15 4. Propiedades de las magnitudes proporcionales .........occcccccm. US 18 Problemas resueltos A A 21 Nivel intermedio ........ . 30 NIOIDNTADO. on NN msi | 7 Problemas propuestos WivelDÍSICO uu: . 43 Nivel intermedio .................. o 46 Nivel IVINZTADO -....coicrriccinicncnicinanrnecinnaniciinanonaddiicina An 48 "MW APLICACIONES DE LAS MAGNITUDES PROPORCIONALES oia 51 Problemas resueltos Nivel DI cn 58 Nivel intermedio A Nivel avanzado A e E Problemas propuestos Miel DO vsciiiicia 104 Nivel intermedio... A ia 109 Nivel avanzado ....... sa ¿12 ES e mero 117 "M BIBLIOGRAFÍA . ao 118 + PRESENTACIÓN O Ml : La Asociación Fondo de Investigadores y Editores - Afined, promotora de Lumbreras Editores, presenta a la comunidad educativa el texto Magnitudes proporcionales, perteneciente a una nueva serie de temas escogidos donde se realza el valor analítico y crítico en la enseñanza de las ciencias. La nueva Colección Temas Selectos se caracteriza por brindar a los alumnos preuniversitarios contenidos dinámicos y precisos que afianzan sus conocimientos en temas especificos en los cursos de matemáticas, ciencias naturales y razonamiento matemático. De esta forma, Lumbreras Editores abre una nueva línea de publicaciones poniendo énfasis en el enfoque didáctico y cuidadoso en la relación teoria-práctica. Hay temas principales en cada materia que necesitan de mayor profundización y análisis para la comprensión y resolución de los ejercicios, por eso nuestra editorial seguirá publicando nuevos títulos hasta completar una nutrida colección que permita mantener el reconocimiento y la confianza de los estudiantes, al manejar una teoría sucinta, directa, con ejercicios aplicativos y problemas resueltos y propuestos por niveles. Lumbreras Editores quiere reconocer el esfuerzo conjunto que ha significado esta publicación, en la cual ha participado un grupo de profe- sionales de primer nivel, cuyo esfuerzo es un apoyo fundamental a nuestro anhelo de una educación científica y humanística integral. En este proceso, deseamos reconocer la labor del profesor Arturo Sánchez Vásquez, de la plana de Aritmética de las academias Aduni y César Vallejo, por su labor en la elaboración del presente material, gracias a su valiosa trayectoria en la enseñanza preuniversitaria. Asociación Fondo de Investigadores y Editores + INTRODUCCIÓN errar A ¿E Desde la Antigúedad, el hombre ha utilizado las matemáticas como una he- rramienta para su desarrollo. Las primeras referencias de las matemáticas organizadas y avanzadas aparecen en Babilonia y Egipto, en donde las mate- máticas estaban gobernadas por la aritmética (ciencia de los números) y la geometría (ciencia de las formas y de las relaciones espaciales). Siglos des- pués, los griegos tomaron elementos de las matemáticas de los babilónicos y los egipcios, y su mayor innovación fue la invención de las matemáticas abstractas. En la historia de las matemáticas, como se sabe, Thales de Mileto, con- 'siderado uno de los siete sabios de Grecia, fue quien calculó la altura de la gran pirámide de Gizeh (Keops) a partir de la sombra que proyectaba. Hay varias versiones de cómo lo hizo: Diógenes Laercio (tomando como fuente a Jerónimo) afirma que midió su altura observando la longitud de su sombra en el momento en que la sombra de Thales era igual a su altura; Plinio dice lo mismo, aunque en vez de recurrir a la altura y la sombra de Thales, supone que tomó como referencia las de determinados objetos; Plutarco, en fin, relata que usó como elemento auxiliar un bastón colocado verticalmente y estableció una relación de proporcionalidad entre los lados de los triángu- los determinados por la pirámide y sombra y el bastón y la suya. Quise empezar el libro con esta historia para apreciar la necesidad que siempre se tuvo de comparar cantidades y, sobre todo, establecer relacio- nes de proporcionalidad entre ellas, lo cual seguimos haciendo de manera cotidiana, como por ejemplo cuando se toma en cuenta la relación en que interviene la cantidad de cada ingrediente al preparar un pastel, la cantidad de dinero que pagamos por un artículo depende de la cantidad de artículos que compramos, el tiempo que se emplea en pintar una pared depende del área que se va a pintar, entre otros. El presente libro está pensado para estudiantes que se inician en el estudio de las magnitudes proporcionales así como para los que necesiten afianzar su conocimiento en esta materia, de tal manera que puedan enfren- tar sin dificultades problemas donde intervengan las magnitudes proporcio- nales no solo en Aritmética sino también en los otros cursos de matemática, Fisica y Química, y en la vida diaria. El contenido de la presente obra está organizado de la siguiente manera: en la primera parte de la teoría hago una explicación clara y sencilla de las nociones básicas de las magnitudes proporcionales a través de ejemplos y aplicaciones, luego encontrará una gran cantidad de problemas resueltos clasificados por niveles (básico, intermedio y avanzado) y explicados de ma- nera didáctica, y después los problemas propuestos. Ya con más experien- cia en el tema, presento una segunda parte de la teoría que comprende el cómo se aplican las magnitudes proporcionales en los casos más comunes a nivel preuniversitario y de la misma forma vienen los problemas resueltos y propuestos. Recomiendo que siga el orden indicado ya que el libro está elaborado con una secuencia: de lo sencillo a lo complejo. Finalmente, agradezco a Lumbreras Editores por el apoyo y la confianza para la elaboración de dicha publicación. Con lo presentado, espero cubrir las expectativas de los lectores y envolverlos en el maravilloso mundo de la aritmética. F NOCIONES GENERALES DE LAS MAGNITUDES PROPORCIONALES | Sr IAEA ass H r iittercomicalanensliko MAGNITUD Se define magnitud matemática como toda aquella que tiene la propiedad de experimentar una va- riación de su valor (ya sea aumento o disminución), pero siempre que dichavariación pueda medirse. CANTIDAD Es un valor particular que toma una magnitud en un determinado momento del análisis. Ejemplos e Tiempo * 24min:5h * Longitud * 20m;32km + Número de obreros + 10; 140 * Eficiencia de los obreros +. 50%; 80% RELACIONES ENTRE MAGNITUDES 3.1. MAGNITUDES DIRECTAMENTE PROPORCIONALES (DP) Ejemplo Analizando el recorrido de un móvil en 4 horas, tenemos +3 x3 1480 | 720 | 120 | 180 + 3 11 Observamos que al aumentar o disminuir el va- lor de una de las magnitudes, el valor de la otra también aumenta o disminuye en la misma pro- porción, respectivamente. Entonces decimos que (espacio) DP (rapidez), o que (rapidez) DP (espacio), o que simplemente dichas magnitu- des son proporcionales. Luego, al dividir los valores del espacio entre los valores correspondientes de la rapidez, o viceversa, en cada caso el cociente es siempre constante. Ejemplo valores del espacio —————————— =constante valores de la rapidez 80 120 240 480 720 20 30 60 120 180 En general, si A y B son dos magnitudes valor de 4 valor de B ADPB E =constante Además, como analizamos en el ejemplo ante- rior, tenemos que 4 DP B equivale a 8 DP A. APLICACIÓN 1 Sean A y B dos magnitudes, tal que A DP 8?, Calcule el valor de A cuando el de B es 12 sa- biendo que el valor de A es 90 cuando el de B es 18. 12 Resolución Se tiene loo lx dq Rae 30 (18 |12 Si A DP 8? entonces valor de A ———-—, = constante valor de B? Reemplazamos sus valores 90 Xx => x10 E =7 0 => x=40 Por lo tanto, el valor de 4 es 40. Otra forma En los problemas de magnitudes, siempre que se pueda y sea conveniente, es suficiente traba- jar solo con la relación en la cual se encuentran los valores de las magnitudes. Veamos B| Já | 2 Reemplazamos 90 x xo (5=>7):0 => x=40 Por lo tanto, el valor de A es 40. e MAGNITUDES PROPORCIONALES APLICACIÓN 2 x Un niño tarda 40 min para pintar un círculo de, 83 4 m de radio. ¿Cuánto tardará para pintar otro círculo de 6 m de radio? Resolución En primer lugar identificamos las magnitudes. ¿Qué está variando? — El tiempo y la longitud del radio Ahora en el contexto del problema, lo que se hará es pintar el área del círculo. Entonces te- nemos que comparar el área y el tiempo, que es lo mismo que comparar el tiempo y el área. Por ejemplo, para pintar un área mayor se em- plea más tiempo, o en más tiempo se pintará más área. a DP en ; Sabemos que lo que se dividen son sus valores, pero lo indicaremos solo así: tiempo área =constante A y "w Recu 40 x «10 (==xz x10 2? y => x=90 Por lo tanto, tardará 90 min para pintar otro circulo de 6 m de radio. w O bservación ,. Ejemplo Sean A y 8 dos magnitudes, tal que A DP B, Se muestran a continuación algunos de sus va- lores: Alo |9l15|y 5 . 0 Ln s valor de A _ =constante valor de B 13 O e Gráficamente AjY AI5)=5K=15 b-----========-- ¡La pendiente flo) =xK=y [--------=-=-=- Ei oa pon | ASI=3KES [=== 1 + constante f2)=2K=6 |------ poa =3 xXx 5 Entonces, fes llamada función de proporciona- lidad directa. — Fed_, Xx APLICACIÓN 3 F(3)-f14) Halle el valor de A= =— FM FS) siendo fix) una función de proporcionalidad di- recta y f(10)=7. Resolución Como f(x) es una función de proporcionalidad directa, entonces flx)=xK (K es constante). Luego f(10)=7 — 10K=7 —= K= Además f3)=3K; f(4)=4K; AI5)=5K; [7)=7K 14 Reemplazamos en R 2 y BK6K) _ (8k) 44x 7TK-5K fK) + r=6k=6[)=0, 10 Por lo tanto, el valor de A es 4,2. MAGNITUDES PROPORCIONALES 3.2. MAGNITUDES INVERSAMENTE PROPOR- CIONALES (IP) Ejemplo Analizando el recorrido de 360 km de un móvil, tenemos +3 x3 :60:| 120 |.180 312 +2 +3 Observamos que al aumentar o disminuir el va- lor de una de las magnitudes, el valor de la otra disminuye o aumenta en la misma proporción, respectivamente. Entonces decimos que (rapi- dez) IP (tiempo) o que (tiempo) IP (rapidez). Luego, al multiplicar los valores de la rapidez por los valores correspondientes del tiempo,.o viceversa, en cada caso el producto es siempre constante, Ejemplo valores de valores del =constante la rapidez tiempo > (20)(18)=(30)(12)=(60)(6)= =(120)(3)=(180)(2)=360 *En general, si A y B son dos magnitudes, en- tonces AIP 8 «> (valor de A) (valor de B) =constante Además, como analizamos en el ejemplo ante- rior, tenemos que A IP B equivale a B IP A. APLICACIÓN 4 Sean A y B dos magnitudes, tal que AIP vB. - Calcule el valor de A cuando el de B es 180 sa- biendo que el valor de A es 36 cuando el de B es 20, Resolución Se tiene | 36 x EZ 1809 SiA IP JB, entonces (valor de A) (valor de /B )=constante Reemplazamos sus valores 36- /1 =xX- /9 36=3x => x=12 Por lo tanto, el valor de A es 12. APLICACIÓN 5 Tres hermanos tienen víveres para 10 días. Si por vacaciones reciben la visita de dos de sus primos, ¿para cuántos días alcanzará la ración anterior? Resolución En primer lugar identificamos las magnitudes. ¿Qué está variando? — El tiempo y el número de personas Por ejemplo, si son más personas, la misma can- tidad de víveres alcanzará para menos tiempo, o para que los víveres alcancen para más tiem- po, deben ser menos personas. 15 LUMBRERAS EDITORES Comparamos t 2) (n.* de personas) IP (tiempo) ¿ => (n.* de personas) (tiempo) =constante 10|x Reemplazamos sus valores 3-10=5:x > x=b Por lo tanto, la ración anterior alcanzará para 6 días. Observación | "e Ejemplo Sean A y B dos magnitudes, tal que 4 IP B. Se muestran a continuación algunos de sus valores: Aaa 6j|1s B. 15|10| 4 =3 (valor de A) (valor de 8B)=constante > (4)(15)=(61(10)=(151(4)=(y)00)=60 16 Gráficamente rama de una hipérbola equilátera C gí4)=-7=15 El área de cada rectángulo es constante, 9d===y | y A Entonces, g es llamada función de proporciona- lidad inversa => glx)-x=C APLICACIÓN 6 Si glx) es una función de proporcionalidad in- y = 26):910) _7 halle el valor de a(7). gls) 2 versa y Resolución Como glx) es una función de proporcionalidad inversa, entonces g(x)= £ (Ces constante). x + _ MAGNITUDES PROPORCIONALES Luego A al5)== 910)=E; 915)== aa? C=14 x2 Reemplazamos en T Nos pid erial7) : E C£:05_7 + am====3=2 2 Te > (a). Pe Ll 1 Nota d 17 LUMBRERAS EDITORES A a PROPIEDADES DE LAS MAGNITUDES PROPORCIONALES Sean A y 8 dos magnitudes. e ADPB E AP e AIPB e ADP > Generalmente, es conveniente pasar de IP a DP. Sean A y 8 dos magnitudes. .* ADPB “e A"DPB” .* AIPB eo 24 1PB” dondene Q a nx0 Sean A, B y C tres magnitudes. - ADP B(C permanece constante) A DP C(8 permanece constante) => ADPBxC (valor de A) . ————————— =constante (valor de B)(valor de C) Cuando se analizan más de dos magnitudes, se debe elegir convenientemente una de ellas para compararla con cada una de las otras, y en cada caso las otras magnitudes permanecen constantes. 18 Ejemplos 1. Sean las magnitudes A, 8, €, D y E. En este ejemplo tomaremos como referencia la magnitud A. AIP8B(C, D y E permanecen constantes) A DP C(8, D y E permanecen constantes) AP D(B, C y E permanecen constantes) A DP E (8, C y D permanecen constantes) Sopa valor valor ideA A deB AdeD) BHdeD E] = constante ri ui C A de E En adelante se escribirá AXBXD _ CxE 2. Sean las magnitudes la gratificación (G) que se entregará a tres trabajadores, el número de faltas injustificadas(F) que tuvieron este año y la cantidad de años de servicio (A) que tiene cada uno de ellos. Entonces tomamos como referencia una de ellas, por ejemplo G, y analizamos + Si Aes constante, entonces le corres- ponderá mayor G al que tiene menos F. e Si Fes constante, entonces le corres- ponderá mayor G al que tiene más A. De lo anterior tenemos PF (A es constante) a? A (F es constante) GxF A = Cte. MAGNITUDES PROPORCIONALES su" ds APLICACIÓN 7 Sean las magnitudes A, B y C, tal que A1P 8? (C permanece constante) A? DP C(B permanece constante) Si en la siguiente tabla se muestran algunos va- lores correspondientes de las magnitudes A, B y C, halle el valor de x. 75.| 25 45 | 90 3 x Resolución Elegimos la magnitud A para compararla con las otras dos A IP 8? (C permanece constante) (1) Por propiedad 2 A* DP C (B permanece constante) ( Va? op JC ADP JC (8 permanece constante) (11) De (1) y (1) tenemos que (111) Reemplazamos los valores en (111) Ax 1x2 BE mi > /x=8 > x=64 Por lo tanto, el valor de x es 64. APLICACIÓN 8 Para un cierto tipo de vino, se ha determinado que el precio de la botella con vino es propor- cional a la cantidad de vino que contiene y a los años de añejamiento que tiene. Si una botella de 750 cc y 4 años de añejamiento cuesta $/.15, ¿cuánto costará una botella de 1200 cc y 6 años de añejamiento? Resolución Las magnitudes son el precio, el volumen y el tiempo. Por dato : DP ( reci o) (volumen) Mo En cada caso, la ter- p op cera magnitud per- (tiempo) e manece constante. Por propiedad 3 (precio) DP (volumen) - (tiempo) precio A = Constante (volumen) * (tiempo) 15 Xx Por lo tanto, la botella con vino costará $/.36. 19 aaa LUMBRERAS EDITORES 15 20 25 45 60 75 * Observación , ries dl 5 hn +1 "a Y a y | | omí/l . L 20 + PROBLEMAS RESUELTOS arpas NIVEL BÁSICO PROBLEMA N.? | A continuación se muestran algunos valores de las magnitudes A y B: xXx 810 Halle x si A? DP /B. A) 45 B) 20 C) 36 D) 15 E) 24 Resolución En los problemas de magnitudes, cuando sea posible es conveniente trabajar solo con la rela- ción en la cual se encuentran los valores de una determinada magnitud. Xx 81951 Como A? DP /B 2 y E JB cana . Reemplazamos sus valores 10? _ e J16 J81 sas > x=9x25 - x=3x5 x=15 _cuave Y) PROBLEMA N.” 2 A continuación se muestran algunos valores de las magnitudes C y D: 15 960 Halle y sabiendo que W/C 1P D?. A) 5 D) 4 B) 10 Cc) 25 E) 16 21 LUMBRERAS EDITORES * Como Ycipo? > Yc-D? =cte. Reemplazamos sus valores 120? =Y64 x y? 20*=4xy? V20? = [ax y? => 20=2xy y=10 _Cuve Y PROBLEMA N.” 3 Sean las magnitudes A, 8 y C, tal que A es pro- porcional a C cuando B permanece constante, e inversamente proporcional a B cuando € perma- nece constante. Si cuando B toma el valor 15, A toma- el valor 12 y C toma el valor 10, halle el valor que toma la magnitud 8 cuando A toma ¿el valor 9 y C toma el valor 4. A] 6 B) 8 c) 12 D) 4 E) 20 Resolución 22 Tenemos que 4 pa C (8 es constante) ME, B (Ces constante) AxB —— =cte. Cc Reemplazamos sus valores 4 5 XI _BXx 10 4 x2 (=D => x=8 Por lo tanto, el valor de la magnitud B es 8. Nota En los exámenes de admisión, en lugar de indicar que la magnitud B toma el valor 15, se indica B=15. _cuave PROBLEMA N.” 4 Supongamos que Á varía directamente propor- cional a X y Z, e inversamente proporcional a W. Si A=154 cuando X=6, Z=11 y W=3, determine A cuando X=9, Z=20 y W=7. A) 120 D) 180 B) 140 C) 160 E) 200 UNI 2007-1 O MAGNITUDES PROPORCIONALES Resolución A continuación se muestran algunos valores de las magnitudes A, X, Z y W: A- > ——<te. xZ Reemplazamos sus valores 22 155x3_axí 6x11 9x20 > a=180 Por lo tanto, el valor de A es 180. _cuve Y PROBLEMA N.”* 5 Sean las magnitudes A, B y C, tal que A? DP B (C es constante) y /C DP A? (8 es constante). Si B=24 cuando A=48 y C=75, halle el valor de B cuando A=96 y C=48. A) 100 D) 120 B) 60 Cc) 110 E) 124 481 982 24 x 78 25 45 16 Los valores de A al inicio y al final están en la relación de 1 a 2, respectivamente. Los valores de C al inicio y al final están en la relación de 25 a 16, respectivamente. Tenemos que DP. B (Ces constante) A? P. Je (B es constante) A? — BxJc ce Reemplazamos sus valores p 2 24xV25 xx M6 A => x=120 120 y Por lo tanto, el valor de B es 120. CLAVE Sd PROBLEMA N.* 6 Sean las magnitudes A, 8 y C, tal que A DP B (Ces constante) y A1P C? (B es constante). Si el valor de B se reduce a la mitad y el de C au- menta en su doble, halle el valor de A sabiendo que inicialmente era 180. A) 22,5 D) 10 8) 20 Cc) 12 E) 15 23 LUMBRERAS EDITORES Resolución Hacemos que el valor inicial de B sea como 2 para que tenga mitad. Hacemos que el valor inicial de C sea como 1; luego como aumenta en su doble, entonces se triplica. Recuerda que en los problemas de magnitudes es suficiente trabajar solo con la relación en la cual se encuentran sus valores. Entonces los valores que toman las magnitudes se muestran en la siguiente tabla: Ao] 180 2 1 A 1 Tenemos que DP. B (Ces constante) A 'P (Bes constante) Axc? — =cte. B Reemplazamos sus valores 20 180 x P _XX 2 1 A 20 L=2 > x1=10 z +2 Por lo tanto, el valor de A es 10. Otra forma Del enunciado tenemos m/2 n+2an=3n 24 a 7 Además a DP, B (Ces constante) ha (B es constante) A a =cte. Reemplazamos sus valores 180xn* E xx(3n)* m mi 180x 1% _2XxXx9x Mé m6 ”ú 180=18xx => x=10 Por lo tanto, el valor de A es 10. _Cuave Q)) PROBLEMA N.? 7 Indique la alternativa correcta después de de- terminar si cada proposición es verdadera (V) o falsa (F). l. Dos magnitudes son DP si sus valores co- rrespondientes aumentan o disminuyen en una misma cantidad. Il. Lagráfica de dos magnitudes DP siempre es una recta. lL.43 1P B equivale A DP 874, A) VFV D) VFF B) Fw C) FFV E) FFF Resolución Falsa Si A DP B, entonces sus valores correspon- dientes aumentan o disminuyen en la mis- ma proporción. Ejemplo +2 x3 Falsa La gráfica de dos magnitudes que son DP son puntos contenidos en una misma recta que pasa por el origen pero no lo toma. Verdadera AFIP 8 arira<>Ya? 1 Ya —— ADP 8 Y? Luego 1/3 1 AIPB <> ADP 3 A ADP8 7? CLAVE a ñ PROBLEMA N.* 8 En la gráfica siguiente, la línea 04 representa proporcionalidad directa entre dos magnitudes y la línea AB proporcionalidad inversa. Los valo- resdeaybson ; MAGNITUDES PROPORCIONALES 4 3 5 3 A) =y- B) —y= Gh hy2 ) Y3 ) vz ) 5 4 DD) =y-— E) “y- Y3 Y3 UNI 1997-1 Resolución Del enunciado * Línea OA (proporcionalidad directa) Puntos Cy A 1 a === >= 0= 314 Ly | es Línea AB (proporcionalidad inversa) Puntos A y B oxd=bx6 => p-26_8 M-9 a, has 3 9 LUMBRERAS EDITORES a PROBLEMA N.* 9 A) 147 B) 1470 Cc) 1170 Las magnitudes A y R son inversamente propor- D) 1716 E) 1176 cionales. Halle el valor inicial de la magnitud UNI 1994-11 A sabiendo que cuando su valor disminuye en 280, el valor de R varía en sus 4/11. Resolución A) 490 B) 770 C) 1050 D) 910 E) 440 Resolución Como A IPR, entonces si el valor de A disminuye, el valor correspondiente de R debe aumentar. Hacemos que el valor inicial de R sea como 11; luego su valor final será como 11+ e] =15 Mx—280 15 Tenemos que 4 IP R => AxR=cte. Reemplazamos sus valores x*11=(x-280)-15 70 2380 15=4Xx =>3 x=1050 Por lo tanto, el valor inicial de A es 1050. cuve PROBLEMA N.”* 10 Sea f una función de proporcionalidad directa tal que f13)+f(7)=20, entonces el valor del pro- ducto (Elm es 26 Si f es una función de proporcionalidad directa, entonces fx)=x-K (Kes constante) => A3)+A17)=20 3K+7K=20 10X=20 = K=2 Luego (5) 10:10 (Ex) (5) (7k)=147k?=147 (2) f 2 1m=176 ! _Cuave GD) PROBLEMA N.? 11 Sean las magnitudes A, B y C, tal que A? DP C (Bes constante) y B? IP A (C es constante). Si inicialmente A=75 y B=24, halle el valor de A cuando B=20 sabiendo, además, que C dismi- nuye a = de su valor. A) 81 B) 45 C) 60 ) 54 D) 48 E ae... ÓN Resolución Hacemos que el valor de C al inicio sea camo 4 para que tenga cuarta. Tenga presente que se reduce a su cuarta parte y no en su cuarta parte. En este caso vamos a comparar a A con las otras dos magnitudes. Entonces + ¿A*DPC(Bes constante) G DP JC (8 es constante) . ¿B?IPA(Ces constante) IP 8? (Ces constante) de donde DP__../c (8 es constante) a IP 8? (Ces constante) AxB? — =cCcte. AE Reemplazamos sus valores Por lo tanto, el valor de A es 54. MAGNITUDES PROPORCIONALES PROBLEMA N.? 12 Sean las magnitudes A, B y C, tal que A DP 8? (Ces constante) y Ya IPC (A es constante). Si B disminuye en 2/3 de su valor y 4 aumenta en 55/9 de su valor, ¿cómo varía el valor de C? A) Aumenta en siete veces su valor. B) Aumenta en su doble. C) Se duplica. D) Disminuye a 1/3 de su valor. E) Aumenta en 1/8 de su valor. Resolución Hacemos que el valor de A al inicio sea como 9; luego su valor final será como 9+719)=68 Hacemos que el valor de 8 al inicio sea como 3; luego su valor final será como 3-3(8)=1 Hacemos que el valor de C al inicio sea como 1; luego comparamos. En este caso vamos a comparar a B con las otras dos magnitudes. Entonces +. A DP B* (Ces constante) G DP ÍA (C es constante) Ys IP. C(A es constante) _cuave Y) G IP. C? (A es constante) 27 LUMBRERAS EDITORES de donde $ PSA (Ces constante) esa (A es constante) Bxc* A Reemplazamos los valores ¿dx 1xx? E Js 8=x 3 *x=2 ON US US AR |L 9/ LU OI '1 3I JI M] Luego el valor final de Ces como 2. Por lo tanto, el valor de € se duplica. _Ccuve Y) PROBLEMA N.* 13 Sean las magnitudes A, 8 y C, tal que JA DP C(B es constante) y a? DP C(A es constante) siendo algunos de sus valores 20 80 45 YE E n hy Xx 3 175 | 126 | y ad Halle x- y six; ye Z*. A) 120 D) 210 B) 72 C) 144 E) 180 28 Resolución Tenemos que DP__,/A (8 es constante) n DP, 8? (A es constante) € JA xB? —+ =cte, Reemplazamos sus valores teniendo en cuenta que los de A están en la relación de 4; 16 y 9, en ese orden 14 VS _ Ay 4? Ji6xa /9x2* _cuave PROBLEMA N.” 14 El costo de alquiler mensual de un stand en una galería es proporcional a su área e inversamen- te proporcional al cuadrado del número de piso en el cual se encuentra. Si por un stand de 3 m? que está en el 2.* piso se paga S/.4500 al mes, ¿cuánto se pagará mensualmente por un stand de 4,2 m* que se encuentra en el 3.% piso? C) S/.3500 E) 5/.2800 A) S/.3920 D) S/.4000 B) 5/.6300 MAGNITUDES PROPORCIONALES e Resolución Sean las magnitudes * C: costo de alquiler mensual = A: área del stand + — N: número de piso en el que se encuentra el stand 4,2 Del enunciado se tiene que CXN? A cte. Reemplazamos sus valores as00x 2? _x-3 3 4,2 > x=2800 Por lo tanto, se pagará S/.2800 mensualmente. _Cuve Y) PROBLEMA N.* 15 Un superpanetón en forma de paralelepípedo pesa 2130 g. Determine el peso de un minipa- netón de igual forma pero con sus dimensiones largo, ancho y alto reducidas en su quinta, cuar- ta y tercera parte, respectivamente. A) 1408 B) 35,58 C) 284 g D) 8528 Ej) 1065 g Resolución Es conveniente trabajar solo con la relación en la cual se encuentran los valores de las magni- tudes. El largo, ancho y alto inicial los asumimos como 5; 4 y 3, respectivamente, para que tengan quin- ta, cuarta y tercía, respectivamente. Superpanetón T Minipanetón 3. T pl ) > ¿3 LL 5 —— |— 4 Volumen: 5x4x3=50 4x3x2=24 5 2 Comparamos las magnitudes peso y volumen (peso) DP (volumen) so _Peso_ = cte. volumen Sea x el peso del minipanetón en gramos. Tenemos 2130 _x 5 2 => x=B52 Por lo tanto, el minipanetón pesa 852 g. CLAVE 3) 29 LUMBRERAS E DITORES NUVEL INTERMEDIO PROBLEMA N.* 16 Señale la alternativa que presenta la secuencia correcta después de determinar si la proposi- ción es verdadera (V) o falsa [F). Il. SeanA, B y € magnitudes. AP B(C permanece constante) CIP A (8 permanece constante) Entonces B IP C (A permanece constante) Il. En una obra siempre se cumple que cada vez que se duplica la cantidad de obreros, el tiempo se reduce a la mitad. tl. SiA DP B, entonces ADP A-B. A) FVF B) VVF C) Fwv D) VFF E) FFF Resolución l. Verdadera JE B (Ces constante) e AE C (B es constante) => AxBxC=cte. Luego, si A es constante —> BxC= + En consecuencia BxC=cte. '. BIPC(A es constante) ll. Falsa No siempre se cumple; por ejemplo, se puede duplicar la cantidad de obreros, pero estos pueden tener menos eficiencia que las anteriores. 30 de Il. Falsa ADPB => de B A cte. 3 — =|— AXB A No siempre es constante. _Cuave Y) PROBLEMA N.* 17 En el siguiente gráfico se muestra el comporta- miento de las magnitudes A y B: :Q b Entonces las áreas S, y $, son entre sí como A) lesa3. B) 1esal. C) 2esa3. D) 1esa2. E] 3esa4. * Puntos Py 0:AIPB =3 ox6b=10xb ; ; 5n 3n + Puntos QyR:ADPB Xx 10_30 bc AA x3 =3 c=3b=9n Luego S,=6x0=30n S, ==(0—b)x20 =60n Nos piden A, E S, 60n 2 Por lo tanto, las áreas $, y $, son entre sí como 1lesa2. _cuve Y A) 6 PROBLEMA N.” 18 De las magnitudes Z; W y X, se sabe que Z es directamente proporcional a e y Wes inversa- mente proporcional a Xx. SiN=Z+ Wy X=1 implica que N=6 X=0,5 implica que N=9 determine N si X=4/2. B) 8 C) 9 D) 10 E) 12 Resolución Del enunciado ZOPX y wir? Además N=Z+W Mp (E DP da xd ÉS 1/4 a 89 e x2 2 a ó 1 1/4 2 2b Bb b A +2 2 ERE E lo que piden 31 Como N=Z+W => da+2b=6 a=1;b=1 a+B8b=9 =3 Bo+b=9 =9 _cuave Y) PROBLEMA N.”* 19 De las magnitudes A, B y C, sabemos que C? es proporcional a A y también a B, pero no a ambas a la vez. Determine el valor de A cuando B=28 sabiendo que cuando 4=30, entonces B=24 y E=25. A) 32 8) 36 Cc) 40 D) 56 E) 35 Resolución Como en este caso C? DP A y C? DP 8, pero no a ambas a la vez, lo analizamos por separado y cada una con su respectiva constante, así: (+) 24 28 32 Reemplazamos sus valores —) x=35 Por lo tanto, el valor de 4 es 35. cuve QH) PROBLEMA N.* 20 Un diamante se cae y se rompe en tres pedazos, siendo el peso del segundo pedazo el doble del primero y del tercero media vez más que del se- gundo. Si la mayor diferencia entre los precios de dos de los pedazos es 52000, halle el precio del diamante antes de que se rompa sabiendo además que el precio del diamante es DP al cua- drado de su peso. A) 53250 B) $5500 C) 56000 D) $7200 E) $9000 Resolución Al inicio Al final Pesos: 6 1 2 3 RA A 2 1 +38) o Sabemos que (precio) DP (peso)? ES =constante (peso) Es la mayor diferencia entre los precios de dos de los pedazos. AO so E UA > P=6*%x250=9000Por lo tanto, el precio del diamante antes de que se rompa es $9000. Otra forma (precio) DP (peso)? Pedazos Ante de DH 3 er yo 3|tr | dato —+ Pesos: 1 2 3 6 (Pesos)?: 1 4 9 36 a4K 9K 36K => Precio: K 1 E y Sus valores La mayor diferencia se encuentran en 8X =5$2000 la misma relación K=5250 que los del (peso) > 36K=36(5250)=59000 Por lo tanto, el precio del diamante antes de que se rompa es 59000. CLAVE 1 PROBLEMA N.” 21 Para asfaltar una carretera, se sabe que lo que cobra un maquinista es proporcional a la dis- tancia que transporta el material y al volumen que transporta e inversamente proporcional al cuadrado del número de cargadores frontales que tiene a su disposición. Si cuando dispone de tres cargadores y transporta 440 m* a 14 km de distancia cobra 5/.7700, ¿cuánto cobrará para transportar 360 m? a 20 km de distancia si dispondrá solo de dos cargadores? A) S/.10520 B) S/.15 500 C) S/.20 250 D) S/.18 400 E) S/.22 500 Resolución Sean las magnitudes * — C:lo que cobra un maquinista * D:ladistancia s V:elvolumen + — N: número de cargadores frontales Ordenamos los datos 20 360 Del enunciado se tiene CxN? Dxv cte. 33 LUMBRERAS EDITORES A » Reemplazamos los valores 7700x3% _ x:2 14x440 20x360 —=3 x=20250 Por lo tanto, cobrará 5/.20 250. _cuave ) PROBLEMA N.* 22 Según la ley de Boyle, a temperatura constan- te, el volumen de una determinada cantidad de gas es inversamente proporcional a la presión que esta ejerce, Determine la presión a la que está sometido un gas sabiendo que cuando esta disminuye en 1,5 atm, el volumen varía en 3/5 de su valor. A) 1atm B) 1,2 atm C) 2,7 atm D) 3,2 atm E) 4 atm Resolución Sean las magnitudes *. P: presión que ejerce el gas + V: volumen del gas Como por dato V IP P, entonces si el valor de P disminuye, el valor correspondiente de V debe aumentar. 34 Hacemos que el valor inicial de V sea como 5; entonces su valor inicial será como 5+y(8)=8 peor x—1,5 Tenemos que PIP V => PxVW=cte. "Reemplazamos sus valores x-5=(x-1,5)-8 1,5:8=3x => x=4 Por lo tanto, el gas está sometido a una presión de 4 atm. _cuave (E) PROBLEMA N.? 23 Diez tuberías con la misma sección e igual pre- sión de agua pueden llenar dos cilindros iguales de 1 m de altura y 30 cm de radio en 6 h. ¿Cuál debe ser la altura de cinco cilindros iguales que tienen 40 cm de radio para que puedan ser lle- nados en 20 h por 16 tuberías iguales a las ante- riores y en las mismas condiciones? A) 64 cm Bj) 80 cm C) 120 cm D) 115 cm E) 96 cm MAGNITUDES PROPORCIONALES sr" Resolución En primer lugar identificamos que las magnitu- des que intervienen son el número de tuberías (N), el volumen de agua que van a llenar (V) y el tiempo que demoran en llenar dicho volu- men (t). Luego tomamos como referencia N y tenemos DP, Y (tes constante) Ms IP. ,t(Ves constante) o A V 5 dllindros 2 cilindros lo 1m n hm 30 cm 40 cm 3 4 Recuerde Vel r2)xh Como es constante, no lo tomaremos en cuenta. 16 20 s(42xh) Reemplazamos los valores 10x6 - 16x20 2(32x1) 54? xh) > h=1,2 Por lo tanto, la altura del cilindro debe ser 1,2 m, es decir, 120 cm. _Cuave (8) PROBLEMA N.” 24 La arista de un cubo A mide 420 cm. Si Jorge para pintar las caras laterales del cubo A y las caras de un cubo B (excepto la cara de su base) empleó 870 min, ¿cuánto tiempo empleó para pintar el cubo 8 si la longitud de su arista es 3/7 más que la del cubo A? A) 10h B) 8h 20 min C) 10h 25 min D) 9h E) 6h5 min Resolución Si la arista del cubo A es como 7, entonces la arista del cubo 8 es como 7+3 4% =10 Se pintan solo 5 caras. 35 LUMBRERAS EDITORES Analizando tenemos que las magnitudes a com- parar son el área que se va a pintar (5) y el tiem- po que se emplea para pintar (t). => DPS E ete. 5 B ta s(10?) Reemplazamos sus valores ta tg =—L: t,+to=870 Ax49 5x100 4 * > ty=125-5=625 min <> 10 h 25 min Por lo tanto, 8 empleó 10 h 25 min. _cuave PROBLEMA N.” 25 Las magnitudes x e y son tales que (y-4) y (4-4) son inversamente proporcionales. Si el par (-1; -2) satisface esa relación, determine la ecuación de proporcionalidad. 18 —18 A = +4 B = ——— dl a ea 18 C e] ¿E a D) y= +6 E) y 36 Resolución Se debe entender que los componentes del par ordenado (-1;-2) son los valores que toman las magnitudes x e y, respectivamente. =] E E] e Como (y-4) 1P (2-4) > (y-4)02-4)=cte, (*) Reemplazamos sus valores (2-4) ((-1)-4)=cte. (-6)(-3)=cte. —> cte.=18 Luego en (*) reemplazamos el valor de la cons- tante (y-4)04-4)=18 Nos piden la ecuación de proporcionalidad, en- tonces despejamos y por lo tanto la ecuación de proporcionalidad es 18 +4 *-4 y= Nota | Hay que tener presente que este tipo de pro- blemas lo podemos interpretar de dos maneras. La primera, para resolverlo debemos entender que las magnitudes son x e y, y efectuamos los cálculos considerando cantidades adimensiona- les; mientras que la segunda, interpretándolo algebraicamente como funciones que han sufrido transformaciones, como por ejemplo desplaza- mientos. _cuave (Y) ae MAGNITUDES PROPORCIONALES NIVEL AVANZADO Nos piden Aog(15)) PROBLEMA N.* 26 : ¡(Eo Exa 230 Lo) Sea funa función de proporcionalidad directa y g una función de proporcionalidad inversa, tal 2 Alol15))=120 que f(4); g(3) y A9) forman en ese orden una Clav ¿O proporción continua y f(7)+g(6)=100. —— Halle fíg(15)). qe PROBLEMA N.* 27 A) 125 B) 120 C) 225 En la siguiente tabla se muestran algunos valo- D) 144 E) 240 res correspondientes de las magnitudes A y B, : las cuales guardan cierta relación de proporcio- nalidad. Resolución Del enunciado x 1418016 1|xy fl) =xK (K es constante) alx)= E (C es constante) x o Halle x+y+z. E Luego SS A) 80 B) 125 C) 204 (4) _9(3) = D) 117 E) 121 gl3) flo) a SN Resolución > f4xf9)=[9(3)1* 3 Tomamos las columnas donde se conocen los E valores de las magnitudes A y B. 4Kx9K = (£ ] O 3 o C=18K 5 —> C=1 2 Además se sabe que z fi7)+g(6)=100 7k+£=100 6 > ADPB > 71+2£ 100 6 10K=100 —> K=10 2-9 37 LUMBRERAS EDITORES Ahora tomamos también las columnas que tie- nen a las incógnitas x[9x36) x16 x 100 e | 6 | (x+y)?=36? 300 3y 127 x 100 x16 x[936) de donde + 4x100=xY —> x=20 * 3x16=3y > y=16 * 3x(9x36)=122 => 2=81 x+y+2=117 prty=as Otra forma Tomamos dos columnas donde se conozcan los valores de A y B um A 2 14 pS NE: A 3 12 Observamos que tanto el valor de 4 como el de B aumentan, pero no en la misma proporción. Entonces planteamos que A” DP 8” Reemplazamos sus valores e gr y y" 38 > 23” => 2¿n=m Ll K 2K En general AX pp a Si K=1, se tiene el caso que ya trabajamos _Cuave ) A? DP B PROBLEMA N.” 28 En la siguiente tabla se muestran algunos valo- res correspondientes de las magnitudes A, B y C, las cuales guardan cierta relación de propor- cionalidad. 10 | 25 | 10 | 10 240 | 3750 |600 | y 735 |2l11|2 Halle 7 Lbayjcz*. A] 2 e 2 Mea 8 80 25 EA e 3 40 16 Resolución il 111 IV V 10 25 10 | 10 240 |3750/600 | y 75 12 12 | 27 Para comparar dos magnitudes, la tercera debe permanecer constante. Entonces de la tabla, tenemos lo siguiente: * - Enll y IV, A es constante. Entonces compa- ramos B con € e Enlll y IV Ces constante. Entonces compa- ramos 4 con B MAGNITUDESPROPORCIONALES Luego de (0) y (6) BxÁC A? =cte. Reemplazamos los valores de las columnas 1, Y y Iv 1350412 _ yA 27 _600J12 xXx 10 10* 1350x2_yx3_600x2_ = = 12 ee 100 100 2 -1850x2 E =48 12x100 y y =400 3 A y 400 x_3 y 80 " _Cuave (B) PROBLEMA N.” 29 Una empresa de seguros determinó que la pensión mensual que le toca a un asegurado es proporcional a la raíz cuadrada del número de aportes que realizó e inversamente propor- cional al número de meses que no aportó, pero en ningún caso superará los S/.2000. Si Andrea, quien no aportó ” meses, recibe una pensión mensual de 5/.800 y la cantidad de aportes que realizó es 9/16 más de los que realizó su herma- na Daniela, ¿cuál será la pensión mensual máxi- ma que podrá recibir Daniela si ella no aportó t meses? Considere que t es entero. C) S/.1840 E) S/.1920 A) S/.1996 D) S/.1640 B) 5/.1980 39 LUMBRERAS EDITORES 2. 0 lu Resolución Sean las magnitudes * P: pensión mensual + A: número de aportes * — M: número de meses que no aportó Sila cantidad de aportes de Daniela es como 16, entonces la de Andrea será como Del enunciado se tiene PXxM A Reemplazamos los valores 2 xt x _800xt o EEE 416 425 Por dato e tez' * xes máximo * x<2000 => x=640 1 < 2000 / 3 > XKmáy=1920 Por lo tanto, la pensión máxima de Daniela será 5/.1920. : _cuve Y PROBLEMA N.? 30 Se tienen tres tipos de cubos compactos (A, B y C) cuyas aristas son 30; 45 y 90 cm, respecti- vamente, 5e pintan todas las caras de 3 cubos del tipo A, 4 cubos del tipo B y 2 cubos del tipo C, notándose que se gastó S/.m más al pintar los del tipo B que los del tipo A y S/.n más al pintar los del tipo C que los del tipo B. Halle m+n sa- biendo que para pintar los cubos del tipo C se gastó S/.145,2. A) 100 B) 121 C) 125 D) 64 E) 92 Resolución Analizando tenemos que las magnitudes que intervienen son el área que se va a pintar (S) y la cantidad de dinero que se gastará para pintar dicha área (G). Notamos que al pintar más área, el gasto tam- bién es mayor, entonces asumimos que G DPS. Tenemos 2 área de | .2 2 ] 2 bl) 3 6 Gasto total (S/.): Ga Ga 145,2 Como G DPS G 3 —=Cte. Ss N' Observación Como el número de caras de cada cubo es constante, no lo tomaremos en cuenta. Reemplazamos Ga _63 145,2 _m_n_ min 1 3 6 2.3 5 > 24352_mi+n 6 5 m+n=121 cuve Y) PROBLEMA N.* 31. En determinadas condiciones se ha observado que la cantidad de minutos de tardanza que un alumno acumula al mes es proporcional a la dis- tancia de su domicilio a la academia. Si cuando Henry cambia de domicilio la canti- dad de minutos de tardanza que tiene al mes aumenta en 20 y la distancia a la academia varia en 1/5 de su valor, ¿cuántos minutos de tardan- za acumulaba Henry al mes? A) 70 min B) 80 min C) 40 min D) 100 min E) 120 min Resolución Sean las magnitudes * T:cantidad de minutos de tardanza al mes e D:distancia del domicilio a la academia Por dato T DP D Como las magnitudes son proporcionales, si el valor de T aumenta, entonces el valor de D tam- bién debe aumentar y en la misma proporción. Asumo que la distancia inicial a la academia sea comú 5, luego la nueva distancia será como 1 5+-(5)=6 ¿e —> —=0Cte x_x+20 5 6 x=100 Por lo tanto, Henry acumulaba 100 min de tar- danza al mes. Otra forma Sabemos que si (espacio) DP (rapidez), la re- lación en la cual se encuentran los valores del espacio es la misma relación en la cual se en- cuentran los valores respectivos de la rapidez. 41 LUMBRERAS EDITORES Entonces en el problema si D: 5 6 entonces 7: 5(20) 6(20) _A Aumenta en 1(20). Por lo tanto, Henry acumulaba 100 min de tar- danza. _Cuave E) PROBLEMA N.”? 32 Según la tercera ley de Kepler, el cuadrado del periodo orbital de cualquier planeta que gira en torno al Sol es proporcional al cubo de la longi- tud del semieje mayor de la órbita elíptica que describe, y esta ley también es válida para sa- télites que giran alrededor de un planeta. Dos satélites artificiales giran en torno de la Tierra con trayectorias circunferenciales, siendo el diámetro de una de las trayectorias siete veces más que el radio de la otra. Si el que está más cerca a la Tierra da 1/4 de vuelta en 15 h, ¿cuál es el periodo del otro satélite? A) 512h B) 480 h C) 540 h D) 840 h E) 680 h Resolución Sean las magnitudes « — T: periodo orbital « E: longitud del semieje mayor 42 Del enunciado 7weces más + Diámetro de A4=8 (radio de B) 2xR¿=8BXRg | | relación 4 1 Nota En este caso, los semiejes de cada órbita son iguales y coinciden con su radio. Satélite B:2 vuelta en 15h=x4 - pss => 1vuelta (periodo) en 60 h ye AA di a PR Ne al Sd 7, | 60 de 5 4 1 T? DP E? 2 =$ ace, Reemplazamos los valores TA 60? pg > 1 =604x4* T,=60x8=480 Por lo tanto, el periodo del otro satélite es 480 h. _cuave (8) E PROBLEMAS PROPUESTOS ARA rss dar NIVEL BÁSICO Sean A y B dos magnitudes, tal que YA DPB. Sabiendo que el valor de A es 24 cuando el de B es 14, halle el valor de 8 cuando el de Asea 375. A) 12 B) 20 C) 28 D) 30 E) 35 Sean A y 8 dos magnitudes, tal que Aa cP JB. Si el valor de A es 6 cuando el de B es 625, halle el valor de B cuando el de A sea 15. A) 2 B) 4 C) 16 D| 12 E) 6 Dos magnitudes (A y 8) son proporciona- les. Halle el valor inicial de la magnitud A sabiendo que cuando su valor aumenta en 135 unidades, el valor de B varía en sus > A) 450 B) 405 C) 540 D) 1350 E) 1080 Dos magnitudes (A y B) son inversamente proporcionales. Halle el valor inicial de la magnitud A sabiendo que cuando su valor ; 3 aumenta en 210, el valor de B varía en sus 7 A) 700 B) 240 C) 280 D) 450 E) 490 a MN Cuando el valor de la magnitud B aumenta en 210 unidades, el valor de la magnitud A de 7 É Lore varia en sus —. Determine el valor inicial de B sabiendo que JA es proporcional a B. A) 270 B) 480 C) 840 D) 735 E) 630 Cuando el valor de la magnitud 8 disminu- ye en 350 unidades, el valor de la magnitud Á varía en su tercera parte. Halle el valor inicial de B si A? PB. A) 175 B) 800 Cc) 200 D) 1050 E) 640 Sean A, 8 y € magnitudes, tal que A es pro- porcional a B cuando € permanece cons- tante, e inversamente proporcional a € cuando B permanece constante. Cuando C=35, entonces 4=24 y B=28. Halle el va- lor de la magnitud C cuando A=25 y B=15. A) 50 B) 18 c) 12 D) 20 * E) 21 43 LUMBRERAS EDITORES > 8. Las magnitudes A, 8 y € se relacionan de la A] 6 B) 10 Cc) 8 siguiente manera: D) 11 E) 7 JA IPB(C es constante) CDPA (Bes constante) 11. La gráfica muestra algunos valores que to- man las magnitudes A y B. Halle n—2m. Cuando A=15, entonces B=75 y C=55. Ha- lle el valor de B cuando A=60 y C=66. At = 50: PL A) 18 B) 30 C) 44 ' D) 45 E) 48 ¡NÑAIPB 9. Silas magnitudes A y B son directamente proporcionales, halle m+n. a+ 20 POTTTTa— A Y ms : 14 +---- " > 1 A DP B (m+11) p------===--> y 0 (n-3) (m+4) (n+3) 8 9h--- A) 0 B) 1 C) 2 , i ; z D) 3 El 4 im-7) (n+1) — (m+2) B 12. Del gráfico, halle m+n. A) 17 B) 20 Cc) 18 At D) 16 E) 12 -----A (6; m) 10. Si las magnitudes A y 8 son inversamente ! AP 8 proporcionales, halle m—n. : aq4 y ADF=====""">=>M : A er Jan »(n; 10) A 8 | | j : ' ADPB : (men) Y r=---= . 5/2t-=== : : io NS 8 A 5 - A) 16 8) 18 Cc) 24 0 (n-1) (n+1) (n+3) B D) 40 E) 64 13. Sea f una función de proporcionalidad di- 14. 15. 16. recta, tal que fA+2-13)+3 -f14)=6. Halle el valor de R=f(10)-A(8)—K6)-A5). 3 5 9 As Be 2 O = Ys E ) p) 11 E) 2 6 2 Sea g una función de proporcionalidad in- versa, tal que 3-g(10)-2-g(15)=15.Halle el valor de A=g(6) -g(3). A) 165 B) 150 C) 144 D) 120 E) 80 Sean f una función de proporcionalidad di- recta y g una función de proporcionalidad inversa, tal que F7)+gl4)=40 y g(6)-A3)=7,5. Halle el valor de f[g(15)). A) 15 B) 20 C) 24 D) 30 E 12 El sueldo de un gerente es proporcional a la raíz cuadrada del número de emplea- dos que tiene a su cargo. Si actualmente tiene un sueldo de $/.11 250 y tiene a su MAGNITUDES PROPORCIONALES cargo 324 empleados, ¿en cuánto aumen- taria su sueldo si la cantidad de empleados que tiene a su cargo aumentara en sus de A) S/.8750 B) S/.2850 C) 5/.3750 D) S/.3140 E) S/.1990 . Un estudiante descubre que el precio de una joya es proporcional al cubo de su peso. Por descuido, esta se cae y se rompe en tres pedazos, siendo el peso del pedazo más grande una y dos veces más que los pesos de los otros dos, respectivamente. Si por este motivo se perdió S/.5400, halle el precio que tenía inicialmente la joya. A) s/.6480 B) S/.16 400 C) S/.10 040 D) S/.6655 E) 5/.8450 Las caras de una caja de forma cúbica sin considerar la tapa ni la base son pintadas por ambos lados y luego enumeradas a par- tir del 10 en forma consecutiva creciente. Si el tiempo empleado para pintar las caras, cuya numeración es un número compues- to, excede al tiempo empleado en pintar las otras caras en 36 min, ¿cuánto tiempo demoró en pintar todas las caras? Obs.: La arista de la caja mide 84 cm. A) 1h 44 min B) 2h C) 2h 24 min D) 2h 36 min E) 2h 44 min 45 LUMBRERAS EDITORES 19. 20. Lo que gasta Jahaira en prendas de vestir cada mes es proporcional a su sueldo men- sual y al número de reuniones que tiene al mes. En este mes de noviembre, su sueldo fue de 5/.2000 y gastó en prendas de vestir S/.440. Si para diciembre-tiene proyectado - que la cantidad de reuniones aumentará en sus 2 y tendrá un aumento de : de su 5 sueldo, ambos con respecto al mes ante- rior, ¿cuánto gastará Jahaira en prendas de vestir en diciembre? A) 5/.297 B) 5/.495 C) 5/.565 D) 5/.792 E) 5/.840 Un comerciante llega a la conclusión de que su gasto en publicidad es proporcional al número de volantes que reparte e inversa- mente proporcional al tiempo que dura la publicidad. 51 en la campaña anterior repar- tió tres millares de volantes y gastó S/.1200 en publicidad, ¿cuánto gastará en la pu- blicidad de esta nueva campaña sabiendo que la cantidad de volantes aumentará en 25% y el tiempo que dura la publicidad será ocho veces más que el anterior? A) 5/.375 B) S/.750 Cc) s/.840 D) S/.500 E) S/.640 23. NIVEL INTERMEDIO Las magnitudes A, B y Cse relacionan así: DP Á e e (C es constante) SL (8 es constante) Si se sabe que el valor de B aumenta en su doble y el valor de € disminuye en sus > halle el nuevo valor de la magnitud A te- niendo en cuenta que al inicio era 35. A) 90 D) 270 B) 360 C) 510 E) 120 Sean las magnitudes A, 8 y C, tal que AlP C(B es constante) ADP /B (C es constante) Cuando 4=50, entonces C=18. Halle el valor de € cuando A=15 sabiendo además que B disminuye en 3 de su valor. 9 A) 40 D) 60 B) 100 C) 64 E) 27 Sean las magnitudes A, B y C, tal que 4/8 1P. A(C es constante) A DP C? (8 es constante) Además se sabe que el valor de B aumenta en sus = y el valor de € se reduce a su ter- cera parte. Halle el valor de A sabiendo que inicialmente era 210, A) 14 D) 26 B) 30 CO 42 E) 126 a MAGNITUDES PROPORCIONALES 24, Se tienen las magnitudes A, B y C, tal que A? DP /8 (C es constante) ADP JC (Bes constante) Cuando el valor de 4 es 20, entonces el de B es 175. Halle el valor de A cuando el de B sea 112 si, además, se sabe que el valor de C disminuye en su quinta parte. A) 25 D) 20 B) 16 c) 12 E) 32 Sean A, B y € magnitudes, tal que C es in- versamente proporcional a B? cuando A permanece constante, y también es inver- samente proporcional a A? cuando B per- manece constante. ¿Cómo varía el valor de A cuando el valor de B aumenta en su doble y el de C se reduce a su cuarta parte? A) Se duplica. B) Disminuye en su tercera parte. C) Disminuye en sus 2/5. D) Aumenta en sus 2/3. E) No varía. Indique la alternativa correcta después de determinar si cada proposición es verdade- ra [V) o falsa (F). Il. Lagráfica de dos magnitudes que son IP siempre es una hipérbola. Il. Silas magnitudes A y B son IP, entonces cuando el valor de 4 aumenta, el valor correspondiente de B disminuye en la misma cantidad. Il. ADP YB equivale a A? 1P 877, A) FVV B) VFV C) FFV D) FVE E) FFF 27. Sea f una función de proporcionalidad di- recta, tal que FA3)1)+A19)=30. Halle el valor de f(A[7)+3). A) 20 B) 17 C) 24 D) 34 E) 23 Sean f una función de proporcionalidad di- recta y g una función de proporcionalidad inversa. Si (3) excede a g(12) en 10 unida- des y f(4) es a g(5) como 5 es a 3, halle la media proporcional de f(9) y g(3). A) 36 D) 30 B) 6 c) 13 E) 25 Dino pintó las seis caras de un paralele- pipedo en 36 min. Si ahora está pintando las seis caras de otro paralelepípedo, cu- yas tres dimensiones diferentes miden dos veces más que las del anterior, respectiva- mente, ¿a qué hora terminará si empezó a pintar este último a las 10:36 a.m.? A) 5:00 p.m. B) 4:00 p.m. C) 3:00 p.m. D) 4:40 p.m. E) 5:36 p.m. La cantidad necesaria para vivir en la ciu- dad A es 5/7 de lo que se necesita para vivir en la ciudad B. Si una familia de ocho in- tegrantes gasta en A 5/.27 600 durante un año, ¿cuánto gastarán en B' 6 amigos duran- te 10 meses? A) S/.17 250 B) S/.12 321 C) S/.20 450 D) 5/.31 240 E) 5/.24 150 47 LUMBRERAS EDITORES 50 | h: peralte | HL b— ancho El límite de ruptura de una viga horizontal apoyada en sus extremos es proporcional tanto al ancho de la viga como al cuadra- do de su peralte e inversamente propor- cional a la distancia entre los puntos de apoyo. 5i una viga de 3040 cm de sección y 7,20 m de largo puede soportar una carga de 3240 kg, determine el límite de ruptura para la viga si esta se coloca tomando como base al lado de 40 cm. A) 2400 kg B) 2430 kg C) 2880 kg D) 4320 kg E) 3420 kg twitter.com/calapenshko E ii - 36. Sea f una función de proporcionalidad di- recta tal que yt Tp fi) pi i i E 7 X Halle HAL NEL AZ) 2 ó= 23 3 hr E ju E pros A) 300 B) 360 C) 425 D) 600 E) 900 37. Señale la alternativa que presenta la se- cuencia correcta después de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F). Il. Sidibujamos varias circunferencias con- céntricas, entonces podemos afirmar que el diámetro y la longitud de la cir- cunferencia son inversamente propor- cionales. II. En una obra, siempre se cumple que el número de obreros es proporcional a la dificultad de la obra. III. Si aplicamos la misma tasa de interés a un mismo capital, entonces el interés simple es proporcional al tiempo de préstamo. A) VFV D) VFF B) FVV C) FFV E) FFF MAGNITUDES PROPORCIONALES 38. Newton estableció lo siguiente: “Dos par- 39. tículas se atraen mutuamente con una fuer- za cuyo módulo es directamente proporcio- nal al producto de sus masas e inversamen- te proporcional al cuadrado de la distancia que los separa”. Según esto, ¿cómo varía la distancia que separa a dos partículas si la fuerza de atracción ha disminuido en 29 de su valor? 49 A] Aumenta en de su valor. B) Aumenta en 3 de su valor. 7 C) Aumenta en : de su valor. D) Aumenta en 3 de su valor. 49 E) Disminuye en : de su valor. Se ha determinado que el costo de un mue- ble de madera es proporcional a YM ya ye Si el costo aumenta en sus > el valor de M será 81 pt y el valor de T aumentará en sus > ¿Qué cantidad de madera más o menos se utilizará? M: cantidad de madera que se utiliza enpt (pt es pie tablar) T: tiempo de vida útil que se proyecta (en años) A) 27 pt más B) 19 pt menos €) 11 pt menos D) 19 pt más E) 27 pt menos 49 31. 32, 33, NIVEL AVANZADO La siguiente tabla muestra algunos valores correspondientes de las magnitudes A y B, las cuales guardan cierta relación de pro- porcionalidad. ZA] Ss | x|15|20|25|5y HB] 2 | 16 | 54 | 8z | 250| 432 Halle cd z A) 1/2 B) 1 c) 2 D) 3/2 E) 2/5 En la siguiente tabla se muestran algunos valores correspondientes de las magnitu- des A, 8 y €, los cuales guardan cierta rela- ción de proporcionalidad. 12 |15| y [12 |30 141|7|7156| 2 Halle x-y+z, (x; y; 2) c Z*. A) 64 D) 90 B) 72 Cc) 80 E) 100 Las magnitudes A y B se relacionan de la si- guiente manera: A? DP B (Bs 16) AIP/B (16<B<25) YA DP 8 (8>25) Si cuando el valor de B es 4, entonces el de A es 5. Halle el valor de 4 cuando el de B es 100. A) 8 B) 64 D) 270 C) 144 E) 512 € 5 34. Sean funa función de proporcionalidad di- recta y g una función de proporcionalidad inversa, ambas con constantes enteras po- sitivas, tal que f115)+g(4)=31. SiA= su3+9(3) determine la diferencia positiva entre el má- ximo y el mínimo valor que puede tomar A. A) 71 D) 83 B) 73 C) 79 E) 97 35. Sean A y B magnitudes y (m; n; p) CN. SiJA,; XA, y ZA, son las áreas de los rectán- gulos y lA, +1B,+/A,=315 u?, halle y=x. 5 18 A) 1 B) 2 gl ) E Hr po) ? g2 5 49 APLICACIONES DE LAS * MAGNITUDES PO NALES ARRE En esta oportunidad veremos cómo se aplica la teoría de magnitudes proporcionales en dife- rentes situaciones. APLICACIÓN 1 Halle lo que le corresponde a cada persona al repartir 5/.2600 proporcionalmente a sus eda- des que son 15; 20 y 30 años. Resolución Entonces la cantidad de dinero que le corres- ponde a cada persona es DP a su edad. (cantidad de dinero) (edad) Sean las partes A, B y € => A+B+C=5/.2600 =cte. Edades (años) 15; 20; 30 3.4606 (1) Luego A_ 3 As ] c_ =¿=K (11) => A=3K; B=4K; C=6K (111) 3 A+B+C=13K=5/.2600 K=5/.200 HUA Por lo tanto, las partes son A=3K=5/.600 B=4K=5/.800 C=6K=5/,1200 mi Observación Otra forma También en (11), se pueden usar las propiedades de series de razones geométricas equivalentes (SRGE) >. A=3(5/.200)=S/.600 B=4(S/.200)=S/.800 C=6(S/.200)=S/.1200 51 LUMBRERAS EDITORES APLICACIÓN 2 Halle lo que le corresponde a cada obrero al repartir 5/,3000 inversamente proporcional al número de faltas que tuvieron, que son 20; 12 y 30. Resolución Entonces la cantidad de dinero que le corres- ponde a cada obrero es |P al número de faltas que tuvo. (cantidad de dinero) (n.* de faltas) =cte. Sean las partes A; B y C => A+B+C=5/.3000 Número de faltas: 20; 12 y 30 Luego Ax20=Bx12=Cx30=cte. MCM (20; 12; 30)=60 > O a 3K 5K 2K =3 A+B+C=10K=5/.3000 K=5/.300 Por lo tanto, las partes son A=3K=5/.900 B=5K=5/.1500 C=2K=5/.600 52 Otra forma Para esto, debemos recordar MIPN<>M or Veamos obrero —» 1% 22 3% Sean las partes A B C Pa 20 12 30 <>DPa xs 30. => DPa = Partes: 3K 5K 2K => A+B+C=10K=5S/.3000 K=5/.300 Por lo tanto, las partes son A=3(5/.300)=S/.900 B=5(5/.300)=S/.1500 C=2(5/.300)=S/.600 Recuerde que 60=MCM (20; 12; 30) APLICACIÓN 3 Tres amigos se asociaron para formar una em- presa. El primero aportó 5/.400 y permaneció 6 meses, el segundo aportó 5/.600 y permaneció 8 meses, y el tercero aportó 5/.1000 y permane- ció un año. Si se obtuvo una ganancia total de 5/.4800, ¿cuánto ganó cada uno de ellos? a" Resolución En primer lugar identificamos las magnitudes que intervienen, estas son el capital (C), el tiem- po (t) y la ganancia (G). Luego, si todos los socios permanecen el mis- mo tiempo, entonces el que invierte más capital obtiene más ganancia G DP C (tes cte.) Si todos los socios invierten el mismo capital, entonces el que se queda más tiempo obtiene más ganancia. G DP t (C es cte.) => GDPC:t L ae. Cxt Socios: 1% 22 qe C(s/.): 480 £00 1060 2 3 5 t (meses): £ Z Mm 3 4 6 G(S/): Gi G, 6 5.5 () 3 6 15 MAGNITUDES PROPORCIONALES > 6G¡=3K; G,=6K; G¿=15K => 6G,+G,+G3=24K=8/.4800 K=5/.200 Por lo tanto, las ganancias son G,=3K=5/.600 G,=6K=5/.1200 G¿=15K=S/,3000 Recuerde que, como mencioné antes, también puede resolver (*) usando las propiedades de la SRGE, Además puede usar la observación de la aplicación 1. sí Nota Lo importante es notar que son problemas don- de intervienen las magnitudes proporcionales y que para su resolución también podemos usar lo aprendido en razones y proporciones. 53 APLICACIÓN 4 Se sabe que cuatro obreros pueden pintar un área de 240 m? en 15 días. ¿En cuántos días otros seis obreros podrán pintar un área de 360 m', siendo la dificultad de esta obra la mi- tad de la anterior y sabiendo, además, que la eficiencia de los obreros del primer grupo y la de los del segundo están en la relación de 2 a 3, respectivamente? Resolución En primer lugar identificamos las magnitudes que intervienen; estas son el tiempo, la obra, la dificultad de la obra, el número de obreros y la eficiencia de los obreros. Luego tomamos como referencia el número de obreros y lo comparamos con cada una de las otras magnitudes, permaneciendo en cada caso las demás constantes. Así tenemos o ¡P . tiempo DP obra número de obreros IP eficiencia de los obreros DP dificultad de la obra n.* de eficiencia de Vale (tiem Pla obreros ) dificultad (obra) ba la e] =cte.| (a) 54 Sa Xx 3603 ' 3 1 * Siempre que sea posible, es conveniente trabajar solo con la relación en la cual se en- cuentran los valores de una magnitud. Reemplazamos los valores en (ct) 2x15x2_3xxx3 2x2 3x1 > x=5 Por lo tanto, lo podrán pintar en 5 días. APLICACIÓN 5 Una cuadrilla compuesta por 18 obreros acepta una obra para realizarla en 24 días trabajando 9 h/d. Después de 10 días de trabajo, se retiran 5 obreros y 4 días después de esto se contratan a n obreros más con la misma eficiencia que los iniciales para entregar la obra en el plazo fijado. Halle n, Resolución En primer lugar, identificamos las magnitudes que intervienen. ¿Qué está variando? (n.* de obreros), (tiempo) y (obra) La cantidad de horas diarias de trabajo y la efi- ciencia son constantes, entonces como ya sabe- mos no las tomaremos en cuenta. ” MAGNITUDES PROPORCIONALES Se sabe : Otra forma (n.* de obreros)(tiempo) ae De lo anterior llegamos a (obra) 18 obreros; 24 dias Tenemos obra —» A 18 obreros; 24 días N.? de obreros: 18 13 (13+n) N.? de obreros: 18 13 (13+n) Aquise trabajó — Acá está la alteración según lo acordado. del problema. Tiempo (días): 10 4 10 Obra: o b Cc La obra se hizo según la por partes. condición inicial _—_— 18x24 _18x10_13x4_ (13+n)x10 obra a b Ec * | (+) toda la obra Aplicamos una propiedad de la SRGE 18x24 _18x10+13x4+(13+m)x10 pbra a+HrFc obra=0+b+c 18x24=18x10+13x4+(13+n)x10 E ES Entonces, en estos problemas ya no colocaremos la obra. y Luego, es conveniente trabajar a partir de don- de se altera la condición inicial. Las partes ll y 11l Las partes Il y lll <selban a realizar así: se realizaron así: xr A. ¡E M«MMMMMMNSN< 18x(24-10) = 13x4+(13+n)x10 n=7 Es recomendable usar esta otra forma en los problemas. * Observación 55 LUMBRERAS EDITORES | Pe! a Ruedas engranadas Observamos que al girar una de las ruedas la otra también lo hará y que la rueda A que es la más pequeña (tiene menos dientes) completa- rá primero una vuelta y siempre en un mismo tiempo para ambas dará más vueltasque la otra rueda. Entonces podemos decir que si dos ruedas se encuentran engranadas, se cumple que lo si- guiente: = La que tiene menor cantidad de dientes dará más vueltas. + La que tiene mayor cantidad de dientes dará menos vueltas. número de ¡P número de dientes vueltas APLICACIÓN 6 En un sistema de engranajes, las ruedas A y B de 40 y 60 dientes, respectivamente, se en- cuentran engranadas. ¿Cuántas vueltas dará la rueda B cuando A dé 150 vueltas? — (n.* de dientes) (n. de vueltas) =cte. Resclución > 2x150=3Xx En primer lugar identificamos las magnitudes. que intervienen; estas son el número de dien- 7? X=100 tes que tienen las ruedas y el número de vueltas | ) que ellas dan. —— Porlo tanto, la rueda 8 dará 100 vueltas. 56 MAGNITUDES PROPORCIONALES "" Otra forma Como las magnitudes que estamos analizando - son IP, se cumple que si los valores que toma el número de dientes están en la relación de 2 a 3, entonces los valores que toma el número de vueltas estarán en la relación de 3 a 2, respecti- vamente. Veamos N.? de dientes: o . N.? de vueltas: 3 dato — 150 Por lo tanto, la rueda 8 dará 100 vueltas. És Nota Observamos que como las ruedas están fijas al mismo eje, entonces, al girar el eje, ambas rue- das darán el mismo número de vueltas. n.? de vueltas n.* de vueltas de la rueda B de la rueda A APLICACIÓN 7 Una rueda A de 72 dientes engrana con otra rueda 8 de 84 dientes, y fija al eje de la rueda | B, va montada una rueda C de 50 dientes la cual engrana con una rueda D de 40 dientes. ¿En qué relación está el número de vueltas que dan las ruedas A y Den ese orden, en un mismo tiempo? Resolución V;: vueltas de la rueda ¡ B y Cdan el 5Ó mismo número] 5 sg. de vueltas, vueltas: 7 6 4 5 A) [pasas para homogeneizar perl que sean igual al MCM (6; 4)=12 N.* de vueltas: 7(2) 6(2) 413) 5(3) > Va=7(2K); Va=6(20; V=4(3K); Vp=5(3K) V¿=14K V¿=12K V¿=12K Vp=15K Va, 14K 14 Por lo tanto, el número de vueltas que dan las ruedas A y D está en la relación de 14 a 15. O) bservación ja SÍ LUMBRERAS EDITORES Resolución Resolución *« ADPB<>BDPA = SiA DP B, entonces la relación en la cual se encuentran los valores de la magnitud A es la misma relación en la cual se encuentran los valores respectivos de la magnitud B. De lo anterior DP: S/.10560 S/.12500 S/.31500 3 5 9 => Edades: 3K 5K OK El mayor 9K=27 años K=3 años Nos piden 5K=3K=2K=6 años Por lo tanto, la diferencia positiva de las otras dos edades es 6 años. ca) PROBLEMA N.? 6 Beto y Dino se reparten S/.N proporcionalmen- te a sus edades que son 9 y 15 años, respectiva- mente. Si el reparto se efectuara el año siguien- te, uno de ellos se perjudicaria con 5/.25. Halle el valor de N. A) 1000 D) 2000 8) 1040 C) 1860 E) 2600 60 Importante En estos casos debemos notar que lo que no cambia es la cantidad total, Beto Dino | | E Maños 15 años e > Total _—_ Partes: 3 5 8 Px13K | / 4 39K 65K 104k e. Elaño siguiente: 10años J6años 5 o 8 Total Partes: 5 8 13 )x8k 4 ¡ ) 40K 6a4K 104k Para homogeneizar, hacemos que el total sea igual al MCM(8; 13)=104 por una constante, es decir, 104K. Entonces el que se perjudicaria sería Dino 65K-64K=K=5/.25 —> S/.N=104K=104(5/.25) =5/.2600 Por lo tanto, el valor de N es 2600. _Cuave (8) e ” MAGNITUDES PROPORCIONALES PROBLEMA N.” 3 Resolución Cuatro alumnos se reparten S/.N proporcional- 2 mente a sus notas que son 10; 12; 16 y 18. Si la Nota mayor diferencia de dos de las partes es S/.180, ¿cuál es la cantidad que se repartieron? A) 5/.1080 B) s/.1200 C) 5/.1260 D) 5/.1400 E) 5/.1540 ' Resolución DP: Y_xz sy 5 6 BA 3 Partes: 5K 6K 8K 9K E La mayor diferencia de dos de las partes es 4K. > á4K=5/.180 x7 | Piden N=5K+6K+8K+9K =28K => N=(8S/.180)x7=5/.1260 Por lo tanto, se repartieron 5/.1260. _cuave (8) PROBLEMA N.? 4 Tres amigos reunieron 5/.6720 para sus vacacio- nes, lo que se repartirán proporcionalmente al número de exámenes aprobados. Si dos de ellos recibirán 5/.1600 y 5/.2880, ¿cuántos exámenes aprobó el otro amigo sabiendo además que en- tre los tres aprobaron 42 exámenes? A) 10 D) 16 B) 14 C) 15 E) 18 .« ADPB<>BDPA += SiADPB, entonces la relación en la cual se encuentran los valores de la magnitud A es la misma relación en la cual se encuentran los valores respectivos de la magnitud B. 5/.6720 e l Sa el otro amigo DP: S/.J600 S/2880 s/.2240 5 3 7 n.* de exámenes aprobados: NDS Total: —21K=42 / 2 > 7K=14 Por lo tanto, el otro amigo aprobó 14 exámenes. _Cuave (8) PROBLEMA N.* 5 Se reparte una herencia en partes que son di- rectamente proporcionales a las edades de tres hermanos, correspondiéndoles a cada uno S/.10 500; 5/.17 500 y S/.31 500. Si el mayor tiene 27 años, halle la diferencia positiva de las edades de los otros dos hermanos. A) laño D) 6 años B) 3 años C) 4 años E] 9años 59 + PROBLEMAS RESUELTOS ARRE twitter.com/calapenshko NIVEL BÁSICO PROBLEMA N.”? 1 Al repartir 5/.9240 en forma directamente pro- porcional a los puntos ganados por tres amigos que son 6; 14 y 22 puntos, halle la menor parte. A) 5/.2640 B) S/.2040 C) S/.1630 D) S/.1320 E) 5/.1230 Resolución DP: g 4 2 3 7 11 Partes: 3K 7K 11K => 3K+7K+11K=5/.9240 21K=S/.9240 K=5/.440 => 3K=5/1320 Por lo tanto, la menor parte es 5/.1320. CLAVE N 58 PROBLEMA N.? 2 Al repartir S/.7750 en forma inversamente pro- porcional al número de faltas al colegio que tu- vieron tres niños, las cuales son 6; 9 y 15, halle la mayor parte. A) S/.3875 B) 5/.3750 C) 5/.1250 D) S/.2400 E) 5/.3060 Resolución IP: gg gg 45 2 3 5 Partes: 4 B Cc > 24=3B=5C=(30)K boy 15X 10K 6K Es el MCM (2; 3; 5). >. 15k+10K+6K=5/.7750 31K=5/.7750 K=5/.250 => 15K=5/.3750 Por lo tanto, la mayor parte es 5/.3750. _Cuave (B) > 9K+80K+16K=2520 105K=2520 K=24 Nos piden 80K-9K=71K=71(24)=1704 Por lo tanto, la mayor parte excede a la menor en 1704, _Cuave Y) PROBLEMA N.” 8 Se reparten 3150 en tres partes que son inversa- mente proporcionales a los números 63 : 4112 y 4252. Halle la mayor parte. A) 700 B) 910 C) 1050 D) 1400 E) 1454 ar comas MAGNITUDES PROPORCIONALES PROBLEMA N.* 7 Resolución Se reparten 2520 en tres partes que son propor- cionales a los números 307; 20 y 40? ¿Encuán- IP: 4/63 112 252 to excede la mayor a la menor parte? ; . ; Ala Ade AA A) 852 8) 1080 C) 1440 ? . . D) 1704 E) 210 Partes: A B C Ius DP; 3 207 0? de | | > 3A=4B=5C=(2 a O | Bauer ae ¿ue de a 3 80 16 Partes: 9K 80K 16K > 4K+3K+2K=3150 9K=3150 K=350 > 4K=1400 Por lo tanto, la mayor parte es 1400. _cuve Q) PROBLEMA N.” 9 Se reparte N en tres partes proporcionalmente a los números 2*%P+?, 3100+4 ,, 2100+5. donde p es un número primo absoluto. Si la suma de las dos menores partes es 14 000, halle el valor deN, A) 33800 B) 34.600 C) 36400 D) 38 600 E) 39200 61 LUMBRERAS EDITORES Resolución DP: ¿Apr? bo | ; A RN 1 4 8 310p +4 dps 5 Partes: K ak BK ES al Son las dos menores partes. => K+4K=14 000 5K=14 000 K=2800 —=> N=K+4K+4+8K =13K =13(2800)=36 400 Por lo tanto, el valor de N es 36 400. _ciave PROBLEMA N.? 10 Al repartir 5/.3100 en tres partes, tal que es- tas sean directamente proporcionales a 6; 15 y 10, y a la vez inversamente proporcionales a 2; 3 y 5, respectivamente, halle la parte que no es mayor ni menor, A) 5/.2550 B) S/.1550 Cc) s/.930 D) 5/.1440 E) 5/.620 62 Resolución Recuerde 1 . ALE ADES » ADPB(Cescte.) A DP C(B es cte.) 3 ADPBxXC DP: 6 15 10 IP: 2 3 5 / DP: Ze z z 2 3 5 DP: 6x2 15x2 10x2 2 3 5 AR A—_— A 3 5 2 Partes: 3K 5K 2K 3 3K+5K+2K=5/.3100 10K=5/.3100 —> K=5/.310 => 3K=5/.930 Por lo tanto, la parte que no es mayor ni menor es 5/.930, _Cuave (E) PROBLEMA N.” 11 Se descompone A en tres partes enteras que son proporcionales a m; n y 11. Si la suma de las dos mayores partes es 2700, halle la menor parte. im; maz; m-n=21 A) 150 D) 320 8) 240 C) 270 E) 450 MAGNITUDES PROPORCIONALES Resolución Silm:njcZ* y mxn=21 / 3 7 Aa 0 1 21 Ml 21 ,) , (un Además DP: m n 11 Partes: mK nK 11K (111) De (1) y (111) 18K=2700 K=150 5e cumple que las partes son enteras. De (11) y (111) 32K=2700 K=84,375 No cumple que las partes sean enteras. => 3K=450 Por lo tanto, la menor parte es 450. CLAVE E PROBLEMA N.? 12 Ana, Betty y Carmen se asociaron para formar una empresa de chocotejas aportando para ello 5/.600 durante 5 meses, S/.900 durante 7 me- ses y 5/.750 durante un año, respectivamente. Halle la ganancia total sabiendo que Carmen ganó 5/.3000 más que Ana. A) S/.7320 B) S/.7500 C) S/.8400 D) S/.9150 E) 5/.9300 Resolución Importante Cuando se pueda, es conveniente trabajar solo con la relación en la que se encuentran los valores de una magnitud. Las cantidades de una misma magnitud tie- nen que estar en las mismas unidades. Capitales (S/.): ¿06 sed 750 4 6 5 Tiempos (meses): 5 7 12 - Recuerde ganancia KK = (te [capital)(tiempo) Ga: ganancia de Ana Gg: ganancia de Betty G¿: ganancia de Carmen Entonces a = 6 = Gc 45 65% 5x1 10 21 30 5/,3000 (- | eos ad Ga 6 _ € - Crotar 60.7 Ca: 10 1 30 61 30-10 (+) Gtotal = s1( Y: 0 ) $/.9150 63 Otra forma Cuando conozca los valores del capital y del tiempo, recuerde que (ganancia) DP (capital) (tiempo) Ana Betty Carmen / DP: 45 pa 5d 10 21 30 => Ganancias 10K 21K 30K => 30K-10K=5/.3000 20K=5/.3000 K=S/.150 Grota¡= 10K+21K+30K Grora=61K=61[5/.150) Grorar=5/.9150 _cuve PROBLEMA N.”? 13 Daniel inicia un negocio con 5/.1500; a los dos meses acepta a Juan como socio, quien aporta 5/.1000 más que él, y tres meses después de esto ingresa Arturo con un capital que es 5/.1000 más que el de Juan. Si cuatro meses después que ingresó Arturo se tienen que repartir una utilidad de S/.10 800, ¿cuánto le corresponde a Juan? B) S/.4200 C)] S/.3360 E) $/.3240 A) S/.4000 D) S/.5400 64 Cp=S/.1500 C,=S/.2500 C,=S/.3506 mn 3 5 1 Resolución Tenga en cuenta Será común simbolizar así: Ca: capital de Arturo £;: tiempo de Juan Gp: ganancia de Daniel Gráficamente 2 meses 3 meses ty=9 m t¡=7 m t,=4 mi Recuerde GDP Ext Daniel Juan Arturo 4 | | DP: 3x9 5x7 1x4 Total 6: 27K 35K 28K 390K => 90K=5/.10 800 K=5/.120 => G,=35K=S/.4200 Por lo tanto, a Juan le corresponde S/.4200. _cuve ) sr PROBLEMA N.” 14 Cuatro emprendedores reúnen 5/.,90 000 para un negocio. El primero aportó la mitad del total, el segundo los 2/5 de lo que aportó el primero, el tercero 5/6 de lo que aportó el segundo y el cuarto el resto. Si al cabo de un año se reparten una utilidad de 5/.22 500, halle la suma de las dos menores ganancias. A) 5/.7500 B) S/.9750 C) S/.6750 D) S/.7200 E) 5/.8250 Resolución Determinamos los capitales de cada socio C,==(90000)= 45000 15 C2=2(45000)= 18200 e C,=(18000)= 15000 s C¿=90 000-(45 000+18 000+15 000)=12.000 a Observación Como todos los socios permanecen el mismo tiempo (un año), la ganancia que obtiene cada socio solo dependerá del capital que haya aportado. > GDPC 19 279 309 40 LOs +4 Cc. 15 6 5 4 Total G: 15K 6K 5K 4K 30K MAGNITUDES PROPORCIONALES 3 30K=5/.22 500 K=S/.750 > G3+G,=9K=5/.6750 Por lo tanto, la suma de las dos menores ganan- cias es 5/.6750. _Cuave (6) PROBLEMA N.?” 15 Tres amigos se asociaron para iniciar un nego- cio aportando el primero tres veces más que el segundo, y este la sexta parte de lo que aportó el tercero. ¿En qué relación están los tiempos que permanecieron los tres (en el orden dado) si obtuvieron la misma ganancia? A) 6;1y4 B) 3;6y1 C) 2;3y12 D) 3;12y2 E) 1;4y6 Resolución Empezamos convenientemente por el tercero asumiendo que el capital que aporta es como 6. Amigos: qe 37 30 | Eo 4 1 C: 1+3(1)=4 (6)=1 6 t: ty ta t Ganancias: - G G G 65 LUMBRERAS EDITORES Como G —_=tte. Cxt G G G o = 4xt, 1xt, 6xt3z Es el MCM (4; 1; 6). má 4xt,=1xt,=6 xty=12 Hoo4 ; 3 12 2 Por lo tanto, los tiempos que permanecieron los tres están en la relación de 3; 12 y 2 (en el orden dado). _Clave PROBLEMA N.? 16 Dos amigos reunieron 5/.22 000 para formar un negocio aportando uno de ellos 3/8 de lo que aportó el otro y permaneciendo el doble del tiempo que su amigo. Si tienen que afrontar una pérdida de S/.3500, ¿a cuánto asciende la mayor pérdida? A) s/.2800 B) s5/,2100 C) s/.2000 Dj 5/.1850 E) 5/.1500 Resolución Recuerde , (pérdida) DP (capital) (tiempo) pérdida — — o —— (capital)(tiempo) 66 A AAN, > Observación Trabajemos solo con la relación en la cual se encuentran los capitales y lo mismo con el tiempo. Empezamos convenientemente con el amigo 2 asumiendo valores para su capital y tiempo. Amigo 1. Amigo 2 : / ; C: 2 (8)=3 8 a ) E 2 1 DP: 3x2 8x1 3 4 Total —— Pérdidas: 3K AK 7K => TK=5/.3500 —=> K=5/500 —> 4K=5/.2000 Por lo tanto, la mayor pérdida es 5/.2000. _cuave (Y) PROBLEMA N.* 17 Para construir un puente de 600 m se ha contra- tado 30 obreros para trabajar 12 días en jorna- das de 10 horas. Pero una nueva decisión técni- ca exige que el puente sea de 900 m, para ello se contratan 6 obreros más. ¿En cuántos días se construirá el puente con los 36 obreros en jor- _ nadas de 6 horas diarias? A) 15 D) 30 B) 20 Cc) 25 E) 35 UNI 2004-11 ar MAGNITUDES PROPORCIONALES Resolución Sabemos (n.* de obreros)(tiempo) Sut (obra) > 30x12x10_ (0+6)xtx6 600 900 => t=25 Por lo tanto, el puente se construirá en 25 días. CLAVE Se PROBLEMA N.* 18 Una cuadrilla de n obreros tiene planificado as- faltar un tramo de una carretera en 39 días. Una nueva exigencia les indica que deben realizar la obra en 27 días, para lo cual deben trabajar 4 horas más por día y asi lo hicieron. ¿Cuántas ho- ras diarias trabajaron? A) 9h/d. B) 10h/d. C) 11h/d. D) 12h/d. E) 13h/d. Resolución Observación Como la cantidad de obreros no cambia (es cons- tante), entonces no es necesario considerarla. Sabemos (n.* de días) (h/d.)=cte. Suponemos que se iba a trabajar h horas dia- rias, pero con la nueva exigencia trabajaron (h+4) horas diarias. => 39xh=27x(h+4) 39xh=27xh+27x4 12h=27x4 => h=9 Por lo tanto, trabajaron 13 h/d. _Cuave E) PROBLEMA N.? 19 Una parte de una obra la realizan 36 obreros en 15 días trabajando 8 h/d. Se retiran 8 obreros y los que quedan la terminan en 27 días traba- jando 2 horas más por día. ¿En qué relación se encuentran la cantidad de obra que se hizo en los primeros 15 días con la que se hizo en los últimos 27 días? A] de7a11 D) de4a7 B) de3a4 C) dela3 E) deSaé£ Resolución 27 días 15 días 1 | escomoa escomo b Sabemos (n,? de obreros)(tiempo) _ cte. (obra) 36x15x8 28x27x10 a — —z= — +» — o b b Por lo tanto, se encuentran en la relación de da?, _cuave Y) 67 LUMBRERAS EDITORES PROBLEMA N.”* 20 Una obra puede ser realizada con 60 obreros en 18 días trabajando 8 hd, Con 24 obreros dos ve- ces más eficientes que los anteriores, ¿cuántos días antes se terminará la misma obra? A) 1 B) 2 Cc) 3 D) 4 EJ 5 Resolución Observación El número de h/d. es constante; enton- ces no lo consideramos. Sabemos (n.* de obreros) (tiempo) (eficiencia)=cte. aos 60x18x1=24xtx3 dos veces más <> al triple
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