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35 Regla de Tres y Porcentajes REGLA DE TRES Método para resolver problemas donde intervienen 2 ó más magnitudes. REGLA DE TRES SIMPLE DIRECTA: Es aquella en la cual se comparan 2 magnitudes directamente proporcionales, es decir el aumento o disminución en el valor de una magnitud implica el aumento o disminución en la otra respectivamente. Ejemplo: Si por cada 1000 focos fabricados una empresa paga de impuestos 60 U.M. ¿Cuánto pagará de impuestos por un lote de 36600 focos fabricados? Focos fabricados Impuestos 1000 60 36600 x A mayor cantidad de focos fabricados la empresa pagará mas impuestos. Entonces las magnitudes son directamente proporcionales. En este caso se multiplica en aspa: X = 2196 1000 )36600(60 = U.M. REGLA DE TRES SIMPLE INDIRECTA O INVERSA: Es aquella en la cuál se comparan 2 magnitudes inversamente proporcionales, es decir el incremento o disminución en una de las magnitudes implica la disminución ó incremento en la otra respectivamente. Ejemplo: Una piscina tiene 7 conductos de desagüe de igual diámetro, abiertos 4 de ellos se vacía, la piscina en 14 horas. ¿En qué tiempo se vaciará la piscina si se abren los 7 conductos? Conductores de desagüe tiempo 4 14 horas 7 x A más cantidad de conductos de desagüe abiertos, la piscina se vacía en menos tiempo. Entonces son magnitudes inversamente proporcionales. En este caso se multiplica en fila: X = 7 )14(4 = 8 horas REGLA DE TRES COMPUESTA: Es aquella en la que intervienen más de 2 magnitudes las cuáles pueden ser directa o inversamente proporcionales. Para resolver estos problemas veamos un método práctico. CAUSA — CIRCUNSTANCIA — EFECTO En este método se agrupan las magnitudes en 3 categorías: CAUSA: Es todo aquello que realiza un trabajo, o una acción determinada, con su respectiva eficacia o rendimiento (obreros, cuadrillas, rendimiento, eficiencia, etc.) 36 CIRCUNSTANCIA: Se refiere al tiempo, a la manera de desarrollar un trabajo (días, horas por día, semanas, raciones por día, etc). EFECTO: Es el trabajo realizado o lo producido con su respectiva dificultad (1 obra, longitud, altura, dificultad, dureza, etc). CAUSA (OBREROS) CIRCUNSTANCIA (DIAS, HORAS) EFECTO (OBRA) Aquí la causa y la circunstancia son inversamente proporcionales, pero con respecto al efecto son directamente proporcionales. Pasos a seguir: a. Se reconocen las magnitudes que intervienen en el problema. b. En la primera fila se colocan los datos y en la segunda fila los demás datos incluido la incógnita. c. Se compara la magnitud donde se encuentra la incógnita con cada una de las demás, indicando en su parte inferior si es directamente proporcional por DP y si es inversamente proporcional por IP. d. Se despeja la incógnita multiplicando la cantidad que se encuentra sobre ella por las diferentes fracciones que se forman en cada magnitud. Si son IP se copia IGUAL y si son DP se copia DIFERENTE. Ejemplo: Cinco obreros trabajando 18 días de 8 horas diarias pueden asfaltar 600 m de una pista. ¿Cuántos días emplearan 7 obreros trabajando 10 horas diarias para asfaltar 2800 m de la misma pista? # Obreros # Días # h/d OBRA 5 18 8 600 m 7 X 10 2800 m { Igual P. I. { Igual P. I. 321 Diferente P. D. 600 2800. 10 8. 7 5.18x = ⇒ x = 48 días. Ejemplo: Trabajando 16 horas diarias durante 15 días, 12 hornos consumen 80 toneladas de carbón. ¿Cuántas toneladas serán necesarios para mantener trabajando 7 horas diarias menos durante 84 días, 4 hornos más? CAUSA (OBREROS) CIRCUNSTANCIA (DIAS, HORAS) EFECTO (OBRA) 12 hornos 15 días 16 h/d 80 t.m 16 hornos 84 días 9 h/d x 12 (15) (16) x = 16 (84) (9) (80) x = )16()15(12 )80()9()84(16 = 336 ton. 37 PORCENTAJES TANTO POR CUANTO: El “a” por “b” de una cantidad “N”, es otra cantidad “x” de la misma especie, tal que sea a la primera como a es b. )N( b ax b a N x =⇒= Ejemplo: Hallar el 8 por 11 de 99 X = 7299 11 8 = TANTO POR CIENTO: Es el número de partes tomadas de cada 100 partes iguales en que se puede dividir un todo. Se puede expresar mediante una fracción. Ejemplo: 50 % = 2 1 100 50 = , luego 50% representa la mitad de una cantidad. En lugar de usar la regla de tres para calcular % se puede aplicar una fórmula directa: A% de N = Nx 100 A Ejemplo: 25% de 900 = 225)900( 100 25 = Nota: Cuando tengamos varios porcentajes que afectan a una cantidad, es preferible efectuarlo como multiplicaciones sucesivas (forma directa), para evitar la regla de tres, ya que nos tomaría mas tiempo y trabajo. Ejemplo: El 25% del 50% del 20% del 40% de 2000 es: 2000x 100 40x 100 20x 100 50x 100 25 = 20 DESCUENTOS SUCESIVOS: Si queremos representar dos descuentos sucesivos del D1 % y D 2 % en un descuento único (D u ), diremos: D u = 100% - (100- D1 )%(100 - D 2 )% Para n descuentos sucesivos del D1 %, D 2 % ........ y D n % será: D u = 100% - (100 - D1 )% (100 - D 2 )% ............. (100 - D n )% Ejemplo: Hallar el descuento único que remplace a 3 descuentos sucesivos del 50%, 20% y 10% D u = 100% - (100- 50)% (100-20)% (100-10)% D u = 100% - (50)% (80)% (90)% D u = 100% - x100 80x 100 50 90% D u = 100% - 36% D u = 64% 38 AUMENTOS SUCESIVOS: Si queremos representar dos aumentos sucesivos del A1 % y A 2 % en un incremento único (A u ), diremos: A u = (100 + A1 )% (100 + A 2 )% - 100% Para “n” aumentos sucesivos del A1 % , A 2 % ........y A n % será: A u = (100 + A1 )% (100 + A 2 )% ............. (100 + A n )% - 100% Ejemplo: Hallar el incremento único que remplace a 3 incrementos sucesivos del 50%, 20% y 10% A u = (100 + 50)% (100 + 20)% (100 + 10)% - 100% A u = (150)% (120)% (110)% - 100% A u = x100 120x 100 150 110% - 100% A u = 198% - 100% A u = 98% COMPRAS Y VENTAS: Precio de lista (PL): es el precio que tiene un artículo antes de hacerse un descuento para después ser vendido (está en el cartel de lista de precios). Precio de venta (PV): es el precio en el que realmente se vende el artículo; es decir, luego de afectarle el incremento o descuento del caso. Precio de Costo o de compra (PC): es el precio que paga el vendedor (minorista) por la compra de un artículo al fabricante o mayorista. Ganancia (G): es la utilidad que se obtiene al vender un artículo. Pérdida (P): es cuando se ha realizado una venta por un precio menor al precio de compra. PV = PC + G PV = PC – P GB = GN + G PF = PV + D Donde: GB: ganancia bruta GN: ganancia neta G: gastos PF: precio fijado PV: precio de venta D: descuento o rebaja Si quisiéramos determinar el precio de venta de un artículo, luego de afectarle aumentos o descuentos diremos: PV = PL (100 +A1 )%(100 +A 2 )%.................(100 +A n )% PV = PL (100 -D 1 )%(100 -D 2 )%......…..........(100 -D n )% 39 Ejemplo: Una turbina “PELTON” para generar energía eléctrica tiene un precio de 30000 dólares. ¿Cuál es el precio de venta si se aplican dos descuentos sucesivos del 12% y 18%? PV = 30000 (100 -12)%(100 - 18)% PV = 30000 (88)%(82)% PV = 30000 100 82 100 88 = 21648 dólares Nota: Tenga presente que la ganancia y la pérdida que se calcule, siempre será con respecto al precio de costo, y los descuentoscon respecto al precio de venta; aunque el problema no lo especifique. Si el problema indica lo contrario o da otras variantes, se aceptarán las condiciones de éste. VARIACIONES PORCENTUALES: Es la disminución o aumento porcentual. De una expresión cuando uno o más de sus elementos varía. Ejemplo: Si el lado de un cuadrado aumenta en un 20% ¿En qué tanto por ciento aumenta su área? Área del cuadrado = L2. Inicialmente: Si el lado es “L”, el área es L2 = 100% L2 Con la variación: El lado será 100% L + 20 % L = 120% L El área será (120% L)2 = 2 2 %144 100 120 LL = El área aumenta: 144% - 100% = 44% PORCENTAJE DE GANANCIA La ganancia puede ser expresada como un porcentaje del precio de costo o del precio de venta. 100 1 Gc 1 Gv 1 =− Gv = % de ganancia respecto a la venta Gc = % de ganancia respecto al costo Ejemplo: Una empresa vende árboles de navidad ganando el 40% del precio de costo. ¿Qué porcentaje del precio de venta gana? Aplicando la fórmula: 100 1 40 1 GV 1 =− Gv = 28,57% La recaudación depende del precio y de la demanda (artículo, trabajo, etc) RECAUDACIÓN = PRECIO x DEMANDA Inicialmente se considera que los elementos que intervienen, se encuentran a un 100%. valor porcentual = aumento o disminución n x 100% valor inicial 40 GPCPV += PVPV %100 1 100 1.100%100 =⇒ == Ejemplo: El precio de una casa disminuye en un 30% y su demanda aumenta en un 50%. ¿En qué % aumenta la recaudación? Al principio: Precio = 100% Demanda = 100% Recaudación = 100% Al variar el precio y la demanda Recaudación = 70% x 150% = 100 150x 100 70 Recaudación = 105% ∴ La recaudación aumentó en un 5%. EJERCICIOS DE APLICACIÓN 1.) Si el 20% de A es el 30% de B. ¿Qué porcentaje de la suma es la diferencia?: a) 50% b) 10% c) 20% d) 30% e) 70% Solución. Como BABA 100 30 100 20%30%20 =⇒= de donde se tiene k k B A 2 3 2 3 == Además, la suma: kkkBA 523 =+=+ y la diferencia: kkkBA =−=− 23 Luego, el porcentaje buscado “x” está dado por: %20)100( 5 )100()%( == + − =⇒−=+ k k BA BAxBABAx Rpta ( c ) 2.) ¿A cómo debo vender lo que me costó 630 soles para ganar el 37% del precio de Venta? a) S/. 850 b) S/. 930 c) S/. 980 d) S/. 1000 e) S/. 1200 Solución Se sabe que, “El precio de venta es igual al precio de costo más la ganancia”, por tanto: Además, el precio de costo (PC): 630=PC Y la ganancia (G): PVG %37= Reemplazando en: GPCPV += 1000 630 100 63 630%63 %37630%100 %37630 = = = += +=⇒ PV PV PV PVPV PVPV Rpta ( d ) 41 3.) En un pedido de S/. 70000 un comerciante puede escoger entre tres descuentos sucesivos del 20%, 20% y 10 y tres descuentos sucesivos del 40% 5% y 5%. Escogiendo el mejor, ¡Ahorra ! a) S/. 2400 b) S/. 2415 c) S/. 2540 d) S/. 2370 e) S/. 2500 Solución El comerciante para lograr ahorrar primero analiza cada descuento, veamos: Respecto a los tres primero descuentos del 20%, 20% y 10% de S/.70000, se pagaría: 40320)70000( 100 90. 100 80. 100 80 = soles Respecto a los tres siguientes descuentos del 40%, 5% y 5% de S/. 70000, se pagaría: 37905)70000( 100 95. 100 95. 100 60 = soles Notamos que si el comerciante pagaría 37905 en vez de pagar 40320, Entonces, ahorra: 40320 - 37905 = 2415 soles Rpta ( b ) 4.) Dadas las siguientes proposiciones, indique si es verdadero (V) o falso (F) I.- Si la base de un triángulo aumenta en 30% y la altura disminuye en 30% entonces el área del triángulo varia en 9%. II.- Si el precio de un artículo aumenta en 25% y las ventas disminuyen en 20%, entonces la recaudación disminuye. III.- Si “a” aumenta en 28% y “b” disminuye en 50%, entonces 35 .5 ba varia en 84%. a) VFV b) VVV c) VVF d) FFV e ) FFF Solución. Rpta ( a ) En I: Área del triangulo = . Inicialmente: Si la base es “ ” y la altura es “ ”el área es Con la variación: La base será 100% b + 30 % b = 130% b La altura será 100% h - 30 % h = 70% h El área será: El área aumenta: 100% - 91% = 9%….( V ) En II: Sabemos que . Inicialmente: Si el precio es “p” y las ventas es “v” la recaudación es Con la variación: El precio será 100% p + 25 % p = 125% p Las ventas será 100% v - 20 % v = 80% v La recaudación será: La recaudación no varía …. ( F ) En III: Si “ ” aumenta en 28%, se tendría Si “ ” disminuye en 50%, se tendría Entonces cambia a: Por lo tanto varía en: …( V ) 42 5.) Ricardo vende un televisor a Jorge con un descuento del 30% de lo que le costó. Jorge lo vende a Miguel perdiendo el 20% de lo que le costó y Miguel se lo remata a Aracelly, perdiendo en la operación el 10% de lo que le costó. ¿Qué porcentaje de lo que costó a Ricardo, es lo que pagó Aracelly? a) 46,9 % b) 49,6 % c) 50,4 % d) 40 % e) 46 % Solución Al interpretar el enunciado del problema notamos que, el costo del televisor sufre tres descuentos sucesivos del 30% (en Jorge), 20% (en Miguel) y 10% (en Aracelly); obteniéndose: )%(4,50 )%(90 100 80 100 70 )%(90%.80%.70)%)(10%100%)(20%100%)(30%100( televisordelCosto televisordelCosto televisordelCostotelevisordelCosto = = =−−− Por lo tanto, Aracelly pagó el 50,4% de lo que pagó Ricardo por el televisor. Rpta ( c ) 6.) Para la elaboración de las 12 guías semanales de Razonamiento Matemático que se entregan a los estudiantes del CPU en el ciclo académico “2015”, se necesitan 10 docentes trabajando 4 horas diarias para terminarlas en 18 días. Pero si los problemas tuvieran el triple de dificultad que las anteriores. ¿Cuántos docentes más doblemente eficientes se necesitaran para elaborar dichas guías trabajando 2 horas diarias, sabiendo que son de triple dificultad que las anteriores; empleando tres días menos? a) 20 b) 12 c) 25 d) 26 e) 31 Solución CAUSA CIRCUNSTANCIA EFECTO (EFICIENCIA - OBREROS) (DIAS - HORAS/DIAS) (OBRA - DIFICULTAD) 1 10 docentes. 18 días 4 h/d 12 guías 1 2 x docentes 15 días 2 h/d 12 guías 3 2 x (15) (2) (12) (1) = 1 (10) (18) (4) (12) (3) docentesx 36 )1)(12)(2)(15(2 )3)(12)(4)(18)(10(1 == Del cálculo se obtuvo 36 docentes doblemente eficientes, pero los primeros 10 docentes equivale a 5 docentes doblemente eficientes, por lo tanto se necesitarán de: 36 – 5 =31 docentes doblemente eficientes. Rpta ( e ) EJERCICIOS PROPUESTOS 1. 15 obreros trabajando 8 horas diarias, durante 12 días hicieron 60 metros de una obra. ¿Cuántos metros harán 10 obreros en 18 días, trabajando 6 horas diarias? a) 75 b) 45 c) 40 d) 90 e) 80 2. Fanny decide hacer un trabajo en 18 días, pero tardó 6 días más por trabajar 2 horas menos cada día. ¿Cuántas horas diarias trabajó? a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7 3. La construcción de un pequeño túnel es hecha por 20 obreros, luego de completar la mitad, 16 de ellos disminuye se rendimiento en la cuarta parte, por lo que el túnel se termina 8 días después de lo previsto. ¿En que tiempo (dias) se pensaba hacer el túnel? [Ciclo 2014 - I] a) 96 b) 72 c) 64 d) 80 e) 100 4. Un grupo de aserraderos cortan un tronco en trozos de un metro. Si cada tronco mide 5 m y el aserrado transversal de cada trozo demora 1 ¼ minutos. ¿En cuánto tiempo aserrarán 48 troncos?a) 2h b) 3h c) 4h d) 5h e) 6h 5. Cinco carpinteros cortan 150 planchas de madera de forma cuadrada de 10cm de lado en 2h. ¿Cuánto demorarán en cortar 300 planchas cuadradas de 0,2m de lado ocho operarios?, si se cortan planchas de aluminio en la que la rapidez de corte es el 40% de la rapidez de corte para la madera. [Ciclo 2014 - I] a) 1h b) 2h c) 7,5h d) 8,5h e) 12,5h Claves 1 2 3 4 5 B D C C E
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