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BANCO DE EJERCICIOS DE LA COLECCIÓN COMPENDIOS ARITMÉTICA Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com ÍNDICE Razones - Proporciones - Promedios .............................................................................................. 4 Magnitudes proporcionales .............................................................................................................. 14 Reparto proporcional ....................................................................................................................... 18 Regla de tres .................................................................................................................................... 23 Porcentajes - Mezclas ..................................................................................................................... 27 Interés - Descuento .......................................................................................................................... 36 Numeración - Conteo ....................................................................................................................... 45 Cuatro operaciones .......................................................................................................................... 55 Divisibilidad....................................................................................................................................... 66 Números primos ............................................................................................................................... 77 Máximo común divisor - Mínimo común múltiplo.............................................................................. 85 Potenciación y radicación ................................................................................................................ 92 Teoría de conjuntos ......................................................................................................................... 101 Números racionales ......................................................................................................................... 114 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com raZóN Es la comparación que se establece entre dos can- tidades de una magnitud mediante las operaciones de sustracción o división, lo cual nos induce a se- ñalar que se tiene dos clases de razón. Razón aritmética. Es la que se obtiene mediante la sustracción y consiste en determinar en cuánto excede una de las cantidades a la otra: a – b = r Ejemplo: Los automóviles A y B se desplazan con velocida- des de 28 m/s y 23 m/s respectivamente, compare- mos sus velocidades: razón aritmética valor de la razón 28 m/s - 23 m/s = 5 m/s 1 2 344444 44444 6 7 844 44 SS antecedente consecuente Interpretación: la velocidad del automóvil A excede en 5 m/s a la velocidad del automóvil B. Razón geométrica. Es la que se obtiene mediante la división y consiste en determinar cuántas veces cada una de las cantidades contiene la unidad de referencia: b a = k Ejemplo: Los edificios A y B tienen una altura de 60 m y 36 m, respectivamente, comparemos sus alturas (en ese orden): antecedente consecuente m m 36 60 3 5 = razón geométrica valor de la razón Interpretación: • Las alturas de los edificios A y B son entre sí como 5 es a 3 porque: Altura de A: 5(12 m) Donde: 12 m es la unidad de referencia. Altura de B: 3(12 m) • Por cada 5 unidades de 60 m hay 3 unidades de 36 m. • Las alturas de los edificios A y B están en la relación de 5 a 3. Recuerde: RAZÓN Aritmética Geométrica a - b = r b a = k Términos: a: antecedente b: consecuente r y k: valores de las razones Cuando en el texto se mencione solamente razón o relación se debe entender que se hace referencia a la razón geométrica. ProPorCIóN Es la igualdad en valor numérico de dos razones de la misma clase. Proporción aritmética. Es aquella que se forma al igualar los valores numéricos de dos razones aritméticas. Ejemplo: Forme una proporción aritmética con las edades de 4 alumnos y que son: 15 años, 17 años, 18 años y 14 años. Extremos I. 18 años - 15 años = 17 años - 14 años Medios Extremos II. 18 años - 17 años = 15 años - 14 años Medios Llevando los extremos y medios a un solo miembro de la igualdad se obtiene lo siguiente: Extremos Medios • 18 años + 14 años = 17 años + 15 años 32 años = 32 años raZoNEs - ProPorCIoNEs - PromEDIos Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 5 Banco de ejercicios Extremos Medios • 18 años + 14 años = 15 años + 17 años 32 años = 32 años De donde podemos concluir que en toda propor- ción aritmética: [suma de extremos] = [suma de medios] Dependiendo del valor que asumen los términos medios las proporciones aritméticas presentan dos tipos. A. Discreta. Cuando los valores de los términos medios son diferentes. Ejemplo: Forme una proporción aritmética con las altu- ras de 4 árboles y que son: 25 m; 18 m; 42 m y 35 m. Resolución: Debemos comparar las alturas de dichos ár- boles mediante una resta. 25 m - 18 m = 7 m a la vez 42 m - 35 m = 7 m Como el valor de cada razón es el mismo pode- mos establecer: 25 m - 18 m = 42 m - 35 m que es una proporción aritmética discreta. Convencionalmente se asumen los términos de la proporción aritmética en el orden como se presentan en el problema: 1.er términoc m - 2.o términoc m = 3.er términoc m - 4.o términoc m Ejemplo: Halle la cuarta diferencial de los precios de tres artículos que son: S/.50, S/.34 y S/.29. Resolución: La cuarta diferencial es el cuarto término en la proporción: 50 - 34 = 29 - c; c = 13, enton- ces 13 es la cuarta diferencial de 50; 34 y 29. B. Continua. Cuando los valores de los términos medios son iguales. Ejemplo: Forme una proporción aritmética continua con los volúmenes de 4 recipientes y que son 19 cm3, 15 cm3 y 11 cm3. Resolución: Podría ser: 19 cm3 - 15 cm3 = 15 cm3 - 11 cm3 ya que generalmente se asume el orden en que se dan los términos. Recuerde: Proporción aritmética Discreta “a excede a b como c excede a d” Extremos a - b = c - d Medios d: cuarta diferencial de a, b y c Continua Extremos a - b = b - c Medios b: media diferencial de a y c c: tercera diferencial de a y b Proporción geométrica. Es aquella que se forma al igualar los valores numéricos de dos razones geométricas. b a d c k= = Ejemplo: Se tiene cuatro recipientes cuyas capacidades son 24 L, 6 L, 16 L y 4 L las cuales se comparan me- diante la división del siguiente modo: L L L L L L L L6 24 4 4 16 4 6 24 4 16= = = _ ` a bb bb • 24 L y 4 L: términos extremos • 6 L y 16 L: términos medios Interpretación: la capacidad de 24 L es a la capaci- dad de 6 L como la de 16 L es a la de 4 L. Ejemplo: Forme una proporción geométrica con las veloci- dades de 4 automóviles y que son: 15 m/s; 20 m/s; 9 m/s y 12 m/s. Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com aritmétiCa 6 Resolución: I. / / / / m s m s m s m s 20 15 12 9 4 3 = = Extremos: 15 m/s y 12 m/s Medios: 20 m/s y 9 m/s Valor de cada razón geométrica: 4 3 II. / / / / m s m s m s m s 15 20 9 12 3 4 = = Extremos: 20 m/s y 9 m/s Medios: 15 m/s y 12 m/s Valor de cada razón geométrica: 3 4 Llevando los términos medios y extremos a un solo miembro de la igualdad se obtiene lo siguiente: Extremos Medios (15 m/s)(12 m/s) = (9 m/s)(20 m/s) 180 = 180 Extremos Medios (20 m/s)(9 m/s) = (12 m/s)(15 m/s) 180 = 180 De donde podemos concluir que en toda pro- porción geométrica: [Producto de extremos] = [Producto de medios] Dependiendo del valor que asumenlos tér- minos medios, las proporciones geométricas presentan dos tipos: A. Discreta. Cuando los valores de los términos medios son diferentes: b a d c = Convencionalmente se asumen los términos de la proporción en el orden como se presen- tan en el problema: . . . . 2 1 4 3 término término término término o er o er = ^ ^ ^ ^ h h h h Ejemplo: Calcula la cuarta proporcional de las estaturas de 3 estudiantes que son: 1,6 m; 1,2 m y 1,4 m Resolución: La cuarta proporcional es el cuarto término de la proporción , , , x1 2 1 6 1 4 = & x = 1,05 es la cuar- ta proporcional. B. Continua. Cuando los valores de los términos medios son iguales. b a c b = Recuerde: Proporción geométrica Discreta Continua b a d c = d: cuarta proporcional de a, b y c b a c b = b: media proporcional de a y c. c: tercera proporcional de a y b. Propiedad de la proporción geométrica. Al efec- tuar las operaciones de adición y/o sustracción con los términos de una razón en la proporción, estas mismas operaciones se verifican con los términos de la otra razón. Si: b a d c b a b d c d o a a b c c d o b b a d d c o a b a b c d c d &= + = + + = + - = - - + = - + Serie de razones geométricas equivalentes En algunas oportunidades nos encontraremos con razones geométricas que tienen el mismo valor nu- mérico, como: ; ; ; 5 10 2 7 14 2 3 6 2 6 12 2= = = = Las cuales pueden igualarse del siguiente modo: 5 10 7 14 3 6 6 12 2= = = = , la cual es llamada serie de razones geométricas equivalentes. Donde: 10; 14; 6 y 12 son los antecedentes. 5; 7; 3 y 6 son los consecuentes. 2 es la constante de proporcionalidad. Realicemos algunas operaciones con los términos: • 5 7 3 10 14 6 15 30 2 + + + + = = • 5 6 3 10 12 6 8 16 2 + - + - = = En ambos casos se observa que la constante de proporcionalidad no ha variado lo cual nos induce a: 5 10 7 14 3 6 6 12 5 7 10 14 5 3 10 6 = = = = + + = - - = Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 7 Banco de ejercicios 5 3 6 10 6 12 5 7 3 6 10 14 6 12 2= + - + - = + - - + - - = • 5 7 3 10 14 6 2 2 2 23 # # # # # #= = • 5 7 3 6 10 14 6 12 2 2 2 2 24 # # # # # # # # #= = Se puede observar que al multiplicar los antece- dentes y consecuentes la constante de propor- cionalidad se ve afectada de un exponente que numéricamente es igual a la cantidad de razones consideradas para la multiplicación. Nota: En general para n razones de igual valor nu- mérico: ...c a c a c a c a k n n 1 1 2 2 3 3 = = = = Donde: ai: antecedente; ci: consecuente k: constante de proporcionalidad Además: a1 = c1 k a2 = c2 k a3 = c3 k h an = cn k En el cual se cumplen las siguientes propiedades: • ...c a c a c a c a k n n 1 1 2 2 3 3 = = = = ... ... c c c c a a a a k n n 1 2 3 1 2 3 + + + + + + + + = Se cumple: k suma de consecuentes suma de antecedentes = • . . ... . . ... ... c c c c a a a a k c a c a c a c a k n n n n n n n n n n 1 2 3 1 2 3 1 1 2 2 3 3 = = = = = =c c c cm m m m Se cumple: k producto de consecuentes producto de antecedentes n = Donde n es el número de razones que se multiplican. Propiedad: En las siguientes series de razones geométricas: • 12 8 18 12 27 18 = = • 54 81 36 54 24 36 16 24 = = = se observa que el primer consecuente es igual al segundo antecedente, el segundo consecuente igual al tercer antecedente y así sucesivamente. A este tipo de serie se le denomina: serie de razones geométricas continuas equivalentes. En general: b a c b d c e d k= = = = a ek b ek c ek d ek 4 3 2 = = = = Z [ \ ] ]] ] ] PromEDIo Dado un conjunto de datos es frecuente calcular un valor referencial (que represente a dichos datos) cuyo valor se encuentra comprendido entre los va- lores extremos (mínimo y máximo dato) o es igual a uno de los extremos y se le denomina promedio. En general: para n datos a1 # a2 # ... # an se tiene que: a1 # promedio # an • Promedio aritmético o media aritmética (MA) Ejemplo: Calcular el promedio aritmético de las tempe- raturas de 5 ciudades y que son: 14°; 13°; 11°; 12°; 15°. Resolución: ° ° ° ° ° ° 13°MA 5 14 13 12 11 15 5 65 = + + + + = = Es el más sencillo y ya lo habíamos trabajado en el ejemplo anterior: MA cantidad de datos suma de datos = ... MA n a a a an1 2 3 = + + + + Para determinar la variación que experimenta el promedio aritmético de un conjunto de da- tos solo es necesario considerar el incremen- to o disminución en la suma de los datos. Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com aritmétiCa 8 del cantidad de datos variación promedio incremento o disminución en la suma de los datos = c m Cuando de un conjunto de datos se conoce su promedio implícitamente ya se tiene la suma de los datos. MA (n datos) = k & suma (n datos) = n(k) • Promedio ponderado Datos: a1 a2 a3 ... ak Pesos: P1 P2 P3 ... Pk promedio ponderado = ... ... P P P P a P a P a P a P k k k 1 2 3 1 1 2 2 3 3 + + + + + + + + • Promedio geométrico o media geométrica (MG). Es un promedio que permite promediar índices y tasas de crecimiento y el procedi- miento para calcularlo es: MG = cantidad de datos producto de los datos ...MG a a a ann 1 2 3# # # #= • Promedio armónico o media armónica (MH). Es la inversa del promedio aritmético de los recíprocos de los datos: MH suma de las inversas de los datos cantidad de datos = ... MH a a a a n 1 1 1 1 n1 2 3 = + + + + • Mediana (Me). Es un promedio que represen- ta el punto medio de los datos para determi- narlo el procedimiento es el siguiente: Se ordenan los datos en forma creciente o de- creciente. – Si el número de datos es impar, la media- na es el dato central. – Si el número de datos es par, la media- na es el promedio aritmético de los datos centrales. • Moda (Mo). Es el valor más frecuente o el que más se repite en un conjunto de datos. Propiedades (MA, MG y MH) 1. Para un conjunto de datos no iguales se tiene que: MH 1 MG 1 MA Cuando los datos son iguales se cumple que: MH = MG = MA 2. Siempre para dos datos a y b se cumple que: (MA)(MH) = (MG)2 Para dos números: MA(a; b) = a b 2 + MG(a; b) = ab MH(a; b) = a b a b ab 1 1 2 2 + = + EJERCICIOS RESUELTOS 1. Dos números son proporcionales a 2 y 5. Si se aumenta 175 a uno de ellos y 115 al otro se ob- tienen cantidades iguales. ¿Cuál es el menor? Resolución: Por dato: ( )( )b a a k menor b k mayor5 2 2 5&= = = Además: 2k + 175 = 5k + 115 60 = 3k & k = 20 Luego: menor = 2k = 40 2. El producto de los cuatro términos de una proporción geométrica es 50 625. Sabiendo que los medios son iguales y que uno de los extremos es 75, indicar la suma de los cuatro términos de la proporción. Resolución: Sea la proporción: b d b k75 = = Por dato: (75)(d)(b)(b) = 50 625 S b2 Entonces: b4 = 154 & b = 15 Además por propiedad: (75)(d) = (15)(15) & d = 3 Luego: 75 + 2b + d = 108 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 9 Banco de ejercicios • F V 600 600 7 8 - - = Por propiedad de proporciones: F F V F F F 600 7 1 600 2 300 7 1 & - - = - - - = ^ h -7F + 2100 = 600 - F 1500 = 6F & F = 250; V = 200 Cambian de opinión: 150 6. ¿Cuál es la diferencia entre los extremos de una proporción continua si la suma de sus cua- tro términos es 36 y la razón entre la suma y diferencia de los dos primeros términos es 3? Resolución: Sea la proporción: b a d b k= = a + 2b + d = 36 ...(1) a b a b - + = 3, de aquí por propiedad de propor- ciones: 2 b a &= a = 2b Reemplazando en la proporción: 2 b b k k2 &= = Luego en (1): 2b + 2b + b 2 = 36 b 2 9 36& = b = 8; a = 16 y d = 4 ` a - d = 12 7. El promedio de 50 números es 38; siendo 45 y 55 dos de los números. Eliminando estos dos números, hallar el promedio de los restantes.Resolución: Vamos a convenir que: MAn = n Sn Entonces en el problema: S S 50 38 190050 50&= = Como dos de los números son 45 y 55; quedan: S48 = 1900 - (45 + 55) & S48 = 1800 Luego: MA48 = 37,5 8. Se tienen 4 números enteros y positivos, se seleccionan 3 cualesquiera de ellos y se cal- cula su media aritmética, a la cual se agrega el entero restante, esto da 29, repitiendo el 3. El jardinero A planta rosas más rápidamente que el jardinero B en la proporción de 4 a 3. Cuando B planta x rosas en 1 hora. A planta x + 2 rosas. ¿Cuántas rosas planta B en 4 horas? Resolución: Por dato: B A A t B t3 4 4 3&= = = Además en 1 hora 2 + x = 4t 4 & x = 6 x = 3t Luego, B en 4 horas planta: 6(4) = 24 rosas. 4. La razón de 2 números es 3/4 y los 2/3 de su producto es 1152. Encontrar el mayor de los dos números. Resolución: Sean a y b los números: b a a b 4 3 4 3 &= = 1152ab 3 2 = & 1152b b 3 2 4 3 =c m b 2 1152 2 = & b2 = 2304 = 482 & b = 48 (mayor) / a = 36 (menor) ` b = 48 5. Un asunto fue sometido a votación de 600 personas y se perdió; habiendo votado de nuevo las mismas personas sobre el mismo asunto, fue ganado el caso por el doble de votos por el que se había perdido la primera vez, y la nueva mayoría fue con respecto a la anterior como 8 es a 7. ¿Cuántas personas cambiaron de opinión? Resolución: A favor En contra Diferencia de votos 1.a vot. F 600 - F 600 - 2F 2.a vot 600 - V V 600 - 2V Por dato: • 600 - 2V = 2(600 - 2F) 600 - 2V = 1200 - 4F 4F - 2V = 600 2F - V = 300 & V = 2F - 300 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com aritmétiCa 10 proceso 3 veces más se obtienen como resul- tados 23, 21 y 17. Hallar uno de los enteros originales. Resolución: Sean a, b, c y d los números: a b c 3 + + + d = 29 ...(1) b c d 3 + + + a = 23 ...(2) a b d 3 + + +c = 21 ...(3) a c d 3 + + +b = 17 ...(4) Sumando miembro a miembro: a b c d 3 3 + + +^ h + (a + b + c + d) = 90 a + b + c + d = 45 En (1): a b c 3 + + = 29 - d 45 - d = 87 - 3d & d = 21 En (2): a = 12; en (3): c = 9; en (4): b = 13 9. Hallar dos números tales que su media arit- mética sea 18,5 y su media geométrica 17,5. Resolución: Sean a y b los números. MA(a; b) a b 2 = + = 18,5 & a + b = 37 MG(a; b) = ab = 17,5 & a # b = 306,25 Debemos buscar dos números que multiplica- dos den 306,25 y sumados 37. Así, de: a # b = 306,25 a # b = 24,5 # 12,5 Los números son: 24,5 y 12,5 10. Tres números enteros a, b y c, tienen una media aritmética de 5 y una media geométri- ca de 1203 . Además, se sabe que el produc- to bc = 30. Hallar la media armónica de estos números. Resolución: Por dato: MA = a b c a b c 3 5 15&+ + = + + = 120MG abc abc1203 3 &= = = De donde: a(30) = 120; (bc = 30) & a = 4 Luego: b + c = 11 bc = 30 b = 5; c = 6 0 b = 6; c = 5 & MH(a; b; c) = . . . 20 24 30 3 4 5 6 37 180 74 360 + + = = 11. El peso promedio de todos los estudiantes de una clase A es 68,4 y de todos los estudiantes de la clase B es 71,2. Si el peso promedio de ambas clases combinadas es 70 y el número de estudiantes en la clase B excede a la de A en 16. ¿Cuántos estudiantes tiene la clase B? Resolución: Sea n el número de estudiantes en B y n - 16 el número de estudiantes en A: . , , 70 n n n 2 16 71 2 68 4 16 Prom& = - + - = ^ h 139,6n - 1094,4 = 140n - 1120 & n = 64 EJERCICIOS PROPUESTOS 1 1. Dada la siguiente serie de razones geométri- cas equivalentes: a b c d27 70 15 14 = = = además: b - d = 24. Hallar: a + b + c + d a) 126 b) 134 c) 143 d) 162 e) 146 2. Si: b a c b d c = = y además: (a2 + b2 + c2)(b2 + c2 + d2) = 4900 Hallar: 3(ab + bc + cd) a) 70 b) 280 c) 35 d) 120 e) 210 3. Dado la siguiente serie: ; b a d c e d k= = = k ! Z+ Además: c +e = 15; b +d = 14 Calcular: (a + b + c) Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 11 Banco de ejercicios a) 25 b) 30 c) 36 d) 42 e) 28 4. En una proporción geométrica continua se sabe que la diferencia de los extremos es 40 y la suma de sus términos es 100. Calcular la media aritmética de los extremos e indicar la suma de sus cifras. a) 9 b) 10 c) 11 d) 12 e) 8 5. En una proporción geométrica continua la suma de los extremos es 75 y la diferencia de los mismos es 21. Calcular la media propor- cional. a) 18 b) 30 c) 24 d) 36 e) 32 6. En una proporción continua, la suma de los extremos es 73 y la suma de los cuadrados de los extremos es 4177. Determine la media proporcional. a) 18 b) 22 c) 24 d) 28 e) 32 7. Hallar el valor de b si: a b c 5 7 8 = = y a + 2b + 3c = 430 a) 90 b) 30 c) 105 d) 35 e) 70 8. La razón de 2 números es 3/4 y los 2/3 de su producto es 1152. Encontrar el mayor de los 2 números. a) 36 b) 48 c) 50 d) 60 e) 72 9. Si: C P V 5 12 13 = = y C P 782 2+ = hallar: C + P + V a) 180 b) 240 c) 270 d) 300 e) 210 10. Sabiendo que: a b c d 12 27 48 75 2 2 2 2 = = = donde (d + b) - (c + a) = 143 Hallar: a + b + c + d a) 101 b) 10 010 c) 1001 d) 111 e) 1010 11. La suma de tres números es 650. Esta suma es a la diferencia del primero con el último como 50 es a 9 y esta misma suma es a la di- ferencia de los últimos como 25 es a 1. Hallar el mayor de los números. a) 295 b) 169 c) 195 d) 286 e) 210 12. La anchura de una alfombra rectangular es a su largo como 2 es a 3. Si se le corta por los 4 costados una tira de 10 cm de ancho, la su- perficie disminuye en 56 dm2. Diga cuál es el largo de la alfombra. a) 21 dm b) 12 dm c) 15 dm d) 18 dm e) 28 dm 13. Para envasar 15 000 litros de aceite se dispo- ne de botellas de 1/2 litro, 1 litro, 5 litros. Por cada botella de 5 litros hay 10 de un litro y 20 de medio litro. Al terminar de envasar el acei- te, no sobra ninguna botella vacía. ¿Cuántas botellas había en total? a) 18 000 b) 30 000 c) 18 600 d) 27 000 e) 240 14. Se tiene una serie de razones geométricas continuas equivalentes, donde cada conse- cuente es el triple de su antecedente; además la suma de sus extremos es 488. Dar como respuesta el mayor término. a) 486 b) 242 c) 345 d) 620 e) 70 15. El número de niños y niñas en una fiesta in- fantil está en la relación de 2 a 5. Si al cabo de 2 horas llegan 10 parejas y 6 niños, la nueva relación sería de 4 a 7. Hallar el número de asistentes. a) 96 b) 121 c) 84 d) 91 e) 110 16. Hace 8 años la razón de las edades de dos hermanos era 2/5 y dentro de 12 años la razón sería 4/5. Hallar la edad del menor de los her- manos. a) 16 b) 18 c) 15 d) 9 e) 12 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com aritmétiCa 12 17. La razón de x a y es 343 veces la razón de y2 a x2; hallar la razón de x a y. a) 5/1 b) 5/2 c) 6/1 d) 7/2 e) 7/1 18. En una urna se tienen 400 bolas, de las cua- les 160 son blancas y las restantes, negras. ¿Cuántas blancas se deben añadir para que por cada 2 negras haya 3 bolas blancas? a) 200 b) 240 c) 100 d) 120 e) 0 19. ¿Cuál es la diferencia entre los extremos de una proporción geométrica continua, si la suma de sus cuatro términos es 32 y la razón entre la suma y diferencia de los dos primeros términos es 2? a) 9 b) 14 c) 10 d) 16 e) 12 20. En una proporción geométrica continua, el pri- mer término es 1/9 del cuarto término. Si la suma de los medios es 72, hallar la diferencia de los extremos. a) 60 b) 90 c) 72 d) 96 e) 84 1. b 5. d 9. a 13. b 17. e 2. e 6. c 10. c 14. a 18. a 3. c 7. e 11. d 15. e 19. d 4. c 8. b 12. d 16. e 20. dC l a v e s EJERCICIOS PROPUESTOS 2 1. El promedio de 5 números es 85. Se conside- ra un sexto número y el promedio aumenta en 15. Hallar el sexto número. a) 155 b) 165 c) 175 d) 170 e) 185 2. En un salón de clase, a alumnos tienen 14 años, b alumnos tienen 11 años y c alumnos tienen 13 años. Si el promedio de todos es 12 años, hallar a. a) 2b - a b) b - 2a c) 2b d) a - b e) a + b 3. El promedio aritmético de los cuadrados de 2 números consecutivos es 380,5. Hallarel me- nor de ellos. a) 16 b) 17 c) 18 d) 19 e) 20 4. Un estudiante de una academia ha obtenido 13; 14; 16; 12 y a en sus 5 exámenes, además el último tiene doble peso que los otros. Deter- mina el valor de a si el promedio ponderado es 13,5. a) 12 b) 12,5 c) 13 d) 13,5 e) 14 5. El promedio de 50 números es 30. Si se re- tiran 5 números cuyo promedio es 48. ¿En cuánto disminuye el promedio? a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 6. El promedio de las edades de 5 hombres es 28 años, además ninguno de ellos es menor de 25 años. ¿Cuál es la máxima edad que po- dría tener uno de ellos? a) 40 b) 41 c) 42 d) 43 e) 44 7. La suma de 2 números es 18 y sus promedios aritmético y armónico son consecutivos. Halla la diferencia de dichos números. a) 6 b) 8 c) 10 d) 12 e) 15 8. El doble del promedio aritmético de 2 nú- meros es igual al cuadrado de su promedio geométrico más 1. Si uno de los números es 120. ¿Cuál es el otro? a) 120 b) 60 c) 30 d) 4 e) 1 9. El promedio armónico de 40 números es 16 y el de otros 30 números es 12. Halle el prome- dio armónico de los 70 números. a) 10 b) 12 c) 14 d) 16 e) 18 10. El mayor promedio de 2 números es 100, mientras que su menor promedio es 36. Hallar la diferencia de dichos números. a) 180 b) 160 c) 140 d) 120 e) 182 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 13 Banco de ejercicios 11. El promedio armónico de 3 números es 180/37, uno de los números es 5 y el prome- dio geométrico de los otros 2 números es 6. Dar como respuesta el menor de estos 3 nú- meros. a) 1 b) 2 c) 3 d) 5 e) 12 12. El promedio geométrico de 2 números es 12 y la suma de sus promedios, aritmético y armóni- co es 26. ¿Cuál es la suma de dichos números? a) 40 b) 18 c) 32 d) 36 e) 20 13. La media aritmética de 5 números es 120. Si le agregamos 5 nuevos números la MA queda aumentada en 80. ¿Cuál es la MA de los 5 números? a) 200 b) 240 c) 280 d) 320 e) 360 14. La media aritmética de 2 números es 20,5 y la media geométrica es 20. Hallar el menor nú- mero. a) 20,5 b) 11,5 c) 16 d) 11 e) 18 15. La media aritmética de 3 números es 13/3, la media geométrica de los mismos es igual a uno de ellos y su media armónica es igual a 27/13. ¿Cuál es uno de los números? a) 9 b) 8 c) 72 d) 6 e) 10 16. Un ciclista viaja de A hacia B a 60 km/h, y re- gresa por el mismo camino a 30 km/h. Hallar la velocidad media de su recorrido total. a) 50 km/h b) 4 km/h c) 40 km/h d) 35 km/h e) 30 km/h 17. ¿Cuántas horas emplea un móvil para reco- rrer 480 km. Viajando a una velocidad media de 60 km/h, si hace 3 paradas de 15 minutos. a) 8,15 h b) 8,45 h c) 8,50 h d) 8,75 h e) 8,90 h 18. Hallar la suma de dos números que se dife- rencian en 24, y además la diferencia que existe entre su MG y MA es 6. a) 24 b) 26 c) 28 d) 30 e) 32 1. c 5. c 9. c 13. c 17. d 2. b 6. a 10. b 14. c 18. d 3. d 7. a 11. c 15. a 4. d 8. e 12. d 16. cC l a v e s Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com maGNItUD Se entiende como magnitud, para nuestro estu- dio, a todo aquello que experimenta cambios o variación, el cual puede ser medido o cuantificado (magnitud matemática). CaNtIDaD Es un estado particular de la magnitud en un deter- minado momento de análisis, el cual resulta de me- dir (cuantificar) la variación, expresado en ciertas unidades de medida. Si tiene unidades se dice que es concreta, si carece de unidades es abstracta. rELaCIóN ENtrE Dos maGNItUDEs Dos magnitudes son proporcionales cuando al va- riar uno de ellos entonces la otra también varía en la misma proporción. maGNItUDEs DIrECtamENtE ProPorCIoNaLEs (DP) Ejemplo: En un determinado momento Lolo coloca 5 estacas de diferentes alturas y luego procede a medir la sombra que proyecta cada una de ellas, todo ello lo anota en la siguiente tabla. Sombra proyectada (cm) 4 6 12 36 48 Altura de cada estaca (cm) 2 3 6 18 24 Resolución: Intuitivamente se puede afirmar que a mayor altura de la estaca, mayor sombra proyectada. Esta afir- mación, matemáticamente se puede expresar así: Valor de la altura Valor de la sombra 2 4 3 6 6 12 = = = 18 36 24 48 2= = = (constante) Donde los puntos corresponden a una recta que pasa por el origen de coordenadas, la cual presen- ta una inclinación respecto al eje horizontal (lla- mada pendiente) que numéricamente es igual a la razón geométrica de los valores correspondientes a las magnitudes. Podemos observar que las magnitudes sombra proyectada y altura de las estacas cumplen que el cociente de sus valores correspondientes es cons- tante y que su gráfica es una recta. Cuando 2 magnitudes cumplen estas 2 condicio- nes les llamaremos magnitudes directamente pro- porcionales. De aquí podemos mencionar que si los valores de las magnitudes aumentan (o dismi- nuyen) en la misma proporción son directamente proporcionales. En general para dos magnitudes A y B estas se relacionan en forma directamente proporcional si el cociente de sus valores correspondientes es una constante. Notación: valor de (A) A DP B & Valor de B Valor de A constante= ^ ^ h h A a B & B A = k • La gráfica de dos magnitudes DP, son puntos que pertenecen a una recta que pasa por el origen de coordenadas. • En cualquier punto de la gráfica (excepto el origen de coordenadas) el cociente de cada par de valores resulta una constante. maGNItUDEs INVErsamENtE ProPorCIoNaLEs (IP) Ejemplo: Una empresa constructora estudia, el tiempo que emplea un grupo de obreros para realizar una obra (todos los obreros rinden igual) y estos son los da- tos obtenidos: n.° de obreros 10 20 24 30 40 50 Tiempo (días) 60 30 25 20 15 12 Se observa cuando hay más obreros menos tiem- po se emplea. El comportamiento de los valores es inverso, esto lleva a señalar que la magnitud obreros y tiempo son inversamente proporciona- les. Además de ello se tiene que: 10(60) = 20(30) = 24(25) = 30(20) = 40(15) = 50(12) = 600 maGNItUDEs ProPorCIoNaLEs Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 15 Banco de ejercicios De donde: Valor de obreros Valor del tiempo c fm p = constante (obra a realizar) Gráficamente: tiempo (días) Cada sector rectangular que se genera con un punto de la gráfica y los ejes tienen la misma su- perficie y que físicamente corresponde a la obra realizada. En general, dos magnitudes A y B son inversamen- te proporcionales si el producto de sus valores co- rrespondientes es constante. Notación: A(IP)B & (valor de A)(valor de B) = constante .A B A B k1 & a =c m • La gráfica de dos magnitudes IP, son puntos que pertenecen a una rama de una hipérbola equilátera. • En cualquier punto de la gráfica el producto de cada par de valores correspondientes resulta una constante. Propiedades Cuando se tienen más de 2 magnitudes como A, B, C y D se analizan dos a dos, tomando a una de ellas como referencia para el análisis y mantenien- do a las otras en su valor constante. • A DP B (C y D constantes) • A IP C (B y D constantes) • A DP D (B y C constantes) BD AC constante& = • A DP B = B DP A • A IP B = B IP A • A IP B & A DP B 1 • A DP B & An DP Bn • A IP B & An IP Bn EJERCICIOS RESUELTOS 1. Una rueda A de 80 dientes engrana con otra rueda B de 50 dientes. Fijo al eje de B hay otra rueda C de 15 dientes que engrana con una rueda D de 40 dientes. Si A da 120 vueltas por minuto, ¿cuántas vueltas dará la rueda D? Resolución: Graficamente, las ruedas están dispuestas como sigue: Nota: Si la rueda tiene menos dientes, da más vueltas; lo que indica que: (N.° de dientes)(N.° de vueltas) = k (IP) Así, en un minuto: 1.° 80(120) = 50(N.° VB) & N.° VB = 192 2.° Pero N.° VB = N.° VC = 192 (tiene el mismo eje) 3.° 15(192) = 40(N.° VD) & N.° VD = 72 2. Según la ley de Boyle, la presión es inversa- mente proporcional al volumen que contiene determinada cantidad de gas. ¿A qué presión está sometido un gas si al aumentar esta pre- sión en 2 atmósferas, el volumenvaría en un 40%? Resolución: P: presión; V: volumen Observación: Si la presión aumenta; entonces el volumen disminuye, pues son IP. Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com aritmétiCa 16 Así: P # V = k (constante) P # V = (P + 2) 100 60 # V 10P = 6P + 12 4P = 12 & P = 3 atmósferas 3. Dos cantidades son inversamente proporcio- nales a una tercera. ¿Cómo son entre sí estas cantidades? Resolución: Sean A y B las magnitudes y C una tercera magnitud. Por dato: C IP B y C IP A Por propiedad: C IP (A # B) Por lo tanto: C # A # B = k (constante) ` Son inversamente proporcionales. 4. Un tendero hurta en el peso empleando una balanza de brazos desiguales que miden 22 cm y 20 cm. Una mujer compra 4,4 kg de azúcar y el tendero pone las pesas sobre el platillo correspondiente al brazo menor de la balanza. La mujer compra otros 4,4 kg del mismo artículo y obliga al comerciante a po- ner las pesas en el otro platillo. En los 8,8 kg ¿cuánto dio de más o menos el tendero? Resolución: P(20) = 4,4(22) & P = 4,84 kg Al colocar las pesas en el brazo menor nece- sita más azúcar para equilibrar. Entrega de más: 0,44 kg 4,4(20) = 22 # P & P = 4 kg Entrega 0,4 kg menos; luego en los 8,8 kg en- trega: 0,44 - 0,40 = 0,04 kg = 40 g más 5. Una persona dispone de un capital de 584 250 soles que lo ha dividido en tres partes para im- ponerlas al 2%, al 4% y al 5% respectivamente. Sabiendo que todas las partes le producen igual interés. ¿Cuál es la parte impuesta al 4%? Resolución: Si los intereses son iguales; entonces los ca- pitales son IP a las tasas C1 # 2 = C2 # 4 = C3 # 5 Multiplicando por 20 1 tenemos: C C C2 20 1 4 20 1 5 20 1 1 2 3# # # # # #= = C C C k k C C C 10 5 4 10 5 4 1 2 3 1 2 3 &= = = = + + + + & k = 19 584 250 = 30 750 Luego, la parte impuesta al 4% es: C2 = 5 # 30 750 = 153 750 soles EJERCICIOS PROPUESTOS 1 1. A es directamente proporcional a la raíz cua- drada de B e inversamente proporcional al cuadrado de C. Cuando A es 8, B es 16 y C es 6. Calcular el valor de B cuando A sea 9 y C sea 4. a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 6 2. Se tienen las magnitudes A; B; C y D tales que A es DP a B; A es IP a C; A es IP a D. Cuando A = 5; B = 2C y D = 2, hallar el valor de A cuando B = 48; C = 2 y D = 3. a) 36 b) 35 c) 40 d) 45 e) 32 3. Se sabe que una magnitud A es inversamente proporcional a B. Hallar el valor de A sabiendo que si disminuye en 36 unidades el valor de B varía en un cuarto. a) 24 b) 36 c) 180 d) 60 e) 48 4. X varía en razón directa a Y e inversa al cua- drado de Z. Cuando X es 10, Y es 4 y Z es 14. Hallar el valor de X cuando Y sea 16 y Z sea 7. a) 180 b) 160 c) 154 d) 140 e) 120 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 17 Banco de ejercicios 5. A es directamente proporcional al cuadrado de B e inversamente proporcional a la raíz cúbica de C. Si el valor de B se duplica y el de C disminuye en sus 26/27, ¿qué sucede con el valor de A? a) Se multiplica por 12 b) Disminuye en 1/11 de su valor c) Aumenta en 1/11 de su valor d) Se triplica e) Se cuadruplica 6. A y B son directamente proporcionales. Cuan- do el valor inicial de B se triplica, el valor de A aumenta en 10 unidades. Cuando el nuevo valor de B se divide entre 5, ¿cómo varía el valor de A respecto al inicial? a) Aumenta en 15 b) Disminuye en 10 c) Disminuye en 12 d) Disminuye en 2 e) No se altera 7. A y B son inversamente proporcionales con constante de proporcionalidad igual a k. ¿Cuál es este valor si la constante de proporcionali- dad entre la suma y diferencia de A y 1/B es 6? a) 6/5 b) 7/5 c) 2 d) 7 e) 6/7 8. Sea F una función de proporcionalidad, tal que: F(4) + F(6) = 20 Hallar el valor del producto: F 7 31^ h F(7) F(3) a) 372 b) 744 c) 558 d) 704 e) 1488 9. El consumo es directamente proporcional a su sueldo. El resto lo ahorra, un señor cuyo suel- do es $560 ahorra $70. Si recibe un aumento, consume $910. ¿De cuánto es el aumento? a) $450 b) $480 c) $490 d) $560 e) $500 10. La figura muestra los engranajes W, I, L e Y con 8; 12; 16 y 6 dientes cada uno respectiva- mente. Si W da 18 vueltas por minuto, ¿cuán- tas vueltas dará Y en 3 minutos? a) 24 b) 48 c) 72 d) 96 e) 100 11. Una rueda A de 20 dientes engranada con otra rueda B de 75 dientes. Fija al eje B, hay otra rueda C de 35 dientes que engrana con otra rueda D de 20 dientes. Si A da 60 vueltas por minuto. ¿Cuántas vueltas dará la rueda D? a) 24 b) 28 c) 36 d) 60 e) 21 12. Se tienen 2 magnitudes A y B; tales que A es inversamente proporcional con B2; si cuando B aumenta en 25% el valor de A varía en 144 unidades. ¿En cuánto aumenta o disminuye cuando B disminuye en 20%? a) Aumenta (22%) b) Disminuye (22%) c) Disminuye (10%) d) Aumenta (10%) e) Aumenta (50%) 13. Si: A es DP a B2 (C = constante); C es DP a A (B = constante). Sea la tabla:a A 4 x B 2 1/2 C 1 1/2 hallar x. a) 1/4 b) 1/8 c) 1/16 d) 1 e) 1/64 14. Si A es IP a B2; A es DP a D y D es IP a C , hallar x de la siguiente tabla. A 2 4 B 2 x C 9 4 D 4 3 a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 12 1. d 5. a 9. b 13. c 2. c 6. d 10. d 14. b 3. c 7. b 11. b 4. b 8. b 12. aC l a v e s Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Como aplicación de la proporcionalidad consiste en repartir una cantidad en partes directa o inver- samente proporcionales a ciertas cantidades que llamaremos indicadores. Problema general Repartir S en partes P1; P2; ...; Pn que sean DP a b1; b2; ...; bn. Determinar cada una de las partes. Resolución: Partes: P1; P2; ...; Pn & S = P1 + P2 + ... + Pn Indicadores: b1; b2; ...; bn Por dato: P1; P2; ...; Pn DP b1; b2; ...; bn & ... b P b P b P n n 1 1 2 2 = = = = k (constante de proporcionalidad) Por propiedad: k = ... ... b b b P P P n n 1 2 1 2 + + + + + + & k = S S i Si: suma de indicadores Luego: P1 = b1k; P2 = b2k; Pn = bnk Ejemplos: 1. Repartir 25 200 en partes DP a 5; 7 y 9. Deter- minar cada una de las partes. Resolución: Sean las partes: A; B y C & S = A + B + C = 25 200 Del dato: A; B; C DP 5; 7; 9 & Si = 5 + 7 + 9 = 21 & k = 21 25 200 & k = 1200 Luego: A = 5.(1200) = 6000 B = 7.(1200) = 8400 C = 9.(1200) = 10 800 2. Repartir 12 600 en partes IP a 1/4; 1/7 y 1/10. Dar como respuesta la menor de las partes. Resolución: Partes: A; B y C & S = A + B + C = 12 600 Usando propiedad: A IP A DP 4 1 4& B IP B DP 7 1 7& C IP C DP 10 1 10& Luego: Si = 4 + 7 + 10 = 21 600k k 21 12 600 & &= = Por tanto, la menor de las partes es: A = 4(600) = 2400 3. Repartir 252 800 en partes DP a 3; 4 y 6 e IP a 5; 5 y 7. Determinar la diferencia entre la mayor y menor de las partes. Resolución: Partes: A; B y C & S = A + B + C = 252 800 Como: A; B; C IP 5; 5; 7 & A; B; C DP ; ; 5 1 5 1 7 1 MCM (5; 7) = 35; luego: A DP 3 / A DP A DP 5 1 5 3 & .35 = 21 B DP 4 / B DP B DP 5 1 5 4 & .35 = 28 C DP 6 / C DP C DP 7 1 7 6 & .35 = 30 & Si = 21 + 28 + 30 = 79 & k 79 252 800 3200= = Por lo tanto, la diferencia entre la mayor y me- nor parte es: C - A = 30k - 21k = 9(3200) = 28 800 rEGLa DE ComPaÑÍa En este caso se reparten las ganancias (G) o pér- didas directamente proporcionales a los capitales (C) aportados y los tiempos (T) de imposición de cada uno de los socios, respectivamente. Es decir: G DP C (T constante) y G DP T (C constante) & G DP C.T & CT G = k (constante) En general: ... C T G C T G C T G k n n n 1 1 1 2 2 2 = = = = En particular, si: 1. ...C C Cn1 2= = = , entonces: ... T G T G T G n n 1 1 2 2 = = = = k1 rEParto ProPorCIoNaL Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 19 Banco de ejercicios 2. T1 = T2 = ... = Tn, entonces: ... C G C G C G k n n 1 1 2 2 2= = = = EJERCICIOS RESUELTOS 1. Dos pastores que llevan 5 y 3 panes respecti- vamente, se encuentran con un cazador ham- briento y compartencon este los 8 panes en partes iguales. Si el cazador pagó S/.8,00 por su parte. ¿Cómo deben repartirse los pasto- res el dinero entre si? Resolución: Total de panes = 8 1.er pastor tiene: 5 2.o pastor tiene: 3 Como c/u de los 3 come 8/3 El 1.er pastor ayuda con: 5 3 8 3 7 - = El 2.º pastor ayuda con: 3 3 8 3 1 - = Entonces el reparto se hace en forma DP a lo que cada uno ayuda. o sea: 1.° DP 7 2.° DP 1 S k 8 1 8 8 i & = = = El primero recibe: 7 soles y el segundo recibe: 1 sol 2. Repartir 154 en partes directamente propor- cionales a 2/3; 1/4; 1/5; 1/6. Resolución: S = 154 Partes: 1.a 60 40DP 3 2 # = 2.a 60 15DP 4 1 # = 2k 77 154 & = = 3.a 60 12DP 5 1 # = 4.a 60DP 6 1 # = S 77 10 i = observación: 60 = MCM (3; 4; 5 y 6) Luego: 1.a → 80; 2.a → 30; 3.a → 24; 4.a → 20 3. Una persona dispuso en su testamento que se entrega a 3 sobrinos suyos la cantidad de S/.19 695 para que se repartan propor- cionalmente a las edades que cada uno de ellos tenga el día que falleciera. Uno de ellos tenía 36 años el día que su tío falleció y le correspondió S/.7020 pero renunció a ellos y el reparto se hizo entre los otros 2, también proporcionales a sus edades, por lo que a uno de ellos le correspondió S/.2700 adicionales. Calcular las edades. Resolución: Primer reparto (19 695) DP 36 → 36 7020 a b36 19 695 # + + = ^ h entonces: a + b = 65 Segundo reparto (7020) DP a → a # 65 7020 = 2700 & a = 25 b = 40 ` Las edades son: 36; 25 y 40 4. Un hombre decide repartir una herencia en forma proporcional al orden en que nacieron sus hijos. La herencia total es S/.480 000; adi- cionalmente deja S/.160 000 para el mayor, de tal modo que el primero y último hijo reci- ban igual herencia. ¿Cuál es el mayor número de hijos que tiene este personaje? Resolución: S = 480 000 orden: 1.° 2.° 3.° ... n.° mayor menor Les toca: k; 2k; 3k; …; nk De donde: k + 2k + 3k + ...+ nk = 480 000 k # n n 2 1+^ h = 480 000 ...(1) Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com aritmétiCa 20 Además, por dato: k + 160 000 = nk & (n - 1)k = 160 000 ...(2) Dividiendo (1) ' (2): n n n 2 1 1 - + ^ ^ h h = 3 & n2 + n = 6n - 6 n2 - 5n + 6 = 0 (n - 3)(n-2) = 0 & n1 = 3; n2 = 2 Mayor número de hijos = 3 5. Se reparte 738 en forma directamente pro- porcional a dos cantidades de modo que ellas están en la relación de 32 a 9. Hallar la suma de las cifras de la cantidad menor. Resolución: Por condición del problema: A = 32K B A 9 32 &= B = 9K Entonces: A + B = 41K = 738 K = 18 Luego: A = 32(18) = 576 B = 9(18) = 162 Suma de cifras de menor cantidad: 1 + 6 + 2 = 9 EJERCICIOS PROPUESTOS 1. Efectuar el reparto de 7227 en forma inversa- mente proporcional a 4; 8 y 12. Dar la diferen- cia entre la mayor y menor de las partes que se obtiene. a) 2828 b) 2728 C) 2628 d) 2840 e) 2943 2. Se reparte una cantidad N en forma DP a los números 2; 3; 5 y 7. La tercera cantidad repar- tida (en orden ascendente) resultó 600. Hallar la suma de las cifras de la cantidad total. a) 4 b) 5 c) 6 d) 7 e) 8 3. Se desea repartir $7200 en partes DP a las raíces cuadradas de los números 200; 392 y 288. Dar como respuesta la menor de las partes. a) $2000 b) $2800 c) $1200 d) $2400 e) $3200 4. Repartir 1240 DP a 2400; 2401; 2402; 2403 y 2404. Hallar la suma de cifras de la mayor parte. a) 10 b) 11 c) 12 d) 13 e) 15 5. Repartir 648 en forma DP a 4 y 6 y a la vez en forma IP a 3 y 9. Dar la diferencia de las partes obtenidas. a) 214 b) 215 c) 216 d) 217 e) 218 6. El profesor de aritmética decidió premiar a sus mejores alumnos regalándoles $9200 en forma directamente proporcional al número de problemas que resuelven de la guía. El prime- ro resolvió 17 problemas, el segundo 15 y el tercero 14. Indica cuánto le tocó al segundo. a) 3000 b) 3400 c) 2800 d) 3500 e) 4000 7. Repartir 28 380 en partes IP a los números 2/7; 4/5; 6/7 y 12/15. Dar como respuesta la menor de las partes. a) 3000 b) 3400 c) 2800 d) 4620 e) 4000 8. Repartir 580 en partes DP a los números 6; 8 y 9 e IP a los números 5; 4 y 12, además DP a los números 10; 7 y 4 indicar la diferencia entre el mayor y la menor de las partes. a) 180 b) 160 c) 200 d) 250 e) 220 9. Se reparten 1000 en tres partes inversamen- te proporcionales a 183; 64 y 242. Dar como respuesta una de las partes. a) 144 b) 288 c) 576 d) 324 e) 162 10. Descomponer 304 000 en tres partes de ma- nera que los 2/3 de la primera sea igual a los 5/6 de la segunda y los 4/9 de la segunda igual a los 8/7 de la tercera. Dar como res- puesta la menor parte. a) 44 200 b) 44 400 c) 44 600 d) 44 800 e) 45 000 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 21 Banco de ejercicios 11. Al repartir N en tres partes A, B y C de manera que A es a B como 3 es a 4 y B es a C como 7 es a 3, se obtuvo como parte mayor 1400. Calcular el valor de N. a) 2000 b) 6400 c) 3050 d) 2300 e) 3250 12. Se reparte una herencia en forma proporcio- nal a las edades de 3 personas y recibieron 6; 12 y 24 millones, respectivamente. ¿Cuánto le habría tocado al segundo, si el reparto hubie- ra sido inverso a sus edades? a) 6 millones b) 12 millones c) 24 millones d) 9 millones e) 18 millones 13. Hallar tres números que sumen 472 y que sus cuadrados sean proporcionales a 1/8; 1/50 y 1/98. Dar el mayor. a) 180 b) 430 c) 120 d) 280 e) 320 14. Tres automovilistas deciden repartirse $3100 en forma proporcional a las velocidades de sus vehículos. Si luego de una competencia se observó que el primero de demoró 2 h, el segundo 3 h y el tercero 5 h en llegar a la meta. Hallar cuánto le tocó al primero. a) 1500 b) 1200 c) 1300 d) 600 e) 900 15. Al repartir $76 700 en 3 partes DP a 3; 5 y 6 y DP a ; ,y72 128 200 respectivamen- te. ¿Cuál es la diferencia entre las 2 mayores partes? a) 10 000 b) 11 000 c) 12 000 d) 13 000 e) 14 000 16. Una cantidad es repartida en forma proporcio- nal a tres números y son 96; 32 y 24. ¿Cuál habría sido la mayor de las partes; si el repar- to se hubiera hecho en forma inversamente proporcional a los mismos números? a) 76 b) 42 c) 48 d) 72 e) 60 17. Las edades de siete hermanos son números consecutivos. Si se reparte una cantidad de so- les proporcionalmente a sus edades, el menor recibe la mitad del mayor y el tercero 80 000 soles, ¿cuántos soles recibe el quinto? a) 64 000 b) 72 000 c) 80 000 d) 100 000 e) 96 000 18. Dos agricultores tienen 4 y 3 hectáreas de terreno que trabajarán en conjunto. Para con- cluir más rápido contratan a un obrero que cobra 70 soles. Se desea saber lo que cada uno debe pagar al obrero, si al final los tres trabajan igual. a) 50 soles y 20 soles b) 40 soles y 30 soles c) 60 soles y 10 soles d) 45 soles y 25 soles e) 60 soles y 10 soles 1. c 5. c 9. b 13. d 17. d 2. c 6. a 10. d 14. a 18. a 3. a 7. d 11. c 15. d 4. a 8. e 12. b 16. aC l a v e s Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com Es una aplicación de la proporcionalidad donde al comparar dos o más magnitudes se determina un valor desconocido. Se considera como magni- tud dependiente a la magnitud que contiene a la incógnita. rEGLa DE trEs sImPLE (r3s) Resulta de compararse dos magnitudes directa- mente proporcionales o dos magnitudes inversa- mente proporcionales. R3SD. Sean A y B dos magnitudes DP. Entonces B A = k, luego: b a b x 1 1 2 = (x, es incógnita) x b b a 1 2 1& = Disposición práctica: Magnitudes: Valores correspondientes a b x b 1 1 2 A B & x a b b 1 1 2 =* R3SI. Sean A y B dos magnitudes IP, entonces: A # B = k, luego: a1b1 = xb2 & x = a1 b b 2 1 Disposición práctica: Magnitudes: Valores correspondientes a b x b 1 1 2 A B & x a b b 1 2 1 =* rEGLa DE trEs ComPUEsta (r3C) Resulta de compararse más de dos magnitudes. Se compara siempre la magnitud dependiente con otra, independiente de las demás. Sean A, B y C tresmagnitudes, donde B es la mag- nitud dependiente (contiene a la incógnita). Consideremos A y B dos magnitudes DP b a x a b x a a 1 1 2 1 1 2 &= = ...(1) B y C dos magnitudes IP b c xc b x c c 1 1 2 1 2 1 &= = ...(2) De (1) y (2): b x a a c c x b a a c c 1 1 2 2 1 1 1 2 2 1 &= =c c c cm m m m Disposición práctica: Magnitudes: DP A B C IP Valores correspondientes a1a2 b1 x c1 c2 * & x b a a c c 1 1 2 2 1 = c cm m Nota: Al compararse una magnitud que hace obra (hombres, operarios, obreros, máquinas, etc.) con la magnitud tiempo (días, horas, h/d, minutos, etc.) siempre serán inversa- mente proporcionales. EJERCICIOS RESUELTOS 1. Una guarnición de 400 soldados situados en un fuerte, tienen víveres para 180 días si con- sume 900 gramos por hombre y por día. Si recibe un refuerzo de 100 soldados pero no recibirá víveres antes de 240 días, ¿cuál de- berá ser la ración de un hombre por día para que los víveres puedan alcanzarles? Resolución: Por regla de tres compuesta: Soldados días Ración / día H 400 180 900 500 240 x Luego: x = 900 # 500 400 240 180 # x = 540 gramos 2. Se emplearon m obreros para ejecutar una obra y al cabo de a días hicieron 1/n de aque- lla. ¿Cuántos obreros hubo que aumentar para terminar la obra en b días más? Resolución: obreros días obra m a n 1 m + x b n1 1 -c m rEGLa DE trEs Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 24 Banco de ejercicios m + x = m # b a n n n1 1 # # -^ h x = m # ( 1) b a n b m b# - - x = b m (an - a - b) 3. Un contratista dice que puede terminar un tra- mo de autopista en 3 días si le proporcionan cierto tipo de máquinas; pero que con 3 má- quinas adicionales de dicho tipo puede hacer el trabajo en 2 días. Si el rendimiento de las máquinas es el mismo. ¿Cuántos días em- pleará una máquina para hacer el trabajo? Resolución Suponemos que inicialmente hay N máquinas de dicho tipo; entonces: máquinas días N 3 & N + 3 = N 2 3 # N + 3 2 2N + 6 = 3N & N = 6 Luego: máquinas días 6 3 1 x x = 3 1 6 # & x = 18 4. Quince obreros han hecho la mitad de un tra- bajo en veinte días. En ese momento abando- nan el trabajo 5 obreros. ¿Cuántos días tar- darán en terminar el trabajo los obreros que quedan? Resolución: obreros días 15 20 10 x & x = 20 # 10 15 & x = 30 5. Un reloj se adelanta minuto y medio cada 24 horas. Después de 46 días 21 horas 20 minu- tos. ¿Cuánto se adelantó el reloj? Resolución: Expresando todo en horas, tenemos: 46 días 21 h 20 min / 3 3376 horas Luego: tiempo (horas) adelanto mínimo 24 2 3 3 3376 x x = min 3 211 / 1 h 10 min 20 s 6. Una obra debía terminarse en 30 días em- pleando 20 obreros, trabajando 8 horas dia- rias. Después de 12 días de trabajo, se pidió que la obra quedase terminada 6 días antes de aquel plazo y así se hizo. ¿Cuántos obreros se aumentaron teniendo presente que se au- mentó también en dos horas el trabajo diario? Resolución: Inicialmente debían hacer la obra en 30 días; lo que indica que en un día hacen 30 1 ; entonces en 12 días hacen: 30 12 5 2 / Faltando así: 1 5 2 5 3 - = , luego: obreros días h/d obra 20 30 8 1 20 + x 12 10 3/5 & 20 + x = 20 12 30 10 8 5 3 # ## 20 + x = 24 & x = 4 7. Un reloj marca la hora a las 0 horas de un cier- to día; si se sabe que se adelanta 4 minutos cada 12 horas. ¿Cuánto tiempo transcurrirá para que nuevamente marque la hora exacta? Resolución: Si durante 12 horas adelanta 4 minutos, en- tonces en un día adelanta 8 minutos. Así: adelanto n.° días 8 1 720 x & x = 1 # 8 720 = 90 días EJERCICIOS PROPUESTOS 1. Si 64 obreros pueden construir una carretera en 24 días, ¿cuántos obreros podrán hacer la misma carretera en 48 días? Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com aritmétiCa 25 a) 16 b) 24 c) 32 d) 36 e) 30 2. Carlos puede hacer un trabajo en 18 horas. ¿En qué tiempo podrá hacer un trabajo 1,4 veces más díficil? a) 36,2 horas b) 43,2 horas c) 25,2 horas d) 40,2 horas e) 28,2 horas 3. 24 taladros en 8 horas pueden hacer 7680 agujeros. ¿Cuántos taladros en 9 horas de trabajo podrán hacer 7200 agujeros? a) 20 b) 18 c) 16 d) 24 e) 25 4. Por pintar una pared de 4,5 m por 3,6 m me cobran $36. ¿Cuánto me cobrarán por pintar tres paredes de 2,4 m por 7,5 m? a) $90 b) $105 c) $108 d) $111 e) $120 5. Para su comercialización, la harina de trigo se distribuye en cajas cúbicas de diferentes dimensiones. Si una caja de 6 dm de arista, conteniendo harina de trigo, cuesta 216 soles, ¿cuánto costará una caja de 8 dm de arista? a) 288 soles b) 360 soles c) 464 soles d) 512 soles e) 560 soles 6. Si a obreros pueden hacer una obra en b días ¿en cuántos días pueden hacer una obra de triple dificultad, el doble de obreros, cada uno de ellos de doble habilidad que los anteriores? a) b 2 b) b 4 3 c) b d) 2b e) 3b 7. A y B pueden hacer una obra en tres días. Si A trabaja solo, se demora siete días. El primer día solo trabajó B, y a partir del segundo día los dos trabajaron juntos. La cantidad de días que demoraron en hacer la obra es: a) 2 7 5 b) 2 7 3 c) 4 3 1 d) 3 7 3 e) 3 7 5 8. Un grupo de 12 alumnos resuelve 120 problemas de Física en dos horas. ¿Cuántos problemas resolverá otro grupo de ocho alumnos, el doble de eficientes que los anteriores, en cinco horas? a) 136 b) 100 c) 480 d) 400 e) 800 9. Si ocho bolitas de 0,4 mm de radio pesan 256 gramos, con siete bolitas del mismo material que los anteriores, pero con radio 0,6 mm, ¿qué peso tendrán? a) 960 g b) 1000 g c) 1020 g d) 1140 g e) 1180 g 10. Treinta obreros pueden hacer una obra en 48 días. Si 18 de ellos disminuyen su rendimiento en su tercera parte, ¿en qué tiempo harían la misma obra todo el grupo? a) 60 b) 24 c) 36 d) 54 e) 72 11. Juan compra 15 kg de arroz para 18 días para su familia que está compuesta de 5 personas en total. Sin embargo, pasados 6 días llegan 3 familiares más. ¿Cuánto durará el arroz en total? a) 12 días b) 15 días c) 13,5 días d) 10 días e) 12,5 días 12. Si Manuel puede hacer 24 problemas en tres horas, ¿cuántos problemas cuya dificultad es a la de los anteriores como 6 es a 5, podrá hacer Manuel en el mismo tiempo? a) 28 b) 29 c) 24 d) 18 e) 20 13. Sesenta obreros hacen los 3/8 de una obra en 27 días. Si se retiran 24 obreros y los res- tantes concluyen la obra, ¿qué tiempo en total duró la obra? a) 75 días b) 72 días c) 45 días d) 102 días e) 62,5 días 14. Veinticuatro obreros pueden hacer una obra en 60 días, si trabajan 9 horas diarias. 20 días luego de iniciado el trabajo se enferman 6 obreros y los restantes trabajan 10 horas dia- rias hasta terminar la obra. ¿Cuánto duró la obra en total? Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 26 Banco de ejercicios a) 48 días b) 60 días c) 72 días d) 68 días e) 64 días 15. Una secretaria escribe 48 palabras por minu- to. ¿Cuántas palabras escribirá en 6 minutos, si disminuye su velocidad en su cuarta parte? a) 108 B) 162 C) 180 d) 200 E) 216 16. Tres campesinos pueden cosechar un terreno de 80 m2 de área. ¿Cuántos campesinos se- rán necesarios para cosechar un terreno de 1,2 hectáreas? a) 300 b) 540 c) 320 d) 400 e) 450 17. Cuarenta y cinco obreros pueden construir 600 m de un muro de 1,5 m de alto. ¿Cuántos obreros construirán 1150 m de un muro de 1,6 m de alto? a) 84 b) 88 c) 92 d) 96 e) 98 18. ocho obreros cavan una zanja de 1,6 m de diámetro y 12 m de profundidad. ¿Cuántos obreros podrán cavar una zanja de 2 m de diámetro y 24 m de profundidad? a) 24 b) 25 c) 28 d) 15 e) 18 19. 27 obreros pueden hacer una obra en 42 días, si trabajan 8 horas diarias. ¿Cuánto tardarián 16 obreros, trabajando 7 horas diarias, para hacer una obra cuya dificultad es a la anteriorcomo 4 es a 3? a) 72 días b) 84 días c) 88 días d) 96 días e) 108 días 20. Dieciocho obreros pueden hacer una obra en 15 días. Si luego de haber trabajado 5 días se retiran 3 obreros, ¿cuál será el tiempo total de duración de la obra? a) 12 días b) 15 días c) 17 días d) 20 días e) 21 días 1. c 5. d 9. d 13. d 17. c 2. c 6. b 10. a 14. d 18. b 3. a 7. d 11. c 15. e 19. e 4. e 8. d 12. e 16. e 20. cC l a v e s Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 100 partes iguales 6 7 844444444444444 44444444444444 100 1 100 1 100 1 100 1 ... 100 1 100 1 S Uno por ciento Entonces: A por ciento 12 A% 12 A 100 60 partes 12 60 100 1c m12 60% 12 5 3 10 partes 12 10 100 1c m12 10% 12 10 1 40 partes 12 40 100 1c m12 40% 12 5 2 25 partes 12 25 100 1c m12 25% 12 4 1 100 partes 12 100 100 1c m12 100% 12 1 Además: 40% de 400 = 5 2 (400) = 160 75% de 560 = 4 3 (560) = 420 25% de 900 = 4 1 (900) = 225 15% de 600 = 20 3 (600) = 90 65% de 400 = 20 13 (400) = 260 Porcentaje. Es el resultado de aplicar el tanto por ciento a una cantidad. Ejemplo: Halle el 20% de 400 20%(400) = 80 S S tanto porcentaje por ciento Operaciones con porcentajes 1. a%N + b%N = (a + b)%N Ejemplos: • 12%N + 34%N = 46%N • 118%N + 60%N = 178%N • 30%N + 11,5%N = 41,5%N • N + 13%N = 113%N PorCENtajEs Regla del tanto por cuanto. En algunas oportu- nidades es necesario dividir lo que tenemos en partes iguales para hacer una distribución de estas partes. Ejemplo: Se tiene una bolsa con 40 manzanas el cual se desea dividir en 8 partes iguales y se han de tomar 6 de ellas. Resolución: El procedimiento a seguir es: Dividiendo 40 en 8 partes iguales. 8 40 5= Tomamos 6 de estas partes: 6(5) = 30 Interpretación: El 6 por 8 de las 40 manzanas es 30 manzanas. Matemáticamente: 6 8 40 30=c m En general si tenemos N objetos. ¿Cuál será el a por b de N? 6 7 844444444444444 44444444444444 1 2 344444444 44444444 Se toman a partes Matemáticamente: a b Nc m De aquí podemos señalar que el tanto por cuanto viene a ser un procedimiento aritmético que con- siste en dividir un todo en partes iguales y tomar tantos de ellos como se indique. En la vida diaria el tanto por cuanto más utilizado es aquel que divide al todo en 100 partes iguales y al que se le denomina: tanto por ciento. Ejemplo: Calcule el 15 por ciento de 400. 15 100 400 60=c m En general si una cantidad se divide en 100 partes, cada parte representa (1/100) del total a la cual llamaremos el 1 por ciento y lo denotaremos: 1% PorCENtajEs - mEZCLas Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 28 Banco de ejercicios 2. x%N - y%N = (x - y)%N Ejemplos: • 74%N - 24%N = 50%N • 169%N - 29%N = 140%N • 112%N - 64%N = 48%N • N - 14%N = 86%N 3. a # (b%N) = (a # b)%N Ejemplos: • 3(50%N) = 150%N • 4(75 %N) = 300%N = 3N • 5,5(2%N) = 11%N 4. El a% del b% del c% de N es: a%b%c%N Aplicación comercial Un comerciante compró un pantalón en S/.50 (Pc) y fija para su venta un precio de S/.80 (PF). Sin embargo lo vende en S/.70 (Pv) debido a que hizo una rebaja de S/.10 (R). Aparentemente está ganando S/.20 (GB), pero esta operación le generó gastos por un valor de S/.5, (gas- tos) por lo cual realmente esta ganando S/.15 (Gn). GB = S/.20 6 7 844444 44444 Gn = S/.15 gastos = S/.5 R = S/.10 6 7 8444 444 6 7 8444 444 6 7 8444 444 Pc Pv PF S/.50 S/.70 S/.80 Nota: Las ganancias (o pérdidas) se representan como un tanto por ciento del precio de costo. Las rebajas se representan como un tanto por ciento del precio fijado. Pv = Pc + ganancia mEZCLa Es la reunión de dos o más sustancias (ingredien- tes) en cantidades arbitrarias conservando cada una de ellas su propia naturaleza. Regla de mezcla. La regla de mezcla se origina por el deseo de los comerciantes en determinar el precio de venta de una unidad de medida de la mezcla. Para ello se vale de algunos procedimien- tos aritméticos, lo cual en su conjunto constituye la regla de mezcla. Ejemplo: Un comerciante hace el siguiente pedido a un dis- tribuidor mayorista de café: Café Cantidad en kg Precio unitario Extra (E) Superior (S) Corriente (C) 50 20 15 S/.7 S/.5 S/.4 Para venderlo a sus clientes el comerciante mezcla los tres tipos de café. ¿A cómo debe vender el kg de la mezcla para ga- nar el 20%? Resolución: Para determinar dicho precio de venta el comer- ciante procede del siguiente modo: 1.° Determina el costo de su inversión Café E S C Cantidad (kg): 50 20 15 Precios unitarios: S/.7 S/.5 S/.4 Costos parciales: S/.350 S/.100 S/.60 Costos totales: S/.510 Peso total = 50 + 20 + 15 = 85 kg 2.° Calcula el costo por unidad de medida (kg) de la mezcla. A este costo por kg se le denomina precio medio (Pm) ya que es un precio que no genera ni ocasiona pérdida. /. /.6Costo por kg demezcla P S S1 85 510 m= = => H Se observa también que: S/.4 1 S/.6 1 S/.7 1 2 344 44 1 2 344 44 1 2 344 44 Precio menor Precio medio Precio mayor Si comparamos los precios unitarios con el precio medio se tiene: Cantidades E 50 kg 20 kg 15 kg S C Precios unitarios S/.7 S/.5 S/.4 Precio medio: S/.6 S/.6 S/.6 Pierde Gana Gana Por 1 kg: S/.1 S/.1 S/.2 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com aritmétiCa 29 Pero la pérdida y ganancia es aparente ya que al final estas se compensan. Pérdida = Ganancia 50(1) = 20(1) + 15(2) S/.50 = S/.50 3.° Sobre el precio medio el comerciante determi- na el precio de venta considerando su ganan- cia respectiva. Precio de venta = S/.6 + 20%(S/.6) = S/.7,20 Luego: El comerciante debe vender el kilogramo de la mezcla en S/.7,20 para ganar el 20%. En general para k sustancias: 1 2 3 k... Cantidades: C1 C2 C3 ... Ck Precios unitarios: P1 P2 P3 ... Pk Se cumple lo siguiente: I. ... ... C C C C C P C P C P C P k k k 1 2 3 1 1 2 2 3 3 + + + + + + + +Precio medio = Mejor aún: Peso total Costo total = Precio medio Promedio ponderado de precios II. Precio menor 1 precio medio 1 Precio mayor III. Ganancia aparente = Pérdida aparente IV. Precio venta = precio medio + ganancia Comercialmente la pureza alcohólica se ex- presa en grados y para ello convencionalmen- te se tiene que: (%) 12 (°) volumen de Grado de mezcla = alcohol puro # (100°) volumen total Ejemplo: Se mezclan 80 L de alcohol de 25° con 120 L de 40°. Calcula el grado de la mezcla. Resolución: Se procede de manera análoga que para el cálculo del precio medio. Tipo de alcohol: I I I Volumen: 80 L 120 L Grado: 25° 40° Grado medio = 80 120 80 25 120 40 + +^ ^h h = 34° En general para k tipos de alcohol: Tipo: 1 2 3 k... Volumen: V1 V2 V3 ... Vk Grado: G1 G2 G3 ... Gk Grado medio = ... ... V V V V VG V G V G V G k k k 1 2 3 1 1 2 2 3 3 + + + + + + + + Aleación. Es la mezcla de dos o más metales me- diante el proceso de fundición. En las aleaciones por convencionalismo los metales se clasifican en: a. Finos. oro, plata, platino. b. ordinarios. Cobre, hierro, zinc. La pureza de una aleación se determina mediante la relación entre el peso del metal fino empleado y el peso total de la aleación, a dicha relación se le conoce como la ley de la aleación. Ejemplo inductivo: Se tiene una aleación de 36 g de plata pura con 12 g de zinc, ¿cuál es la ley de la aleación? Resolución: Plata Zinc Total Peso: 36 g 12 g 48 g & Ley = Peso total Peso plata 48 36 = = 0,750 La aleación del peso del metal ordinario con el peso total se le conoce como la liga de la aleación: Liga Peso total Peso zinc 48 12 = = = 0,250 Se deduce que: Ley + Liga = 0,750 + 0,250 = 1 En general Para una aleación: Peso metalfino Peso metal ordinario Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 30 Banco de ejercicios I. Ley = Peso total Pesometal fino II. Liga Peso total Pesometal ordinario = III. 0 # ley de la aleación # 1 Comercialmente la ley del oro se expresa en qui- lates y para ello convencionalmente se establece que si la aleación contiene solo oro puro es de 24 quilates. • Una sortija de 14 quilates significa que el peso total se divide en 24 partes iguales y 14 de ellos son de oro puro. • En el ejemplo anterior vamos a determinar su ley en quilates. oro Cobre Total 9 g 18 # 2 # 2 # 2 3 g 6 12 g 24 partes Ley = 18 quilates Ley = 12 9 24 18 = ; de donde se obtiene: Ley = .° Peso total Pesometal fino n de quilates 24 = ^ ^ h h EJERCICIOS RESUELTOS 1. Un fabricante reduce 4% el precio de los artí- culos que fabrica. Para que aumente en 8% la cifra total de sus ingresos, sus ventas tendrán que aumentar en: Resolución: Sean P el precio y N el número de artículos; entonces: Ingresos = P # N Después: P disminuye en 4%; ahora tiene: 96%P y N aumenta en x%; ahora es: (100 + x)%N Para que los ingresos aumenten en 8% Así: PN P x N 100 108 100 96 100 100 ## = +^ h 10 800 = 9600 + 96x 1200 = 96x x = 12,5% 2. Se estima que una mezcladora de concreto sufre una depreciación de 10% por cada año de uso, respecto al precio que tuvo al comen- zar cada año. Si al cabo de 4 años su precio es de S/.131 220; hallar el costo original de la mezcladora. Resolución: La depreciación no es sino la pérdida del valor del bien. Así, si el costo inicial es de N soles. Depreciación Queda 1.er año 10% N 90% N = P 2.° año 10% P 90% P = R 3.er año 10% R 90% R = S 4.° año 10% S 90% S Por dato: 100 90 # S = 131 220 131220N 100 90 100 90 100 90 100 90 # # ## = N = S/.200 000 3. El ingreso promedio del sector obrero en una empresa es de 300 000 mensuales. En el mes en curso hay un incremento de haberes del 10% del haber anterior más bonificación gene- ral de 60 000 soles, pero se decreta un des- cuento del 5% del haber actualizado, profondos de reconstrucción. Hallar el promedio actual. Resolución: Ingreso actual: 300 000 Se incrementa en: 100 10 # 300 000 = 30 000 Por concepto de bonificaciones 60 000, en- tonces, su haber actualizado es 390 000. Pero se descuenta: 100 5 # 390 000 = 19 500 Entonces recibe: 390 000 - 19 500 = 370 500 soles Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com aritmétiCa 31 4. Un mayorista vende un producto ganando el 20% del precio de fábrica. Un distribuidor reparte estos productos a las tiendas de co- mercio ganando una comisión del 15% del precio por mayor. La tienda remata el artículo haciendo un descuento del 10% del precio de compra (del distribuidor). ¿En qué porcentaje se eleva el precio de fábrica del producto? Resolución: Sea PF el precio de fábrica El mayorista vende en 120% PF al distribuir. El distribuidor vende en 115% (120%PF) a la tienda. El tendero lo remata en (pierde 10%) 90%[115%(120%PF)] Es decir; se vende en: PF 100 90 100 115 100 120 # # # = 124,2%PF entonces, el PF se ha incrementado en 24,2%. 5. El presidente de un club de basketball obser- va que por partido, en promedio, un tercio de las entradas se quedan sin vender, pero afir- ma que todas las entradas se venderían si se rebajase en un 30% el precio de la entrada. Suponiendo correctas las hipótesis del presi- dente del club. ¿Qué sucederá? Resolución: Sea 3N el total de entradas y P el precio de la entrada. 1.° vende: 2N; queda: N venta total: 2NP 2.° el nuevo precio es 70% P, entonces: venta total = (70%P)(3N) = 2,1 # NP ` La recaudación aumenta. 6. Pedro tiene una casa que vale 100 000 soles y se la vende a Juan con una ganancia del 10%. Juan revende la casa a Pedro con una pérdida del 10%, siendo así: Resolución: Costo de la casa: 100 000 soles Pedro vende ganando (10%) o sea en 110 000 Gana 10 000 Juan lo vende a Pedro, perdiendo 10% de su costo que es 110 000. Luego lo vende en: 100 90 # 110 000 = 99 000 Pedro gana 1000 soles más Ganancia total: S/.11 000 7. Un arquitecto ha previsto un recubrimiento de locetas circulares para una cierta pared. Si to- das las locetas son iguales, ¿cuál es el máxi- mo porcentaje de área de la pared que puede ser cubierto con dichas locetas? Resolución: Gráficamente: a locetas b locetas Z [ \ ] ] ] ] ]] Z [ \] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] R R R R R Largo: L = (2R)b; ancho: A = (2R)a Área de la pared: L # A = 4R2ab Área de cada loceta: pR2 Total de locetas: a # b Área cubierta por locetas: abpR2 Nos piden: 4x R ab 100 2 = abpR2 x = 78,5% 8. Hallar la cantidad de onzas de agua que se necesita para rebajar al 30% el contenido de alcohol de un frasco de loción de afeitar de 9 onzas, que contiene 50% de alcohol. Resolución: Si hay 9 onzas de 50% de alcohol, entonces tiene: alcohol = 4,5; agua = 4,5 Si aumentamos x onzas de agua, entonces, por dato: 100 30 (9 + x) = 4,5 27 + 3x = 45 & x = 6 9. Una persona pregunta en una tienda qué des- cuento le pueden hacer sobre el precio de un repuesto, le responde que el 20%; va a otra Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 32 Banco de ejercicios tienda y compra el mismo repuesto con un descuento del 25%; ahorrándose así S/.35. ¿Cuánto costaba el repuesto? Resolución: Sea P el costo del repuesto En la 1.a tienda desct.: 20% En la 2.a tienda desct.: 25% Ahorro: 5% Al comprar en la segunda tienda ahorra: 100 5 # P = 35 ` P = S/.700 10. Para la construcción de un edificio se compra- ron ladrillos a S/.1200 el millar. Se inutilizan por diversas causas 3600 ladrillos equivalen- tes al 0,1% del total comprado. ¿Cuánto se invirtió en la compra? Resolución: Por dato del problema: 0,1%T = 3600 T: total de ladrillos Entonces: , 3600 3600T T 100 0 1 1000 &= = T = 3 600 000; que es equivalente a 3600 mi- llares. Como costo/millar ladrillo = 1200 Costo total = 3600 # 1200 = S/.4 320 000 11. ¿Cuál deberá ser la pureza de alcohol que de- berá añadirse a 80 litros de alcohol de 96% de pureza, para obtener un hectolitro de alcohol de 90% de pureza? Resolución: Recuérdese un hectolitro tiene 100 litros, en- tonces para completar faltan solo 20 litros. Así: grado medio = % % 90%x 100 80 96 20# + = 7680 + 20x = 9000 20x = 1320 & x = 66% 12. ¿Qué cantidad de cobre debe añadirse a una barra de plata que pesa 635 g y tiene 0,920 de ley, para que resulte una aleación de 0,835 de ley? Resolución: Cantidad Ley 635 0,920 0,835 Lm = 0,835 x 0 0,085 x x 635 85 835 835 635 85 & & # = = x = 64,64 kg 13. Se hace una mezcla de vinos de S/.70 el litro y S/.60 el litro, con agua; la mezcla tiene un pre- cio de S/.50. Se sabe que la cantidad de agua es los 2/5 de la cantidad de vino de S/.60. ¿En qué relación está la cantidad de vino de S/.70 a la cantidad de vino de S/.60? Resolución: Consideremos: Vino (1): x L; de S/.70 y Vino (2): 5V L de S/.60 Agua: 5 2 (5V) = 2V de 0 soles Luego: Pm = x V x V V 7 70 60 5 0 2 + + +^ ^h h = 50 70x + 300V = 50x + 350V 20x = 50V ` , V x 5 20 10 2 1 0 50= = = 14. A 215 litros de un vino que importa a S/.0,40 c/u, se añaden 5 litros de alcohol de a S/.2,50 el litro. En cuánto debe venderse el litro de la mezcla para ganar el 20% sobre el precio de compra. Resolución: Tenemos: C1 = 215 L P1 = 0,40 C2 = 5 L P2 = 2,50 215 0,40 5 2,50P 220m # # = + ,P 220 98 50 440 197 m /= Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com aritmétiCa 33 Como gana el 20% sobre el Pm (que es lo mis- mo que Pc) Entonces: /.0,537P S 100 120 440 197 venta #= = 15. Si 30 litros de una solución contienen 12 litros de alcohol, ¿cuántos litros de agua debemos agregar para obtener una solución al 25%? Resolución: Si agregamos N deagua se obtiene: 25%g N30 12 m= + = & N30 12 4 1 + = 48 = 30 + N & N = 18 L 16. Un lingote contiene 5 kg de plata pura y 3 kg de cobre. ¿Qué cantidad de plata pura es pre- ciso agregar a este lingote para fabricar mo- nedas de plata de S/.5; cuya ley es 0,900? Resolución: Tenemos: Ag = 5 kg ,Ley 8 5 0 625= =4Cu = 3 kg Luego: Cantidad (kg) Leyes P 1 0,275 Lm = 0,900 8 0,625 0,100 , , 275 8P P 8 0 100 0 275 100 & # = = P = 22 kg EJERCICIOS PROPUESTOS 1. Vendí un artículo ganando el 24% del costo. ¿Cuál es el costo, si lo vendí a $217? a) $165 b) $172 c) $170 d) $175 e) $164 2. ¿Qué número aumentado en 14% da como resultado 45,6? a) 42 b) 40 c) 36 d) 41 e) 38 3. ¿Qué porcentaje debo disminuir a 450 para obtener el 10% menos de 400? a) 20% b) 16% c) 18% d) 25% e) 15% 4. En una sesión de maestros se vio que el 65% trabaja en colegios nacionales, 220 en cole- gios particulares y 20% en colegios particula- res y nacionales. ¿Cuantos eran en total? a) 400 b) 500 c) 600 d) 700 e) 800 5. Al comprar un artículo me hacen dos des- cuentos sucesivos de 12% y 20%, de manera que ahorro $74. ¿Cuál era el precio original del artículo? a) $200 b) $240 c) $320 d) $280 e) $250 6. Un futbolista ha hecho 30 goles en 75 par- tidos. ¿Cuántos goles debe hacer en los 25 partidos siguientes para que su porcentaje de goles por partido aumente en 5%? a) 12 b) 15 c) 10 d) 16 e) 20 7. Indica si las siguientes afirmaciones son ver- daderas (V) o falsas (F), respectivamente: I. a%(N) + b%(N) = (a + b)%(N) II. m%(N) – n%(N) = (m-n)%(N) III. a(b%(N) ) = (ab)%(N) IV. a%(M) b%(N) = abMN 10 000 a) VVVF b) VVVV c) VFVF d) VFFF e) VVFV 8. Un terreno tiene 500 m2 de área. Vendo el 20% de dicho terreno y luego el 38% del res- to. ¿Cuánto usaré para sembrar arroz, si para este fin utilizaré la mitad de lo que me queda? a) 248 m2 b) 124 m2 c) 62 m2 d) 112 m2 e) 180 m2 9. El precio de lista de un artículo es $600. Al comprarlo me descuentan el 18% y para ven- derlo gano el 18%. ¿A cuánto lo vendí? a) $590,25 b) $600,00 c) $580,56 d) $585,0 e) $575,6 Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com 34 Banco de ejercicios a) 11/10 b) 1/11 c) 11/21 d) 1/10 E) 7/11 18. Si el largo de un terreno se acorta en 40%, y el ancho se incrementa en 40%, ¿en qué porcentaje varía su área? a) Aumenta en 12% b) Disminuye en 12% c) Aumenta en 16% d) Disminuye en 16% e) No varía 19. En un país la producción aumenta el 10% anual. Si en el año 1998 la producción era de 18 000 unidades, ¿cuál será le producción en el año 2001? a) 20 362 u b) 18 268 u c) 24 398 u d) 23 958 u e) 26 718 u 20. La dirección ha comprado dos tipos de tizas en iguales cantidades. Los profesores usan en clases 80% de un tipo y 75% del otro tipo. ¿Qué porcentaje de la cantidad total se quedó sin usar? a) 45% b) 22,5% c) 15% d) 30% e) 67,5% 21. Se compran dos latas iguales de leche para el desayuno. Si de la primera se consume el 25% y de la segunda se consume el 50%, ¿Qué porcentaje del total de la leche compra- da queda sin consumir? a) 75% b) 25% c) 62,5% d) 37,5% e) 32,5% 22. En un aula el 63% del total de alumnos es de letras, el 2% es de arquitectura y el resto es de ciencias. Si de los alumnos de ciencias, el 80% son varones, ¿qué porcentaje del total son mujeres que estudian ciencias? a) 7 b) 14 c) 21 d) 28 e) 35 23. De una cierta cantidad de dinero que tenía, me robaron el 12%. Si de lo que me quedaba presté el 25%, ¿Qué porcentaje del total de dinero que tenía antes del robo me quedará? 10. En un vaso preparo ron con gaseosa y limón, El 25% de la mezcla es ron y el 80% del vaso contiene líquido. ¿Qué porcentaje del vaso es limón, si este representa el 10% del ron? a) 2% b) 1% c) 0,5% d) 1,5% e) 2,5% 11. ¿En cuánto excede el a% de b/3 al b% de a/4, si ab = 36 000? a) 30 b) 300 c) 900 d) 1000 e) 3000 12. Un comerciante decide vender un artículo, ga- nando el 10%. Un cliente acude a comprar y solicita un rebaja de 10%. Si el comerciante le hace la rebaja solicitada, con lo cual pierde S/.200. ¿A cuánto se vendió el artículo? a) S/.20 000 b) S/.19 800 c) S/.19 000 d) S/.19 700 e) S/.18 900 13. Al dictar mi clase de matemáticas, en la piza- rra dejo libre a cada extremo el 5% del largo y el 4% del ancho. ¿Qué área efectiva de la pizarra uso? a) 78,6% b) 80,4% c) 81,2% d) 82,8% e) 84% 14. Un depósito está lleno totalmente. Si se ex- traen 256 litros, su volumen disminuye en 80%. ¿Cuál es el volumen total? a) 480 L b) 250 L c) 300 L d) 350 L e) 320 L 15. La edad de Miguel aumentada en su 75% es igual a 63 años. ¿Cuál era su edad hace 7 años? a) 36 años b) 31 años c) 29 años d) 30 años e) 28 años 16. En una granja de aves, el 40% es de gallinas. Si se ha vendido el 20% de gallinas, ¿en qué porcentaje ha disminuido el número de aves? a) 10% b) 6% c) 8% d) 12% e) 7% 17. Un número aumenta sucesivamente en 20%, 25% y 40%. ¿En qué fracción debe disminuir para regresar a su valor original? Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com aritmétiCa 35 a) 55% b) 66% c) 88% d) 62% e) 75% 24. Se sabe que al extraer 40 litros de un depósito que estaba lleno hasta el 60%, queda reduci- do al 50% de su capacidad. ¿Cuál es la capa- cidad del depósito? a) 260 L b) 400 L c) 160 L d) 100 L e) 200 L 25. Si se calcula el 75% de la suma de 1/4 de 256 con el 60% de los 2/3 de 400, resulta: a) 172 b) 168 c) 206 d) 186 e) 602 26. Si al vender un artículo se gana el 50% del costo, ¿qué porcentaje del precio de venta se debe rebajar para ganar 25% del costo? a) 25% b) 20% c) 30% d) % 3 25 e) % 3 50 27. El costo de vida de un país sube cada mes en un 20%. Si en enero gastaba una cantidad a para vivir, ¿cuánto gastaré en agosto para vivir de la misma forma? a) (0,2a)7 b) (1,2)7a c) (1,2)6a d) a + (0,2)7 e) (0,2)7 a 28. En un país el 35% de la población se encuen- tra en la capital. En la capital el 6% de las per- sonas son analfabetos y en el interior el 24% de la población son analfabetos. Hallar qué porcentaje son los analfabetos con respecto al total. a) 16% b) 17,7% c) 15,6% d) 19,2% e) 15,8% 29. Compro un artículo en 240 soles y lo vendo a 312 soles. ¿ qué porcentaje del costo gané? a) 20% b) 24% c) 30% d) 33% e) 33,3% 30. Un vendedor logra colocar los 3/4 de su mercadería en clientes fijos y un 1/8 en clientes eventuales. ¿Qué porcentaje de su mercadería aún no ha colocado? a) 8% b) 10% c) 12,5% d) 15% e) 16% 1. d 7. b 13. d 19. d 25. b 2. b 8. b 14. e 20. b 26. e 3. a 9. c 15. c 21. c 27. b 4. a 10. a 16. c 22. a 28. b 5. e 11. a 17. c 23. b 29. c 6. b 12. b 18. d 24. b 30. c C l a v e s Editorial Librería: Av. Garcilaso de la Vega 978, Lima Telf.: 424-6563 www.editorialsanmarcos.com rEGLa DE INtErés Identificación de los elementos • Capital de préstamo (C). Llamado común- mente capital, es la cantidad de dinero que su poseedor va a acceder en forma de préstamo para obtener ganancias. • Tiempo (t). Es el periodo durante el cual va a ceder o imponer un capital. Para calcular el interés se considera generalmente: 1 mes comercial tiene 30 días 1 año comercial tiene 360 días 1 año común tiene 365 días 1 año bisiesto tiene 366 días • Interés (I). Es la ganancia o beneficio que produce el capital de préstamo, durante cierto tiempo. • Tasa de interés (r%) o rédito. Es la ganancia que se obtiene por cada 100 unidades mone- tarias en una unidad de tiempo. Por ello se ex- presa generalmente como un tanto por ciento. Ejemplo: • 5% mensual, significa que por cada mes se gana el 5% del capital prestado. • 21% trimestral, significa que por cada tres meses se gana el 21% del capital. • Cuando no se indique la unidad de tiem- po referida a la tasa, se asumirá una tasa anual. Tasas equivalentes r% = 2% mensual 12 4% bimestral 6% trimestral 8% cuatrimestral 12% semestral 24% anual 30 2 % diario Z [ \ ] ] ] ] ] ] ]] • Monto (M). Es la suma recibida al final del
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