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Omar Salcedo Girón Luis Barrienìos Cale’:: . * Razones y serie de razones geométricas equivalentes Lectura de motivación 13 Concepto de razón 14 Razón aritmética 14 Razón geométrica 15 Situaciones particulares 17 Serie de razones geométricas equivalentes (SRGE) 22 Resolvemos juntos 30 Practiquemos lo aprendido 48 Magnitudes proporcionales Lectura de motivación 53 Conceptos previos 54 Relación entre magnitudes 54 Propiedades 55 Aplicaciones de las magnitudes 57 Resolvemos juntos 64 Practiquemos lo aprendido 81 Promedios Lectura de motivación 87 Concepto de promedio 88 Promedios importantes 88 Variación de la media aritmética (a MÁ) 93 Promedios particulares 93 Resolvemos juntos 100 Practiquemos lo aprendido 118 Regla del tanto por ciento Lectura de motivación 123 Concepto 124 Equivalencias importantes 124 Propiedad *25 Operaciones con el tanto por ciento 128 Empleo del tanto por ciento 128 Resolvemos juntos 137 Practiquemos lo aprendido 154 Regla de interés Lectura de motivación 159 Concepto 160 Elementos 160 Tasas equivalentes 161 Clases de interés 161 Resolvemos juntos 168 Practiquemos lo aprendido 191 Teoría de conjuntos Lectura de motivación 197 Concepto de conjunto 198 Diagrama de Venn-Euler 198 Relación de pertenencia (e) y no pertenencia (g) 199 Determinación entre conjuntos 200 Relaciones entre conjuntos 200 Conjuntos especiales 202 Operaciones entre conjuntos 203 Resolvemos juntos 213 Practiquemos lo aprendido 230 Teoría de la numeración Lectura de motivación 235 Concepto 236 Sistema de numeración 236 Numeral capicúa 238 Representación literal de un numeral 239 Descomposición polinómica 239 Cambio de base de un numeral 240 Propiedades 242 Conteo de numerales 245 Resolvemos juntos 249 Practiquemos lo aprendido 268 Operaciones fundamentales en Z + Lectura de motivación 273 Adición 274 Resta o sustracción 278 Complemento aritmético (CA) 280 Multiplicación 282 División 285 Resolvemos juntos 291 Practiquemos lo aprendido 308 Sucesión numérica Lectura de motivación 313 Concepto 314 Progresión aritmética (P.A.) 314 Progresión geométrica (P.G.) 319 Resolvemos juntos 325 Practiquemos lo aprendido 348 Teoría de la divisibilidad Lectura de motivación 353 Conceptos previos 354 Representación de los números 355 Principios fundamentales 357 Criterios de divisibilidad 361 Resolvemos juntos 369 Practiquemos lo aprendido 386 Clasificación de los números enteros positivos (Z+) Lectura de motivación 391 Clasificación según la cantidad de divisores 392 Clasificación por grupos de números 395 Teorema fundamental de la aritmética 397 Estudio de los divisores de un número entero positivo 398 Resolvemos juntos 494 Practiquemos lo aprendido 420 Estadística Lectura de motivación 425 Concepto 426 Conceptos previos 426 Recopilación de los datos 427 Organización y presentación de datos 427 Análisis de las variables 427 Gráficos 430 Medidas de tendencia central 431 Resolvemos juntos 435 Practiquemos lo aprendido 457 Análisis combinatorio Lectura de motivación 467 Concepto 468 Principios de conteo 468 Técnicas de conteo 470 Resolvemos juntos Practiquemos lo aprendido Teoría de probabilidades Lectura de motivación Conceptos previos Definición clásica de probabilidad (regla de Laplace) Operaciones con eventos Propiedades Resolvemos juntos Practiquemos lo aprendido Glosario Bibliografía 481 502 507 508 509 509 510 517 535 539 541 í <- s ' : ü » I i »C* ■ : t i f i l i i «lp |sps W Ê Ê■ ■ : v —s,í-~-v~ t<■ * % Ä .\W ^''v-w' :W -^C v.',4* . v . : . . ; ' . : ; , . „ ' í - . . saa»(Dí f : -—~ ■ V **v¡.;-'vi • . ■ M. :■- . :,. 1 \ T i II ! ■: . . -, i ' f S i : ^ ^ z J t- . k r CÍ*&'W<« V -'• ^ • v" " < W - 1 ^ S: : ir' - * - vV ■̂\ ̂ RAZONES Y SERIE DE RAZONES GEOMÉTRICAS EQUIVALENTES ' ¿‘VvwS n ¡n El número de oro, o numero áureo, es un número irracional que representamos con la letra griega phl ((¡>), en honor a Fidias por ser la primera letra de su nombre, y que es igual a 1+^ - = 1,6180339887... Este número fue un hallazgo de los griegos de la época clásica y se utilizó para establecer las proporciones de los templos, tanto en su planta como en su fachada. Por ejem plo, en el Partenón (véase la figura), Fidias también lo apli có en la composición de las esculturas. Curiosamente, esta proporción, considerada como la más armoniosa para la sensibilidad humana, se corresponde con las proporciones que nos presenta la naturaleza. Aprendizajes e s p e r a d a s • Comparar y relacionar cantidades, ya sean homogéneas o heterogéneas. Formar o reconstruir una serie de razones geométricas. • Utilizar métodos prácticos, propiedades o algoritmos para la resolución de problemas. ¿Por qiaé es necesario este conocimiento? Es necesario por la aplicación que se le da en la vida cotidiana. Por ejemplo, cuando vamos de compras, com paramos precios, de este modo encontramos una relación entre los precios a medida que las cantidades aumenten o disminuyan; en la ingeniería, al usar escalas para elaborar maquetas; o en el área contable, para realizar movimientos financieros. COLECCIÓN ESENCIAL Lumbreras Editores Razones y serie de razones geométricas equivalentes 1. CONCEPTO DE RAZÓN Es la comparación que se establece entre dos cantidades me diante las operaciones de sustracción o división. 2. RAZÓN ARITMÉTICA Es la comparación de dos cantidades mediante la operación de sustracción para determinar en cuántas unidades una cantidad excede a la otra. j Cuando se diga solamente razón, i sin indicar de qué clase es, se i asume que se refiere a la razón C geométrica, porque es la más : usada en la vida cotidiana; por i ejemplo, en la elaboración de | maquetas, en la lectura de las i / escalas en un mapa... V'lí! \ '!/ZZ//////‘ " ' ...........r í j Ejemplos 1. Comparemos los números 20 y 12. I £f ■/ 2 1 ‘azón ari tn iet c j 20 Sz V t * t antecedente cerisecuenís El resultado obtenido indica lo siguiente: • 20 y 12 se diferencian en 8. • 20 excede a 12 en 8. • 12 es excedido por 20 en 8. 2. El ancho y el largo de un terreno rectangular miden 15 m y 24 m, respectivamente. Comparemos estas cantidades. razón aritmética ------------ *------------ , 24 m - 15 m = 9m valor de la antecedente consecuente razón aritmética = 8 : | valor cíe la razón, aritmética El resultado obtenido indica lo siguiente: • El largo y el ancho se diferencian en 9 m. • El largo excede al ancho en 9 m. ' • El ancho es excedido por el largo en 9 m. Razones y serie de razones geométricas equivalentes i :Cuando sé diqa :< 4 y .. .. .1. " "rm r om ‘A es una vez 8 -> A -B • /A es 2 veces 8 -> A = 28 -rrr—Á es 3 veces 8 A = 38; -~» A es n veces 8 —> A = n8 t-Pero cuando se diga A es una vez más que 8 -> A=28 A=38 A=48 • A es 2 veces más que 8 -> ■ sr: ■ A es 3 veces más que 8111 v/ íj ■ -r - , ' ' ■■■■■u* h A es n veces mas que 8 -4 A-(n+1)8 ■ J 3. RAZON GEOMÉTRICA Es la comparación de dos cantidades mediante la operación de división para determinar cuántas veces una cantidad contiene a la otra. Ejemplos 1. Comparemos los números 2 y 8. antecedente consecuente 1 x /-i 2j =_____ ’ :_8 i 4 x / T T t 4 i razón • geométrica valor de ia?r:% ; razón geometrica El resultado obtenido indica lo siguiente: • 2 es la cuarta parte de 8. • 2 y 8 son números en la proporción o relación de 1 a 4, porque 2 contiene 1 vez a 2 y 8 contiene 4 veces a 2. . 2 es como 1, y 8 es como 4, porque 2=1x2 y 8=4x2. 2. A una reunión asistieron 20 varones y 30 mujeres. Comparemos estas cantidades. antecedente- consecuente 20 30 razón geometrica 2 x /10 _| 2 j 3 x )6 ¡_3_í valor de la razón geométrica El resultado obtenido indica lo siguiente: • La cantidad de varones es los dos tercios de la cantidad de mujeres. • La cantidad de varones y mujeres está en la proporción o relación de 2 a 3, porque 20 contiene 2 veces a 10 y 30 contiene 3 veces a 10. Además, si agrupamos a los varones de 2 en 2 y a las mujeres de 3 en 3, tenemos que Hoy 10 grupos 20 varones—* 2 2 2 ... 2 30 mujeres — 3 3 3 ... 3 Hay 10 grupos Por lo tanto, por cada 2 varones hay 3 mujeres. 7-----— :---------------------- \ Importénte Cuando se diga: “A y 8 están en la relación de m y n , quiere decir que\ i ;•?' , ; ' y ' A m A B .— ° — = — - k —> A=mk a B-nkB n m n Las siguientes expresiones son equivalentes: • Ay 8 están en la relación de m y n. • A y 8 están en la proporción de m y n. • A es como m y 8 es como n. • A y 8 son entre sí como m es a n. En general, para dos cantidades A y 8 tenemos | j ¡ jj ! { ''V : ! Aritmética Geométricai iiCQ1 ó * — s donde - A: antecedente - 8: consecuente - r. valor de la razón aritmética - k: valor de la razón geométrica 5 Aplicación 7 Determine el valor de la razón aritmética en cada caso. a. En un día, María confecciona 8 polos y Ana 5 polos. Calcule la razón aritmética de las cantidades de polos. b. Si las edades de Isabel y Marco hoy son 30 años y 26 años, respectivamente, de termine la razón aritmética de sus edades dentro de 8 años. Resolución Resolvemos cada problema. a. 8-5=3 b. Ordenamos los datos en la tabla/ . 2 Isabel 30 años 38 años Marco 26 años 34 años 38-24 = 4 Aplicación 2 2La razón geométrica de dos números es - . Si el antecedente es 6, calcule el valor del consecuente. Resolución antecedente — * consecuente — *• Aplicación 3 La relación de dos números es de 3 a 7. Si el mayor número es 42, halle el menor número. Resolución menor — *• \x ¡ 3 x 6 mayor — * ;42¡ 7 x 6 x= 3x6 = 18 Aplicación 4 Si A y 8 están en la relación de 7 a 4, además A excede a B en 12, calcule el valor de B. Resolución Como A y B están en la relación de 7 a 4, entonces tenemos - = - -> A=7k a 8 = 48 B 4 Además, A excede a B en 12. A-B=42 -+ 78-48=121 y < 3/c = 12 -> k=4 fí=4(4)=16 Aplicación 5 Si A es tres veces más que B, además ambos números suman 35, calcule el valor de A. Resolución Como A es 3 veces más que B A = 48 Además A+B=35 48+8=35 58=35 -+ 8=7 H o y D e n t r o d e B años 6 :_ 2_x 3 x ; 5 x 3 x= 5x3 = 15 A=4(7) = 28 Capítulo 1 Razones y serie de razones geométricas equivalentes Aplicación 6 Los volúmenes de dos cilindros son entre sí como 12 es a 15. Si el menor volumen es 44 m3, halle el mayor volumen. Resolución Sean v1 y v2 los volúmenes de dichos cilindros. Por dato, v1 y v2 son entre sí como 12 es a 15. menor mayor i = ̂ = 4 '2 —> 44 4 x11 m3 v2 5 x11 m3 v2=5x11=55 4. SITUACIONES PARTICULARES * 0 4.1. - En edades Comparemos las edades (en años) de Juan y Carlos. Hoy Edadactual Dentro de 4 AÑOS Juan 13 años i 18 años 22 años Cari os 11 años i 16 años 20 años Diferencia: 2 años 2 años' 2 años r r _ _ ■J______ ZT~ La diferencia no cambia. En conclusión, al comparar las edades de dos personas a través del tiempo, se cumple que la diferencia de sus edades es constante (no cambia). Aplicación 7 Hace 5 años, la diferencia de las edades de Luis y Alberto era de 4 años. Si la suma de sus edades actuales es 30 años, ¿cuál es la edad actual de Alberto? Resolución Sean L y A las edades actuales de Luis y Alberto, respectivamente. Nos piden A Como la diferencia de edades es constante, entonces / -A = 4 / + A = 30 2A = 26 A = 13 años Aplicación 8 La diferencia de las edades de Sandra y Cintia es 6 años. Si dentro de 4 años sus edades es tarán en la relación de 7 a 5, ¿cuál fue la edad de Cintia hace 5 años?\ yp Resolución Por dato V= 30 ? -5 -4 H a c e 5 AÑOS Edad actual D e n t r o d e 4 AÑ O S Juan 7k-9 7k-4 7 k Carlos Sk-9 Sk-4 5 k Diferencia: 6 años 6 años De la tabla tenemos 7k-5k=2k=6 -> k=3 Nos piden 5/r-9=5(3)-9=6 años COLECCION ESENCIAL Lumbreras Editores Aplicación 9 Actualmente, las edades de dos personas están en la relación de 8 a 11, y dentro de 10 años estarán en la relación de 7 a 9. ¿Cuál fue la suma de las edades hace 4 años? Resolución Por dato Edades actuales 8k~4 \ 8k m - 4 \ . Hit- Suma: 19/c—8 8/r+10 1U+10 de 7 a 9 .. ;■ Por dato ri7+ in = X 72/r+90=77/:+70 1U+10 9 i 20=5k -> k-4 X \ éP'V ¿f- 19/r—8=19(4)—8=68 4.2. En móviles ̂ : Comparemos las velocidades y las distancias recorridas por dos móviles {A y 8), respectiva mente. 5 s - vA y vB: las velocidades de A y 8 - dA y dB: las distancias recorridas por A y B Comparamos las velocidades de A y B. vA _ 3 j^ rrí/s) _ 3 vb A ^ r r í l s j 4 vb 4 Comparamos las distancias recorridas por A y B. dA _ 3(10 m) _ 3 dB 4(10 m) 4 d_A = 3 dB 4 Por lo tanto, cuando los tiempos son iguales, se cumple lo siguiente: de Es decir, la relación de las velocidades es igual a la relación entre las distancias recorridas por A y B, respectivamente. Capítulo 1 Razones y serie de razones geométricas equivalentes Aplicación 70 Dos móviles (A y fí), separados cierta distan cia, parten simultáneamente al encuentro. La velocidad del móvil A es dos veces más que la del móvil B. ¿Cuánta era la distancia que los separaba ¡nidalmente si cuando se produce el encuentro, uno de ellos recorrió 200 m más que el otro? Resolución Por condición, los móviles parten simultánea mente, entonces el tiempo que transcurre para ambos es igual. Comparando las distancias recorridas por los móviles A y B, se tiene que dA- d B = 2K=200 -> K = m Nos piden 4K=4(100) = 400 Aplicación 77 Dos móviles (A y B) están separados 500 km y parten al encuentro con velocidades en la proporción de 7 a 3. ¿Cuánto le falta llegar al otro extremo al móvil A en el instante en que ambos móviles están separados 90 km por segunda vez? Resolución De la condición del problema, la primera vez en que A y B están separados 90 km ocurre antes del encuentro entre A y B. Gratam os vB=3v 2» A h90 kfTH 500 km — 8 La segunda vez en que A y B están separados 90 km ocurre después de haberse realizado.el encuentro entre A y B. 3 d Del gráfico 3d=90+x —> x=3c/-90 Además 7d+x =500 7c/+3c/-90 = 500 10c/ = 590 -> d= 59 Nos piden x. x=3(59)-90 x=B7 igfe A .....___ . v La relación de las velocidades será iqual a la re-litm iir/ '/// n.v v v 'v '_______ - ■ 'láción de las distancias recorridas solo si el tiem po transcurrido es igual para todos los móviles y si sus velocidades permanecen constantes. 9 COLECCIÓN ESENCIAL Lumbreras Editores 4.3. En una mezcla En un recipiente mezclamos agua (A) y vino (V); como se muestra a continuación: Al inicio Extraemos ' Nos quedan — — ? ^ S Ì ] 1/4 A 5 : A 40 L ' " " v 10 L ' . v -, 1 I J 60 L V 15 L 45 L 1/4 J Comparando los volúmenes de agua y vino, respectivamente, se observa que 20 L _ 1 5 L _ 1 15 L - 1 % 4 0 L ~ 2 ' 10 L~ 2 ' / 30 L _ 2 t______________ t / ' La proporción de los volurneO nes de agua y virio no cambia) En conclusión, al extraer parte de una mezcla, la proporción de sus ingredientes no se altera. Además se observa que • 5 L= —(20 L)4 • 10 L= —(40 L) 4 • 15 L= —(60 L)4 Ai extraer la cuartel . parte del total cieqa mezcla, en lo extraído sale la cuarta parte de cada Ingrediente. En general, al extraer una fracción de la mez cla total, de cada Ingrediente sale también la misma fracción. > ,v> j ? / / / / / . í / / / / : ím núrian tt/ // ■,purtaiW /%//: Una mezcla es la reunión de dos o más sus tancias llamadas ingredientes, en la cual cada componente no pierde sus propiedades natu- • . . i - ; - .rales.r r . ____ - - - . ______ _____________ ___2¿ Aplicación 12 De una mezcla que contiene 40 L de vino y 30 L de agua se extraen 42 L. Calcule la razón aritmética de la cantidad de agua y vino que sobra luego de la extracción. Resolución Sean V el vino y A el agua. Tenernos Extraemos Nos quedan y -̂--------^ ......—---- .------ ... .......... ---; . . V . V" .......... .............. ...............i ili# .... '- ' ' ■ A A 70 7 x 6 - 4 2 L Nos piden 16 L—12 L=4 L Aplicación 13 Se tiene en un recipiente 100 L de una mezcla formada por gaseosa y vino. Si extraemos 40 L, de los cuales 10 L son de gaseosa, ¿cuántos litros de vino y gaseosa, respectivamente, que dan aún en el recipiente? Resolución Sean G la gaseosa y V el vino. Tí»enemos Extraemos ios quedar * \ ¿ u} í 1 G --- —? \ v G - .......- -•? .1(25) V 30 L “ 1 (10) V 100_L 4(25) 40 L 60 L 4Í1S1 Por lo tanto, quedan 45 L de vino y 15 L de gaseosa. 2 Capítulo 1 Razones y serie de razones geométricas equivalentes Aplicación 14 Se mezclan 40 L de vino con 20 L de agua y de esta mezcla se extraen 12 L. ¿Cuántos litros de agua se deben agregar a lo que queda de la mezcla para obtener igual volumen de vino y agua? Resolución Por dato Al ¡nido vino agua 60 L Quedan S ......... .. .................... - ; 4.(51 (2} vino 2x16.. ■ 20 L (1) agua 1x16 3x16 = 48 L Se extraen 12#.. Luego vino agua —> 32 = 16+x x = 16 „„.V — — - .......^ ~ — ....... , s ______________ '■ 12_L X t ' ______________________ " " • agua ^ _____ ! _____^ Aplicación 75 A una fiesta asistieron 140 personas, entre varones y mujeres. Por cada 3 mujeres hay 4 varones. Si se retiran 20 parejas, ¿cuál es la razón entre el número de mujeres y varones que se quedan en la fiesta? Nos piden 40 _ 2 60 ” 3 Aplicación 16 Si el producto de dos números es 180, pero su razón aritmética es 3, calcule la suma de dichos números. Resolución Sean A y B dichos números. Por condición 4 x 8 = 180 Además 4-8=3 -> 4 = 8 + 3 Luego (8+3jx8 = 180 . 82+38=180 Despejando tenemos 82 + 38-180 = 0 8 8 +15 -12 - 158 + - -128 +38 8 + 15=0 o 8-12=0 -+ 8 =—15 o 8 = 12 y 4=-12 o 4=15 Por lo tanto • Si 4=-12 y 8=—15 -> 4 + 8=-27 • Si 4=15 y 8=12 -> 4 + 8=27 Resolución Se tiene Inicio Sfc VAN Quedan Varonas 4x20 20 60 MU M RLS 3x20 20 40 Total: 7x20 Aplicación 17 En una granja se observa que el número de pavos es dos veces más que el número de co nejos y, además; la suma de las cantidades de cabezas y patas se encuentran entre 170 y 190. ¿Cuántos conejos hay en la granja? COLECCION ESENCIAL Lumbreras Editores Resolución Recordemos que la expresión dos veces más significa tres veces. Entonces respecto de la cantidad de pavos, se tendría N.° DE CABEZAS N.° DE PATAS N.° DE PAVOS ' X:2 3x̂ X- *̂6x i ':....... .N.° DE CONEJOS X -*4x Total: 4x 10x Por dato 170 < n.° de cabezasú+f n.° de patasen total en total <190j Ax -> 170<14x<190 12,14... < x< 13,57... x= 13 *0x ■•-14 5. SERIE DE RAZONES GEOMÉTRICAS I EQUIVALENTES (SRGE) 5.1. CONCEPTO Es la igualdad que se establece entre tres o más razones geométricas que son equivalentes. Ejemplos 1. Sean las razones antecedentes consecuentes Igualamos serie de 1res razo nes geométricas equivalentes |27 _ 18 _ 30 ; 3 ; —¡9 " 6 "10 i y valor de la sazón o constante de . proporcionalidad donde - 27; 18 y 30: antecedentes - 9; 6 y 10: consecuentes - 27 y 10: términos extremos de la serie (el primer y último término) 2. Tenemos antecedentes 3 6, 12 24 _ 1 consecuentes Esta es una serie de cuatro razones geomé tricas equivalentes. En esta serie se obser va, en particular, que • (2.° término) = (3.er término) = 6 •y (4.° término) = (5.° término) = 12 y : (6.° término) = (7.° término) = 24 A este tipo de serie se le denominará serie de razones geométricas equivalentes continua. En general, una SRGE se representará así: s 3 II. II -VII cfiII C1 2̂ Cn Cn __ J donde - o,; a2; c?3; ...; an: antecedentes - cv c2; c3; ...; cn. consecuentes - k: razón o constante de proporcionalidad - o1 y cn: términos extremos Pero si la SRGE es continua, se cumple a b _ c b c d Capítulo 1 Razones y serie de razones geométricas equivalentes y IKv 7 ■ f/j Importante ; . n h r La serie continua — =—=—=k b c d también'se puede representar así: . dk2 dk d porque al despejar a; fe y c. en la serie original; se tiene que 1 c=dk . ,• b=ck-dk-k=dk2 • a-bk-dk2 ■ k=dk3a J ; * \ x , ObservaciónI ü> 1117/En una serie de razones geométricas equi valentes, cada uno de los términos ocupa un\ lugar determinado. 1er término _ 3 er término _ 5.°término 2 o término 4 o término< 6 o término Ejemplo j | ¡ j Dada la SRGE 12 = 15 =_9 =.3j 16 “ 20 "12 4 I | Ir I í I I I '/////////S- Stenemos 4 o término: 20 ' \• ■ v-o\\ • 5 o término: 9 2.° término: 15 Aplicación 18 En una serie de cuatro razones geométricas equivalentes, los consecuentes son 10; 5; 7 y 12. Si la suma de los dos primeros antecedentes es 75, halle los valores de los otros antecedentes. Resolución Formamos la serie con los datos indicados. antecedentes A =í = - = — = k] A + B = 7S 10 5 7 12 consecuentes Despejamos A = m i B=5k;C=7k y D=12/r Nos piden C+ D = M Por dato A + B=-)5k=75 —> k= 5 C=7(5)=35 y D=12(5)=60 Aplicación 19 Si — = además x-y-z=192, 3 4 2 halle el valor de x+y+z. Resolución Igualamos la serie a una constante k. 3 4 2 k Despejamos los valores de x; y, z en términos de k. x=3k; y=4k; z=2k —> x+y+z=9k Por dato x-y-z=192 -> (3/í)(4C)(2íí)=240=192 0=8 -> k=2 x+y+z=9(2)=18 importante Cuando se diga que los números A; B y C son proporcionales a m; n y p, quiere decir que N ¡ ■. "• ' . A B C ,— = — = — = k —> A=mk; B=nk; C=nk m n p ' ;o\ ¡ i i ’•; v '//,'/, /> COLECCIÓN ESENCIAL Lumbreras Editores Aplicación 20 Las medidas de los ángulos internos de un triángulo son proporcionales a 1; 2 y 3. Calcule el mayor ángulo. Resolución Sean A; B y C dichos ángulos internos. Por dato, A] B y C son proporcionales a 1; 2; 3, entonces A=k; B=2k y C=3k mayor ángulo En un triángulo se cumple que (suma de ángulos intemos)=180° -> A + B + C = 180° 2/r-h3Ar = 180° -> k=30°. /. C=3(30°)=90° ' V Rcfto ataaber. . ~~ .Tres números son proporcionales a<20;/10,y,25? . . . . . . . : 3j¡....... i ¡y» '"númefos? m 5.2. Propiedades Dada la siguiente SRGE: 12 20 _ 16 _ 32 _ 2 cas que se multiplican. 18_ 3 0 ~ 2 4 _ 48 3 Además, observemos que observemos lo siguiente: 20 + 16-32 )6 2 30 + 24-48 ~~ 2A ~ 3 12+20 ^ 2 _ :2 : 18+30 /tá 20-16 + 32 36 2 30-24 + 48 34 3 20 + 16 + 32 faé Í 2 Í t n. razón de 16 + 12-20 ,8 - - , 30 + 24+48 )Q Í i 3 i / 2 i 24 + 18-30 y¿ 3 i 12+20+16+32 J3(f _ : 2 : / 16-12 + 20 24 2 : 18+30 + 24+48 )2Ó i _3_ i 24-18 + 30_ 36 ~ 3- En general (suma de antecedentes) __ 'razón de i (suma de consecuentes) la SRGE j Luego, al multiplicar 12x20 18x30 12:-¡X 18: 20 30 OO2 u C G 1razón 3 12x20x32 18x30x48 ¡12: 20: ¡32: f 2̂ |:— :x ---*X'--- ' = —:18: 30: :48: L 3 y (2 ( 2 (2 razón 12x20x16x32 18x30x24x48 En general 12| !20¡ — 'X— x 18 i ¡30 ¡ 16; !32 — x — 24 48 C? C? (.y C 2 4 3 / t 3zón I razón üe(producto de antecedentes) (producto de consecuentes) i la SRGE j razón de la SRGf. 2 Capítulo 1 Razones y serie de razones geométricas equivalentes . 6 d = f ' . u„ ̂ : , v . , ¡i ; . \ Ij \ { / / / / / / / f i 4 / / / /.V '“ -“-- » ----------- i W fDada la SRGE S&N11iI I II s í s v S -o c e , :/S— = — = ~ = k ' '' s ÍSv ~ b d f s s : a + b _ c + d _ e + f _ k +1 S - ífS s * a -b c - d e - f k - 1 . . S S S y ¡ ^; ¡ - an+cn+en =kn tn S ' ' - X Z 3 Ä r V WW/» 'qi f i f siili 1 1 * %•$ ; $ $ i £ 1 i | « i I | Mfl HU i , L i , S ::s;rS S\\\\ y-Ss Aplicación 21 a b c d ,Si - = ademas4 7 5 2 a + b -c = 48, calcule el valor de V^. Resolución Por dato a _ ¿ > _ c _ c / _ ^ _ 48 _ g c/= 2x8 -» c/ = 16 VÍ6 = 4 Aplicación 22 S¡ £ = - = - = - , además axb+ cxd= 207, 4 2 5 3 calcule el valor de a+c. Resolución Dato: o ¿i c d _ / 4 _ 2 _ 5 ~ 3 Por la propiedad de serie 0 ^ 4 = ̂ y 0 4 = it2 4 x2 5x3 —̂ axb=Qk¿ y cxcM S/í2 Del dato axb+cxc/=23/^=207 k^=9 —» /r=3 o _ ¿ > _ c _ c / _ 3 4 ~ 2 _ 5~ 3 ~~ Porla propiedad de serie £+ C=3 4+5 o+c = 9x3=27 Aplicación 23 Si 32 y 4 son el primer y el último anteceden te de una serie de cuatro razones geométricas equivalentes continua, halle el valor del último consecuente. Reso lu c ió n Por dato S v ,S » prime'— i i— último x antecedente 1 1 antecedente 32 _ a _ 6 _ 4 o ¿i 4 c Por la propiedad de serie = /r3 =8 -» k=232x^ xi X x^ x4 Nos piden c. 4 o 4 c . 2 c=2 Aplicación 24 En una serie de cuatro razones iguales, al dividir el producto de los antecedentes entre el pro- 256ducto de los consecuentes, se obtuvo---- . Si 81 la suma de los consecuentes es 99, ¿cuánto es la suma de los antecedentes? COLECCION ESENCIAL Lumbreras Editores Resolución Se tiene la siguiente serie: - = - = * = l = k b d f h Del dato a x c x e x g 4 256 - b x d x f x h ~ 81 < 44 . 4„ -» 6 = — Además o+c+e+g ,—■-------- . = 6 \b + d + f + h\ 1_4 y 3 —̂99 99x4 _ a+c+e+g = —-— = 132 Aplicación 25 Si los números 54; b; c y 128 forman una se rie de razones geométricas continua, en ese orden, calcule b+c. Resolución Nos piden b+c. Como los números 54; ¿>; c y 128 forman una serie de razones geométricas continua, se tendría 54 _ b _ _ c _ _ k b ~ c " 128 “ v V # Por la propiedad de serie' 27 + T x / x / = k3 2 7 = j t 3 64 64 Extraemos la raíz cúbica. i = *4 Luego 11 = 1 -> ¿> = l i l i = 72 b 4 c 128 3 4 —̂ c — ■ 3 128x3 = 96 Aplicación 26 Las edades actuales de Carlos, Eduardo y Mila gros están en la proporción de 4; 7 y 5. Si hace 15 años estaban en la relación de 3; 9 y 5, halle la edad de Eduardo dentro de 7 años. Resolución Sean C, E y M las edades actuales de Carlos, Eduardo y Milagros, respectivamente. Nos piden 6+7. Por dato C E M- = - = — = k -» C=46; £=76; M=56 4 7 5 • Hace 15 años las edades fueron (46-15); (76-15) y (56-15). Por dato 46—15 ̂ 76-15 56-15 Z . 3 ^ ^ 9 " 5 Luego igualamos 1 ̂ 46-15 56-15 — — = — ------ > 206-75 = 156.-45 56=30 -> 6=6 £+7=7(6)+ 7 = 49 Aplicación 27 c.a 9 12 . . „Si - = - = — = 6, halle a+b.4 a b Resolución Del dato a 9 2- = - —> a =36 4 a —> o = 6 Reemplazamos el valor de a en la serie inicial. 6 = 9 = 12 3 4 6 ~ b “ 2b+c=72+96=168 Capítulo 1 Razones y serie de razones geométricas equivalentes Entonces 12 3 7 - 2 -> 24=3b b = — -» b =8 3 a + b = 6+8 = 14 Aplicación 28 Si - = — =z -̂ -̂ = 3i halle a-b + c. c 4 b Resolución De la serie observamos que — = 3 -> c = 4x3 = 12 4 Además — = 3 -> 0 = 12x3 = 36 c \ Luego 36 + 6 42= 3 -» b = — = 14 b 3 a-ó + c=36-14+12=34 Aplicación 29 En una serie de tres razones geométricas con tinua, cuya constante de proporcionalidad es 3, se sabe que la suma de los dos últimos con secuentes es 32. Determine la suma de los dos primeros antecedentes. Resolución Una serie continua de tres razones geométricas tiene la siguiente forma: r valor de la constante £ = - = - = k = 3 (i) Al despejar se tiene que c-3 d -> b=3c=3(3d) = 9d a=3b = 3{9d) = 27d Reemplazamos (II), (III) y (IV) en (I). primeros antecedentes (ID (III) (IV) 27d)_(9d)_3d^_3 9d _ 3 d~ d Por dato 3d+d = 4d = 32 -+ d= 8 Nos piden • 27d+9d = 36d = 36(8) = 288 Aplicación 30 Rosa y María están distanciadas 320 m y parten a su encuentro con velocidades que están en la relación de 5 a 3, respectivamen te. ¿Cuál es la diferencia de los espacios re corridos por ellas cuando le falten 56 m para encontrarse? Resolución Tenemos 5 '3 María d ^ 3 k y ■ 56 m - 320 m Del gráfico 5/r+3/c+56=320 8/r=264 -» k=33 -+ dR=5(33)=165 a dM=3(33)=99 dR~dM=66 m Aplicación 31 Dos móviles {A y B) parten de dos ciudades hacia su encuentro con velocidades que es tán en la relación de 7 a 3, respectivamente. Luego de cierto tiempo se encuentran sepa rados 90 m después de su encuentro. En ese instante, ¿cuánto le falta a A para llegar al otro extremo si la distancia entre las ciudades es de 500 m? Resolución Tenemos vb 3 dB 3 Del gráfico 500=7/r+3/r=10/r -> k=50 Nos piden x. x= 3k-7x9 x=3(50)-63 x=87 Para investigar Busque cuántas parejas de números naturales cumplen que su razón aritmética sea igual a su razón geométrica. Capítulo 1 Razones y serie de razones geom étricas equivalentes RESOLVEMOS JUNTOS Problema N.” 1 0+1- ¿» + 2 ,5 i---- =---- , ademas o + 6 + 3=60,2 3 halle el valor de o. A) 23 D) 12 Resolución De la condición o +1 6+2 B) 30 62 3 —> o + 1—2/c a 6 + 2=36 Sumamos o = 26-1 6 = 36-2 > 0 + 6 = 56-3 Se tiene que o+6 + 3=60 5 6 - / + X = 60 56=60 -> 6=12 o=2(12)—1=23 Problema N.° 2 C) 18 E) 28 i Clave \ « Dos números están en la relación de 5 a 7. Si su razón aritmética es 18, ¿en cuánto excede el triple del menor al doble del mayor de dichos números? A) 6 D) 9 B) 2 C) 12 E) 8 Resolución Sean o y 6 dichos números. Por dato a 5 o = 56 (menor número) b~ 7 6 = 76 (mayor número) Nos piden 3o-26=3(56)-2(76)=6 Por dato 6-o=18 76-56=26=18 -> 6=9 3o-26=9 = Clave \ Problema N.° B 12La razón de dos números es — . Si la suma 5 de los cuadrados de dichos números es 676, calcule el mayor de los números. A) 24 D) 28 B) 18 C) 20 E) 21 Resolución Sean o y 6 dichos números. Por dato £ = 12 o = 126 (mayor número) 6 5 6 = 56 (menor número) Nos piden o. Por dato o2 + 62=676 —> (126)2 + (56)2=676 14462+2562=676 -> 169/^= 676 62=4 -> 6=2 o=12(2)=24 ; Clave \ 3 Capítulo 1 Razones y serie de razones geométricas equivalentes Problema M.° 4_________________ _______________ La cantidad de dinero que tiene Ana y la canti dad de dinero que tiene Lucy son entre sí como 11 es a 7. Si Ana da S/.80 a Lucy, ambas tendrían la misma cantidad. ¿Cuánto tiene Ana? A) S/.190 B) S/.260 C) S/.300 D) S/.600 E) S/.440 Resolución Por dato -> 11/r- S/.80 = 7/r+S/.80 4/r= S/.160 k = S/.40 Nos piden 11 k. ... H(40)=S/.440 ; Clave ; j Problema N.° 5_______________________________ _ La suma de dos números es 200, y si le agre gamos 40 a cada uno de ellos, los nuevos nú meros obtenidos serían proporcionales a 3 y 4. Calcule el valor del mayor de dichos números. Resolución De los datos tenemos -> (3k-40) + {4k-40)=200 7A—80=200 7^=280 k=40 Nos piden 4Ar—40. ... 4(40)-40=120 i Clave \ } ̂:í- ̂ 'v¿.. • .......... Problema N.° 6_________________________________ Una varilla de fierro de 40 cm de longitud es dividida en tres partes, tal que la longitud de la primera es dos veces la segunda, y esta es dos veces más que la tercera. ¿Cuál es la me dida de la parte intermedia? A) 10 cm B) 18 cm C) 12 cm D) 15 cm E) 16 cm Resolución Tenemos »=-—;---..tt:— ■, ............. - ....... ....- ■ ---- > i------ A ------- t------B -------1----C ---- 1 i----------------- 40 c m -----------------1 A) 120 D) 130 B) 80 C) 100 E) 140 COLECCION ESENCIAL Lumbreras Editores Datos: • A=2B • B=3C -> A = 2(3Q = 6C Luego 4k+ 40= m -S0 90=6k -> k=15 Del gráfico /4 + ß + C = 40cm 6C+3C+C=40 cm 10C=40cm -> C= 4 cm Nos piden 3k-2. /. 3(15)—2 = 43 ; Clave ß=3(4 cm)=12 cm : C/C7Ve i Problema N.° 7 La edad que tuvo Jenny hace 4 años y la edad que tendrá Nataly dentro de 6 años están en la relación de 1 a 2, además la edad que tendrá Jenny dentro de 6 años y la que tuvo Nataly hace 4 años están en la relación de 5 a 4. Halle la suma de sus edades actuales. A) 43 D) 20 B) 60 C) 48 E) 45 Resolución Del primer dato tenemos ' -4 +6 Hace Edades Dentro de 4 AÑOS actuales: ,........ :__....-..A 6 años ; f Jenny k k+4 +̂10 : Nataly 2/r-10• 2k-6 2 k Suma: 3k-2 Además k +10 2/C-10 .4 Problema N.“ 8 Un recipiente contiene 64 L de vino y 16 L de agua. Si se extraen 20 L de la mezcla y se reemplazan por agua, de la mezcla resultante, ¿cuál es la razón aritmética de la cantidad de vino y agua? A) 20 L D) 24 L B) 26 L C) 16 L E) 30 L Resolución Sean V el vino y A el agua. 80 L 20 L 50 1/4 final Nos piden V A 48 L—32 L = 16 L i Clave Capítulo 1 Razones y serie de razones geométricas equivalentes Problema N.* 9 Las velocidades de dos motociclistas están en la proporción de 7 a 9 y se dirigen uno al en cuentro del otro. Luego de 1 h se encuentran separados 240 km. ¿Cuánto tiempo transcurre en total hasta que se encuentran si inicialmen te estaban separados 400 km? A) 2,5 h B) 3h C) 2h D) 2 h 10 min E) 3,5 h Resolución Sean A y B los motociclistas. 7x10 — h— 240 km —i— 9 x 10 — h (-7x15+9x15-1 i----------------- 400 km — Para el motociclista 4 70 km ---- ► 1 h 105 km ---- xh 105x1 , r En consecuencia (tiempo)=(1+1,5)=2,5 h Por lo tanto, en total transcurren 2,5 h hasta que se encuentren los motociclistas. ; Clave1. Problema N.° 10___________________ A una fiesta asisten 200 personas entre varo nes y mujeres, donde hay 3 varones por cada 2 mujeres. Luego de 4 h se observa que por cada mujer hay 2 varones. ¿Cuántas parejas formadas por un varón y una mujer se retira ron? A) 64 B) 60 C) 50 D) 48 E) 40 Resolución Por ejemplo A l in ic io Se v a n ^DE LA FIESTA 10 PAREJAS Ahora QUEDAN : 70 y ! 10 60 r ' r¿r ./fy k M tailÈs 50 * 10 o Diferencia: ' 20 t 20 t ̂ j , La diferenc:ía no se alte retirarse ur igual mámero de varones y de mujer- Î S . En el problema i Ij A l IN ICIO DE LA FIESTA S e v a n X PAREJAS A h o r a q u e d a n V a r o n e s 3x40 X 2x40 ! M u j e r e s i 2x40 X 1x40 Diferencia: ■ 1x40i 1x40à Deben ser ¡guales Total = 200 = 5x40 De la tabla 3 x40 -x= 2 x40 x = 40 ; Clave [.................... .'i COLECCION ESENCIAL Lumbreras Editores Problema N.° 11 Si a b e- = - = - y 2a + 3c= 310, calcule el valor de 2b. A) 80 D) 60 B) 50 C)' 70 E) 40 Resolución Del dato inicial 2x a _ b _ 3xc 2x8 ~ 2 ~ 3x5 =k í 310 - , 2ó=É = 3£=jt=g£+á£i=í0 16 2 15 31 0 = 2x10 = 20 20 = 40 ' Clave Problema N.’ 12 . . f í _ C =_D S i A ~ B ~ C ~ D ~ 32' halle el valor deA + 5+C+D. A) 20 D) 16 Resolución Por dato B) 30 C) 10 E) 64 A B C = D_ = k1 A B C D 32 (*) Por propiedad 1xA x5xC xP A x fíxC xD x32 = ks - , <r5 = 132 Luego ‘ ' ■ y - H iX Reemplazamos k en la expresión (*). J _ _ A _ 5 _ C _ _ D A~~B~C~ D~ 32 _ 2 Entonces 1 _ 1 A _ 2 2 _ | B~2 4 _ J C~ 2 8 _ _ | D~ 2 A + B + C+D-30 - = - -> A = 2 - = - -> 5 = 4 - = - C= 8 - = - _> D = 16 C/ove Problema N.° 13 Halle el menor de tres números proporciona les a 5; 10 y 15, con la condición de que el pro ducto de los dos primeros números sea 800. A) 20 D) 80 B) 40 C) 60 E) 100 Resolución Nos piden C. Sean A; 5 y C dichos números. Por dato A; 5 y C son proporcionales a 5; 10 y 15, es decir A___5___C_ A _ 5 _ C i ~ ) ó ~ y í 1 2 3 -> A = k] B = 2k] C = 3k Capitulo 1 Razones y serie de razones geométricas equivalentes Además AxB=800 -» kx2k=800 2b2 = 800 = 400 -> k = 20 /. C= 3(20) = 60 ; Clave Problema N.‘ 14 ______________________ A una fiesta asisten 240 personas, en donde la relación de varones y mujeres es de 5 a 7. Si en cierto momento de la fiesta se observa que las mujeres que no bailan y los varones que bailan están en la relación de 5 a 9, calcule cuántos varones no bailan. A) 35 B) 40 Q 15, D) 20 • X * 10 Resolución Ordenamos los datos. , ■ L B a i l a n . • Nú %BAILAN . 3| ^OTAL [ V a r o n e s ; 9 k 100-9/r 5x20 [ M U JER ES 9 k 5 k 7x20 12x20 24(3 íp<XKX><*X><X>C*><>0<><̂̂ - Observación En estos casos se cumple que í n° de varones que bailan ) A n̂ 0 de mujeres que bailan Clave \ Problema N.° 15___________________________ _____ Se tiene que los ángulos internos de un cuadri látero son proporcionales a los números 18; 12; 9 y 15. ¿Cuál es la medida del mayor de dichos ángulos? A) 100° D) 120° Resolución' B) .180° C) 160° E) 60° Sean A,: B; C y D dichos ángulos. Como son proporcionales a 18; 12; 9 y 15 .mayor..r í- %; • > A = - 4 = C = - h ; A+B + C + D = 360° 18 .12 ¿ 15 ----- -------' 6 4 3 5 4 =£ =£ =£ =* =M = 2 0 6 4 3 5 18 Nos piden A. 6x20 = 120° ; Clave De la tabla 9/r+5/r=7x 20=140 14/r = 140 Ar = 10 Problema N.° 16 * 8 Dada la serie - = - = — = k,8 b 20 donde a; b y c son números enteros positivos, calcule el valor de c si a+b+c= 26. B) 6Nos piden 100-9/c 100-9(10) = 10 A) 5 D) 20 C) 10 E) 18 COLECCION ESENCIAL Lumbreras Editores Resolución Como a+b+c = 26 -> a+ c= 26-b Por la propiedad de serie _ /r_ 26-ó 6 _ 26-¿> 8 b 20 28 b~ 28 6x28 = bx(26-b) = 14x12 Como 6 = 2^ o 12, entonces • Si ¿> = 14 —» ^ =— (c? no es entero)8 14 c- u n 6 C• Si ¿> = 12 -> — = —12 20 /. C = 10 / i C/m/e Problema 17 En un corral se observa que por cada 2 gallinas hay 3 patos y por cada 5 pavos hay 4 patos. Si se aumentaran 40 gallinas, el número de estos sería igual al número de patos. ¿Cuántos pavos hay en el corral? A) 150 D) 100 B) 160 C) 130 E) 140 Resolución Ordenamos los datos. Gallinas Pa t o s ...... ’1 P a v o s ; 2 x 4 k 3x4 k 4 x 3 k 12 k . ¡ 5 x 32 15 k Por dato 8^+40 = 12/r -> k = 10 (n.° de pavos) = 15(10) = 150 Clave •• Problema N.* I B ____ _____________________ Juan le da a Pedro 100 m de ventaja para una competencia de 1000 m, y Pedro le da a Carlos una ventaja de 200 m para una compe tencia de 1800 m. ¿Cuántos metros de ventaja debe de dar Juan a Carlos para una carrera de 2000 m? A) 400 D) 300 Resolución B) 500 C) 600 E) 700 f-— —----- j ---------- i 10x100 m i----200 m ---- f — 8 x yoQ n i------ 1 - 1800 m --------------- 1 9x200 m Entonces ventaja de i— :— 400 m — h ---- 8x200 m -----1 9x?.00 m --------- 1 10x200 m - 2000 m - * Clave Capítulo 1 Razones y serie de razones geométricas equivalentes Problema N.° 19 En una serie de cuatro razones geométricas equivalentes continuas, la suma de los extre mos es 410. Si los términos y la constante son números enteros positivos, halle el término ex tremo mayor. A) 360 D) 390 B) 400 C) 405 E) 380 Resolución Representamos la serie continua así: /-mayor extremo ak ' akz akó akc °k2 _ ° k _ i< °k :o : ♦ Ssífenteros menor W extremo i . * Dato: ak4+a = 410 -> a{k4+^ = 410 = 5x82 a(k4+l) = 5x(34+l) -+ 0=5 y k=3 ak4 = 5x34 = 405 Problema 20 * 49 Clave Sea — = — = — = -̂ —. Calcule el valor de a+b 49 16 25 100 si 4a + 4b + \fc+ 77 — 52. A) 248 D) 260 B) 560 C) 290 E) 520 Resolución Extraemos la raíz cuadrada a todos los térmi nos de la serie y se obtiene 4a _4 b __ = = = ' T~~ 4 " 5 ” 10 2626 Igualamos la nueva ser¡e a una constante /> Elevamos al cuadrado. o _ b c _ d 49 _ 16 _ 25 ~ 100 ~ Por la propiedad de serie tenemos a +b _ 49+16 ~ - ' *£-65 ' a + b - 65x4 = 260 : Clave Problema N.° 21 4az +9 _ 4b2 +16 Ve2 +25 ' 7l8 732 750 además a2+c2 = 544, halle b. A) 20 * J . B) 15 C) 24 D) 16* E) 12 Resolución En el dato V. 7o2 +9 _ 4b2 +16 _ 7c2 + 25 7Í8 732 750 Elevamos al cuadrado todos sus términos. o2+9 ¿7+16 c2 +25 >8 9 ¿2 16 J5tf 25 Luego al descomponer cada razón tenemos 9 +/9 “ Í 6 +/¡6 ~25 + l 5 Nos queda í a 9 16 25 34 o2 b2 c2 544 = 16 COLECCION ESENCIAL Lumbreras Editores Luego b2 — = 16 -> b2=16x16=162 16 ¿>=16 ; Clave [ Problema N.° 22 c¡ o +15 Ò + 20 c+40 b = r ~ in = ademas c-a= 75,o-15 b - 20 c -40 calcule el valor de a+b. A) 80 D) 120 B) 150 C) 105 E) 65 Resolución • ; ':- „ , . . o + 15 b + 20 c+40 íDe la serie------ = ------ =-------, observamoso-15 b - 20 c-40 ¿ r - que por su forma podemos usar la siguiente propiedad: . C . m p r q s ■ rn + n p + o _*.+. + si m -n p - q - r#s Entonces o + 15 _ ¿>+20 _ c+40 ̂ _o___6___c_ o-15 ~~ ¿>-20 _ c -40 15 _ 20 ~ 40 Simplificando los consecuentes tenemos o _ ¿> c _ c -o _7 5 3 _ 4 _ 8 _ 8 - 3 _ 5 " -+ o=3(15)=45 a ¿?=4(15)=60 Problema N/ 23 Carlos y Mariano parten a la vez uno al en cuentro del otro de dos ciudades (A y B), res pectivamente, con velocidades entre sí como 4 es a 7, respectivamente, y la distancia de sepa ración es 550 m. Si, inmediatamente después del cruce, Carlos disminuye su velocidad a la mitad y Mariano duplica la velocidad que te nía, calcule cuánto le falta a Mariano para lle gar a A en el momento en que a Carlos le falta 330 m para llegar a B. A) 75 m B) 80 m C) 70 m D) 56 m E) 60 m Resolución Del problema Del gráfico *+140=200 o+ó=105 ; Clave í.................*1 *=60 m : Clave Capítulo 1 Razones y serie de razones geométricas equivalentes Problema N.° 24 En una fiesta se observa que los varones que bailan y las mujeres que no bailan están en la relación de 5 a 3, mientras que las mujeres que bailan y los varones que no bailan están en la relación de 7 a 2. Si las personas que bailan exceden en 78 a las que no bailan, ¿cuántos varones no bailan? A) 30 D) 15 Resolución Nos piden 10k.' Del problema B) 24 C) 18 E) 20 | V a r o n e s P M u je r e s Ba il a n I SfO ÍiMÍAH "7 OK 5(7 k) s, 2(5 ir): 7(5 k) 3(7 k) Cuando las personas bailan en pareja (varón con mujer), se cumple que n ° de varones que bailan 5m Luego, por dato 'n.° de personas^ que bailan n̂.° de mujeres que bailan 7(5k) que no bailan 70 39^=78 —> k=2 31 k 10(2)=20 ! Clave Problema M. 25 ____ __________________ ____ Las edades de Kelly y Verónica hace 6 años es taban en la relación de 2 a 1, pero dentro de 4 años será de 11 a 8. ¿Dentro de cuántos años la relación de edades será de 5 a 4? A) 12 D) 9 Resolución Nos piden x. B) 8 C) 15 E) 18 H a c e 6 AÑOS • Ho y .De n t r o Dt 4 AÑOi K e lly 2(3/r)=12 18 11W V e r ó n ic a ; 1(3Ar) = 6 12 m Diferencia: 1 (3« 3 (k) ' . ̂ 2 ' Deben ser iguales. De la tabla 2{3k)+6+4=m 6/c4-10=11At 10=5;k k=2 Luego, las edades dentro de x años serán (18+x) y (12+x). -78 Por condición 18 + x 5 =78 12 + x ~~ 4 -> 72+4x=60 + 5x x=12 Clave COLECCIÓN ESENCIAL Lumbreras Editores Problema N.c 26 El peso de Andrés excede al de Joel en 10 kg, y el peso de Joel es excedido por el de Rosario en 8 kg. Halle cuánto pesa Andrés si se sabe que Rosario pesa 56 kg. A) 40 kg D) 32 kg Resolución B) 48 kg C) 42 kg E) 58 kg xxxxx><><x><>c>c><x><x>ooc<><c><̂ No OLVIDE Cuando se dice que A excede a B en r, quiere decir que A-B=r / '̂ 0<><>C <>C <><><>O <><X ^ >o<x>ooo<x><x>c><x>c><><x̂ ^ Sean - A: peso de Andrés \ - 7: peso de Joel - R: peso de Rosario Por dato A - J =10 (I) R-J= 8 (¡I) R= 56 (III) Operamos (II) y (III). 56-7=8 -+ 7=48 (IV) De (I) y (IV) 4-48=10 -> 4=58 Por lo tanto, el peso de Andrés es 58 kg. i Clave Problema N.° 27 Los sueldos de Santiago y Roxana están en la relación de 3 a 5; pero si Santiago ganase S/.640 más, la relación se invertiría. ¿Cuál es el sueldo de Roxana? A) S/.500 D) S/.800 Resolución B) S/.720 C) S/.600 E) S/.560 xso<x*x>o<xvxxvxv; No OLVIDE l Cuando se dice que Ay B están en la relación de m a n, significa que A m B~ n \ -> A-mK a B-nK£ V} Sean - S: sueldo que gana Santiago R: sueldo que gana Roxana Por dato S _3 \k_ R~ 5k Pero si Santiago ganase S/.640 más 5 + 640 5 R ~ 3 Reemplazamos 3/C + 640 5 5 k ~ 3 -> 9/c+1920—25/c 1920=16k -+ k=120 Por lo tanto, el sueldo de Roxana es 5/c=S/.600 Clave Capítulo 1 Razones y serie de razones geométricas equivalentes Problema N.‘ 28 _ _ _ _ _ _ _ _ _ En la biblioteca Amauta, la cantidad de libros de matemática es el doble que la de cien cias, y la de humanidades es tres veces más que la de matemática. Si la cantidad de libros de humanidades excede a la de ciencias en 350, ¿cuántos libros de matemática hay en la biblioteca? A) 80 B) 100 C) 120 D) 90 E) 130 Resolución Sean - M: cantidad de libros de matemática C: cantidad de libros de ciencias - H: cantidad de libros de humanidades Por dato M= 2C (I) H=4M (II) Reemplazamos (I) en (II). , H=4(2C)=8C Además H -C = 350 8C - 0 3 5 0 7C =350 C=50 OH) Reemplazamos (III) en (I). M=2(50) -> M=100 Por lo tanto, hay 100 libros de matemática. : Clave • . . . . . . . . i . . . . . . ♦* i Problema N.° 29____________ __ ____ _________ Las edades de Jhonny y Luis están en la rela ción de 8 a 5, pero dentro de 10 años sus eda des estarán en la relación de 7 a 5. ¿Cuál fue la suma de sus edades hace 2 años? A) 56 B) 42 C) 40 D) 36 E) 48 Resolución De los datos, tenemos 10 años Presentí: Futuro Jhonny 8x(2 k) 7 x [3k] Luís 5x(2 k) 5x[3 k] f diferencia \ vde edades¿ 3x(2 k)"“ L .. _ 2x(3 k) La diferencia debo De la tabla se observa que m+W=2M< -> 10=5/: k=2 Nos piden la suma de sus edades hace 2 años. Pasado Presente Jhonny 30 32 Luis 18 20 Por lo tanto, la suma de las edades hace 2 años fue 48. : Clave COLECCION ESENCIAL Lumbreras Editores Problema N.° 30 En una fiesta, se observa que el número de varones y el de mujeres están en la relación de 7 a 6. Además, los varones que bailan y las mujeres que no bailan son entre sí como 3 es a 5. Si 76 varones no bailan, ¿cuántas personas están bailando? A) 72 B) 48 C) 60 D) 80 E) 90 Resolución Ordenamos los datos. í Bailan 6k . NO BAJEAN (5k/76) ‘JOTAL 'y ; I Varones *3 k 76 3k+76lüi * 2' i ! Mujeres// 3 k 5 k co Deben ser iguales. Por dato n.° de varones _ 7 n.° de mujeres ' 6 Problema N.’ 31_____________________ ___________ De una mezcla de 100 L de agua y 80 L de al cohol, se extraen 90 L que se reemplazan con agua. De la mezcla resultante, calcule la razón aritmética de la cantidad de agua y alcohol. i A) 80 B) 120 C) 100 D) 90 E) 95 Resolución Graficamos _____ ^ " \ 7 7 - ...;7 "7 ■... ... la mitad a ...- - \ la mitrici / Los 90 L de mezcla que salieron los reemplaza mos por 90 L de agua. 3k + 76 _ 7 8 k 6 m + 4S6= S6k 456=38k k 456 38 k=12 Por lo tanto, la cantidad de personas que están bailando es 6(12)=72. ] Clave • Entonces ahora se tendrá en el recipiente agua alcohol Por lo tanto, la razón aritmética de la cantidad de agua y alcohol es 140-40=100. ; Clave Capítulo i Razones y serie de razones geométricas equivalentes Problema N.° 32 A una reunión asistieron 500 personas, y se observa que la relación de varones y mujeres es de 2 a 3. ¿Cuántas parejas deben retirarse para que la nueva relación de varones y muje res sea de 3 a 5? A) 50 B) 60 C) 40 D) 25 E) 100 Resolución O b s e rv a c ió n i|- IM HÓ.V . V Inicio . , , . . . . Se van Quedan N .° DE VARONES 70 12 58 • N .° DE MUJERES 50 12 38 Diferencia: 20 ̂ . if Ífo v A ’ 20 Ó ?,;:; T 7 _ _ J No le altera. Por lo tanto, cuando se retira la misma canti dad de hombres y mujeres, la diferencia entre las cantidades de hombres y mujeres no se altera.\ _ _____ J L —U En el problema, cuando se van x van x hombres y x mujeres. parejas, se Inicio Se van Quedan : N .° DE VARONES ¡f .C lX '- v « > - . . 200 X 3x50 j N.° DE MUJERES 300 X 5x50 Total 500 S- I Diferencia: 100 2x50 ~T~ Deben ser ¡guilles. 200-x=3x50=150 Problema NV 33_______________________________ Dos amigas (Vilma y Kelly) analizaron sus aho rros mensuales. Vilma gana S/.1400, y lo que gasta y ahorra están en la relación de 7 a 3. Mientras que Kelly gana S/.1200, y lo que gana y gasta están en la relación de 5 a 3. ¿Quién de las dos ahorra más y por cuánto excede su ahorro al de su amiga? A) Kelly; S/.120 B) Kelly; S/.60 C) Vilma; S/.180 D) Vilma; S/.30 E) Vilma; S/.120 Ganan Gastan A h o r r a n ■'■■■ ,v VlLMA 10x140 7x140 3x140 Kelly 5x240 3x240 2x240 Entonces • (ahorro de Vilma)=3x140=420 • (ahorro de Kelly)=2x240=480 -» 480-420=S/.60 Por lo tanto, Kelly ahorra más que Vilma y su ahorro excede en S/.60. ; Clave -, Resolución Ordenamos los datos. 3 COLECCIÓN ESENCIAL Lumbreras Editores Problem a N.° 34 i Despejamos los antecedentes. c . a b + 3 15 3 , ,, c=dk; ke Z (IDhallea+b+c.20 b + 7 c 5 ; b=ck=dkxk=dkz (III) j a=bk=dk2xk=dkSl (IV) A) 35 D) 38 Resolución B) 30 C) 25 E) 40 Observe que la constante de proporcionalidad de la serie es entonces cada razón geomé- 3 trica la igualamos a - . a 3 20x3 20 5 5 / ¿> + 3 _ 3 b + 7 ~ 5 5ó + 15=3¿» + 21 -> b=3 15 3 15x5— = - -» c =----- = 25 c 5 3 a+b+c=40 Clave \ Problema N.° 35 Si - = - = - = k (ke Z); tf+c=260 y ó-c=40, b c d halle c2+r/2 A) 250 D) 104 Resolución Del dato a b e B) 169 C) 200 E) '300 b c d = k 0) Reemplazamos (II), (III) y (IV) en (I). dk3 _ d k 2 _d k _ ̂ dkz dk d Por dato a + c=260 -> dk3+dk=dk(k2+1)=260 (V) Además b - c -40 -> dkz-dk=dk(k-1)=40 (VI) Dividimos (V) + (VI). jdf( {k2 +l) _ ¿60 _ 13 k2 +1 _ 13 ^ ( * - 1 ) " # 6 ~ 2 ^ ¥ T = 7 Aplicamos aspa simple. 2^+2=13^13 2/c2—13/r+15=0 2 k k 3 —> 2/r-3=0 —> k = — x 2 -5 -» Ar— 5=0 -> Ar=5 ✓ En (VI) dx5x4=40 -> d = Z y c = 2x5=10 c2 + d2 = 102 + 22 = 104 i Clave Capítulo 1 Razones y serie de razones geométricas equivalentes Problema 56 __ ________ Calcule la constante de una serie de tres razo nes iguales si la suma de los cuadrados de los antecedentes es 452 y la suma de los cuadra dos de los consecuentes es 1017. «i »i »! «i ° ! Resolución Por dato del problema, tenemos o _ c _ e _ ̂ ’ y * 0*"*""** b d f Elevamos al cuadrado todos los términos. V Por la propiedad suma de antecedentes suma de consecuentes = constante —̂ a2+c2+e2 b2+d2 + f 2 = k‘ Por dato 0 2 = kc -> k2 =^ =9 U -f ! Clave • Problema N.° 37 Si se cumple que c + 20 15 o + 1 _30 “ 7 “ ' a " b 3b' calcule a + b+c. A) 30 B) 55 D) 49 Resolución Del problema .0+1 _ 30 / ” 3 / 3o+3=30 3a = 27 -> o = 9 Luego c + 20 _ >5 _ 5 c $ 3 3c+60=5c 60=2c —> c=30 Ahora 15 _ 9 + 1 _ 10 9 ~ b ~~b 1 90-> b = — = 6 15 C) 40 E) 45 a+b+c=9+6+30=45 i Clave 5 COLECCIÓN ESENCIAL Lumbreras Editores Problema N/ 38________ En una serie de cuatro razones geométricas iguales con constante de proporcionalidad positiva, los antecedentes son 2; 3; 7 y 11. Si el producto de consecuentes es 37422, halle la constante de proporcionalidad de la serie. « 5 e> i o; D | 5 Elf Problema N.° 33 ______________ __ Una fiesta inició con una determinada canti dad de varones y mujeres. Transcurridas 2 h, 60 varones se retiran, de modo que queda un varón por cada dos mujeres. Si luego de una hora se retiran 80 mujeres, de modo que quedan 14 mujeres por cada 9 varones, ¿con cuántas personas empezó la fiesta? A) 600 B) 800 C) 450 D) 620 E) 720 Resolución Del problema, tenemos la siguiente serie de razones: 2 _ 3 _ 7 _ 1 1 _ ^ ' . \ a b c d Por la propiedad de serie de razones tenemos 2x3x7x11 í4 — -------------------------- = k a x b x c x d Dato: ,.4 27 0 2 kA 1-- —y81 kA i Clave Resolución Ordenamos los datos. 1 - ■ ! iI n i c i a: • : .••'a .. ¿..i ¿r..... . Se lV AN Quedan : Se. V A N Quedan f t í f c óe ■ dmbNM, 9k+60 60 1x9 k[________ 9 xk V 'j ' :~,£; \\ MOJIES m : 2x9 k 80 14 x k Total: 27/r+60 Del gráfico, observamos que 2 x9k-80 = U k 4k=80 -> k= 20 Nos piden 27 k+60 -27(20) + 60 -600 i Clave \ ............i Capítulo 1 Razones y serie de razones geométricas equivalentes Problema N.° 40 Las velocidades de Nahomy y Nidia están en la relación de 13 a 9. Cuando la más veloz llega al punto de partida de la más lenta, a esta le faltaba 352 m para llegar al punto donde partió la más veloz. Halle la diferencia de las distancias recorridas por ambas personas hasta el mo mento en que se produjo el encuentro. Luego 4 Nahomy es más veloz. A) 240 m B) 248 m C) 200 m D) 196 m E) 208 m Resolución Como las velocidades de Nahomy y Nidia están en la relación de 13 a 9, sus distancias recorridas están también en la relación de 13 a 9; además Nahomy es la más veloz. Por lo tanto, la diferencia de las distancias re corridas hasta el encuentro es 13x [52]-9x [52]=4x [52]=208 m ̂ ... / j • i Clave .. PRACTIQUEMOS LO APRENDIDO%■ 1. La edad de dos personas es de 36 y 24 años; por lo tanto, están en la relación de 3 a 2. ¿Después de cuántos años dicha relación será de 5 a 4? A) 48 B) 24 C) 36 D) 28 E) 22 2. La suma de tres números es 1425, la razón 11del primero y el segundo es — y la diferen cia de los mismos es 600. Halle el valor del tercer número. A) 500 B) 550 - C) 608 D) 325 / E) 375 3. Una bolsa contiene dos docenas de huevos. Si dicha bolsa se cae, ¿cuál de las siguien tes alternativas no puede ser la relación entre la cantidad de huevos rotos y enteros? A) de 1 a 3 B) de 7 a 5 C) de 1 a 5 D) de 1 a 4 E) de 1a 2 ; 4. A una fiesta asistieron 3 mujeres por cada 4 varones: Luego se retiran 25 parejas. ¿Cuál es la razón entre el número de mu jeres y varones que se quedan en la fiesta si inicialmente habían 175 personas? 5. Tres de cada mil motociclistas se accidentan en 1 km. ¿Cuántos motociclistas de cada millón sufren un accidente en 1 km? A) 6000 B) 300 C) 3000 D) 600 E) 900 6. Lo que cobra y lo que gasta diariamente una persona suman S/.60; lo que gasta y lo que cobra están en la relación de 2 a 3. Si dicha persona gastara diariamente S/.12 menos, ¿en qué relación estará ahora lo que gasta y lo que cobra? A) de 1 a 4 B) de 2 a 5 C) de 1 a 5 D) de 2 a 4 E) de 3 a 9 7. Para elaborar pólvora se necesita salitre, carbón y azufre en la proporción de 23; 5 y 4. ¿Cuántos kilogramos de azufre y sa litre, respectivamente, se necesitarán para elaborar 6,4 kg de pólvora? A) 0,8 y 4,6 B) 0,6 y 4 C) 1 y 3,5 D) 0,7 y 4,1 E) 0,9 y 3,7 8. Si 4 y B están en la relación de 3 a 4, pero C y A se encuentran en la relación de 2 a 5, ¿en qué relación están B y C? A) de 9 a 5 B) de 4 a 1 C) de 10 a 3 D) de 15 a 4 E) de 20 a 6 9. Se divide 630 en tres partes (4; B y Q tales que A es 3 veces B, y B es 4 veces más que C. ¿Cuál es la razón aritmética entre la mayor y menor parte? A) 360 B) 390 C) 450 D) 420 E) 280 10. Las edades de Jhonny, Wilmer y Jimmy son proporcionales a los números 4; 5 y 7, respectivamente. Si dentro de 8 años las edades de Wilmer y Jimmy estarán en la relación de 7 a 9, halle la edad de Jhonny. A) 8 años B) 10 años C) 18 años D) 16 años E) 12 años E) -3 Razones y serie de razones geométricas equivalentes 11. En un recipiente se mezclan 12 L de agua y 18 L de vino. ¿Cuántos litros de agua se de ben agregar a dicha mezcla para que la re lación inicial de sus ingredientes se invierta? A) 15 D) 18 B)' 12 C) 16 E) 20 12. En una competencia atlética, Luis le ganó a Daniel por 40 m y Daniel le ganó a Jimmy por 72 m. ¿Por cuántos metros le ganó Luis a Jimmy si la pista atlética tenía una longi tud de 180 m? A) 96 D) 84 B) 90 C) 108 E) 72 13. Si o + 8 3 b c +8 = 2, a b+4 15 halle el valor de a + b+c. A) 38 D) 32 B) 36 C) 28 E) 30 14. Si — = — = además A+B+C= 38, 1 1 ^ 2 5 4 halle el valor de B. A) 12 D) 16 B) 8 C) 10 E) 20 „ .8 1 o c v 15. Si — = - = - = — / o c v 16 calcule el valor de o+c+v. A) 142 D) 126 B) 116 C) 114 E) 124 16. La sumía de los antecedentes de una serie de tres razones geométricas ¡guales 2es los - de la suma de los consecuentes. 3 ¿Cuál es el producto de los anteceden tes si el producto de los consecuentes es 24 300? A) 10 800 D) 4800 B) 7200 C) 6000 E) 3600 17. Tres números son proporcionales a 7; 11 y 13, tales que el segundo más el cuá- druplo del primero suman 117. Calcule el valor del tercero. A) 26 D) 24 B) 13 C) 39 E) 36 18. Se tienen 60 números que son proporcio nales a los 60 primeros números pares, donde la suma de los 20 primeros es 1050. Halle la suma de los 30 últimos números. A) 8625 D) 8265 B) 6285 C) 6825 E) 5828 19. En un recipiente con una capacidad de 60 L se han echado 10 L de agua y 400 g de azúcar. ¿Cuántos litros de agua se de berán agregar a dicha mezcla para que la relación entre la cantidad de litros de agua y la cantidad de gramos de azúcar sea de 1 a 10? A) 24 D) 10 B) 30 C) 20 E) 40 20. En un mapa a escala 1/500 000, la distan cia entre dos ciudades es de 10 cm. Halle la distancia real entre dichas ciudades, en kilómetros. Considere que la escala 1/500 000 significa que 1 cm del mapa representa a 500 000 cm de longitud real. A) 50 D) 10 B) 5 C) 5,5 E) 500 COLECCIÓN ESENCIAL Lumbreras Editores 21 . Dos amigos (A y B) tienen juntos un capi tal de S/.24 000. La proporción de la parte que tiene A respecto a la de B es de 1 a 5. ¿Dentro de cuántos meses estarán sus partes en la proporción de 1 a 3 si cada uno incrementa su capital en S/.400 mensual? A) 20 B) 5 C) 15 D) 10 E) 4 2 2 . En un salón de clases, antes del recreo, el número de varones es al número de muje res como 9 es a 5. Si, después del recreo, el que bailan y la cantidad de varones que no bailan están en la relación de 2 a 5. Si en ese momento hay 140 personas, ¿cuántas parejas están bailando? A) 24 B) 12 C) 36 D) 18 E) 20 26. Juan y María parten del punto A rumbo al punto B con velocidades que son entre sí como 7 a 5. Si a los 40 min Juan llega a su destino, ¿cuánto tiempo emplea María en llegar al punto B1 número de varones y de mujeres disminu ye en 8 y 4, respectivamente, la razón del número de varones a mujeres es y ¿Cuán tas mujeres regresaron al salón? A) 16 D) 28 B) 29 C) 36 E) 32 A) 56 min B) 60 min C) 42 min D) 58 min E) 72 min 27. En una serie de tres razones geométricas equivalentes, la suma de dos razones cua- »| 7 4 %lesquiera es — y el producto de anteceden tes es 240. Calcule el producto de conse- 23. Se tienen canicas verdes, rojas y negras. Por cada 3 verdes hay 5 rojas y por cada 3 rojas hay 5 negras. Si la cantidad de canicas negras excede a las verdes en 32, ¿cuántas canicas rojas hay? % , 5* . A) 20 B) 30 C) 24 D) 18 E) 12 a2 b2 c2 d224. Se cumple que y a-b + c = 42. Halle d. A) 60 B) 32 C) 70 D) 45 E) 36 25. En cierto momento de una fiesta, la canti dad de varones que bailan y la cantidad de mujeres que no bailan están en la relación de 3 a 4. Además, la cantidad de mujeres cuentes. A) 840 B) 360 C) 270 D) 810 E) 720 28. Dada la siguiente serie de razones geomé tricas equivalentes: o + 70 ¿> + 120 c + 300 35 60 150 calcule el valor de c si axb =756. A) 60 B) 90 C) 120 D) 45 E) 75 29. Si ^ = 3 °2 _ °3 5 7 = . °n— y 19 y a6+o.i—48, calcule n + on. A) 65 B) 56 C) 48 D) 57 E) 66 5i ' ■ ■ • ’ -3 ' , -v! ' -■ téri:-'“ Vfjg { V t " Capítulo 1 Razones y serie de razones geométricas equivalentes 30. Se tiene una mezcla de 70 L de agua y vino. Al extraer 14 L de dicha mezcla, de los cuales 4 L son de agua, ¿cuántos litros de agua deberán agregarse para que la rela ción de los ingredientes se invierta? A) 72 D) 84 B) 68 C) 56 E) 60 31. Las edades de Juan y César están en la re lación de 1 a 2. Si hace 8 años la relación fue de 3 a 8, ¿dentro de cuántos años sus edades sumarán 72? A) 10 D) 12 B) 9 C) 8 E) 6 32. En una asamblea, el número de varones con el total de personas están en la rela ción de 3 a 10, y la diferencia entre mujeres y varones es 52. ¿Cuál es la relación entre varones y mujeres si se retiran 26 varones? » 1 6) í7 c)! 33. En una reunión se observa que por cada 11 mujeres hay 9 varones. Si se retiran 30 parejas y ahora la relación de mujeres y varones es de 5 a 3, calcule el número de asistentes al inicio. A) 60 B) 100 D) 120 34. Se sabe que C7-1 C7 2 ^ 4 7 “:T _ 7 ~ T Calcule a3+a5+o7+...+a C) 80 E) 40 '17 si o\ +0 ̂\o \ +Og =4320. A) 440 D) 460 B) 560 C) 480 E) 490 35. Calcule a + b+c+d si _o_ _ 80 _ _ 45 c_ o_20 ~30~~b ~ 34~ d V C A) 200 D) 370 B) 350 C) 400 E) 345 Claves 1 5 9 13 ; 17 ; 21 : 25 29 33 2 6 10 14 18 22 26 30 34 3 7 11 15 19 23 27 31 35 4 8 12 16 20 : 24 28 32 r»: MAGNITUDES PROPORCIONALES El colibrí {Archilochus colubris) es el ave más pequeña del mundo, es nativa de México y habita en América. Tiene un tamaño que oscila entre 11 y 15 cm, y un peso de 6 a 8,5 g. Las alas del colibrí se pueden mover hasta 80 veces por se gundo. Cuando un macho está tratando de impresionar a una hembra, el batido de sus alas puede aumentar hasta 200 veces por segundo. Es la única especie de ave que tiene la capacidad de volar en todas las direcciones. Durante un periodo normal de tiempo, su corazón latirá más de 1200 veces por minuto. Como otros pájaros, el colibrí migra en los tiempos más fríos del año, llegando a volar hasta 2000 millas de distancia. Más de la mitad de todos los colibríes muere durante el primer año de vida, pues la esperanza de vida de los que sobreviven es de hasta 4 años; sin embargo, existen informes, no verifi cados, de algunos que vivieron hasta 12 años. Conocer las magnitudes y relacionarlas en su vida cotidiana. Identificar las magnitudes y saber su relación de compara ción de dos o más magnitudes. Utilizar métodos prácticos, propiedades o algoritmos para la resolución de problemas. ¿Por qué es necesario este conocimiento? En muchas ocasiones utilizamos frases como el agua está fría, hace mucho calor, ese caballo va rapidísimo, ese celular es .carísimo. Todas estas frases nos indican alguna medida y nos dejan con una idea muy subjetiva o vaga sin saber realmente con exactitud qué es lo que están diciendo. ¿Se imagina qué pasaría si toda la gente midiera las cosas según su criterio? Simplemente el mundo en que vivimos sería un caos. Dentro del estudio de las magnitudes, las mediciones son importantes; estas deben ser exactas y precisas. COLECCION ESENCIAL Lumbreras Editores Dato curioso Hay magnitudes que no se pueden medir y se manifiestan a través de los sentidos de cada persona; por ejemplo, el amor, el miedo, la tristeza... Importante Sean A y B valores de 2 mag nitudes. a. Reconocimiento del compor tamiento de las magnitudes • A\ -> B] o Ai -» B\ Se concluye que A DP B. • A —> B ! o A ; -> B Se concluye que A IP B. b. Se cumple que • A DP B <-> ^=K • A IP B <-> AxB=K‘ donde K y K' son constantes. Magnitudes proporcionales CONCEPTOS PREVIOS Es todo aquello que tiene la Es el resultado de medir o propiedad de cambiar; puede contar el cambio de una ser medido o cuantificado. magnitud. Ejemplos • Longitud • Temperatura • Rapidez • Obreros Ejemplos • 40 m • 35 °C • 120 m/s • 40 2, RELACIONES ENTRE MAGNITUDES Se pueden relacionar de manera directa o inversa.jĝ im d& mecate Dos magnitudes son DP si al aumentar o disminuir el valor de una de ellas, los valores correspondientes de la otra también aumentan o disminuyen en una misma proporción. Ejemplo■ h f 50 100 200 B S B d : 10 20 40 Gráficamente -> distancia DP tiempo 5 0 _1 0 0 _ 2 0 0 _5 10 " 20 “ 40 “ I — Ci Capítulo 2 Magnitudes proporcionales 2 2 . Magnitudes inversamente proporcionales (IP) Dos magnitudes son IP si al aumentar o disminuir el valor de una de ellas, los valores correspondientes de la otra disminu yen o aumentan en la misma proporción. Ejemplo N ú m e r o d e o b r e r o s 4 8 12 6 3 2 Gráficamente —> n.° de obreros IP n ° d 4x6=8x3=12x2=24 » C— slantg 3. PROPIEDADES^# Sean A, B y C magnitudes. 1 -a. ADP B <-> A\P —D 1 A \P B <-> ADP —D b. ADP B ^ An DP Bn A IP B <-> An IP Bn c. .Si ADP B (C no varía) A DP C (B no varía) A ¿Qué es medir? La medición es un proceso bási co de la ciencia que consiste en comparar un patrón selecciona do con el objeto o fenómeno, cuya magnitud física se desea medir para ver cuántas veces el patrón está contenido en esta magnitud. Equivalencias de medidas 1 metro = 3 pies 1 pie = 0,3048 metros 1 milla = 1,6 kilómetros 1 yarda = 0,9144 metros 1 libra = 0,45 kilogramos 1 galón = 3,78 litros = constante COLECCION ESENCIAL üÜi Lumbreras Editores Relación DP o ÍP según sea el caso en cada pareja de magnitudes Oatocurioso La paradoja del cuadrado Recorte y arme la siguiente figura: Área: 13x5=65 • Por qué cambia el área? Área: 8x8=64 Capítulo 2 Magnitudes proporcionales 4. APLICACIONES DE LAS MAGNITUDES 4.1. Reparto proporcional Consiste en distribuir cantidades de dinero, objetos, bienes, etc. Tenemos dos tipos de reparto. 4.1.1. Reparto simple (puede ser directo o inverso) • Repartimos S/.100 DP a los números 3; 2 y 5. - = - = - = k ^ B = 2k; C=5/r3 2 5 . . . Además A + 6+C = 100 3k+2k+5k = m -> Ar=10 Las partes repartidas son A=30; 6=20; C=50. • Repartimos S/.310 IP a 2; 3 y 5. 4 x 2 _ 6x3 _ Cx5 Observamos 30=MCM(2; 3; 5) —> — = — = —= m —> 4=15m; 6=10/7?; C=6m 15 10 6 Además 4 + 5+C = 310 15/7?+ 10/7?+ 6/7? = 310 -> m = 10 Las partes repartidas son 4 = 60; 6 = 32; C = 12. 4.1.2. Reparto compuesto (dos o más restricciones) Repartimos S/.104 DP a 5; 4 y 2, y a la vez IP a 2; 3 y 4. f 4 ^ o f B 1 ( c )= 3- - = 4- — , 5 , U J \ 2 J Luego 12-5 12-4 12-2 30 16 6 _> 4=30/r; 6=166 C=6k Además 4 + 6+C = 104 30/C+16/r+ 6Ar = 104 -> k = 2 Las partes repartidas son 4 = 60; 6 = 32; C = 12. Reto al saber ¿Cómo desarrollar un proble ma textual de magnitudes? • Identifique las magnitudes que están variando. • Tome una de ellas como re ferencia y compárela con las demás, estableciendo una relación DP o IP según sea el caso. • Construya la expresión a tra bajar y empezará a compa rar ya sea dos o más expre siones. • Lea e identifique el valor de la magnitud que va a calcular. COLECCION ESENCIAL Lumbreras Editores — ̂ Dato curioso j La regla de compañía permite ; hallar los beneficios o pérdidas j de una sociedad (negocio). Su evolución nos informa de los cambios que ha habido en la I economía. : Por ejemplo, en el enunciado ; 40 del Papiro de Rindt (aprox. j 1650 a. n.e.), se pide hallar la forma de repartir 100 hogazas entre cinco personas de manera que los dos últimos solo reciban i un séptimo de lo que obtienen f los tres primeros y que las can tidades que resulten vayan en i progresión aritmética. 4.2. Regla de compañía Consiste en repartir entre varios socios los beneficios (ganan cias) que han obtenido o las pérdidas que han sufrido en los negocios. Sean ganancia, pérdida, capital y tiempo las magnitudes: r D gananci a DP capital ganancia3 DP tiempo IV__ Entonces ganancia------ --------- = constantecapitalxtiempo ---------- ------------------- pérdida DP capital pérdida DP tiempo Entonces * pérdida----:— --------- =constantecapitalxtiempo Ejemplo Se tienen los siguientes datos: Si la ganancia total fue de S/.8200, ¿cuánto ganó cada uno de ellos? ganancia de Alicia_ganancia de Luis ganancia de Susana 2000-8 5000-6 3000-12 Luego Ga 8 15 18 —> Ga - 8k; Gl — 15Ar; Gs=18/r Además GA + GL + Gs = ganancia total 8/r+15/t+18/t = 8200 -a k = 200 Ga = S/.1600; Gl = S/.3000; Ĝ = S/.3600 4 3 . Sistema de engranajes 43.1. Ruedas engranadas Si la rueda A gira en sentido horario, la rueda B girará en senti do opuesto, es decir antihorario; además se cumple donde VA;V B: número de vueltas - Da] Db: número de dientes Ejemplo , Si la rueda A da 80 vueltas, ¿cuántas dará B? • • ■ % 3 o ffb Sabemos va -da = vb -d b r í í t 80-30 =x-20 x = 120 43 .2 . Ruedas unidas mediante un eje P Se cumple ( n.° de vueltas N [ de M j ^n.° de vueltas ̂ de N "n.° de vueltas de P \ y Algunos ejemplos donde se rea liza un determinado trabajo. • Las maquinarias pesadas sir ven para transportar material. • El caballo realizando la siem bra de un cultivo. • La vaquita con solo comer está haciendo un trabajo. • La abeja produce miel y ela bora su propio panal. COLECCIÓN ESENCIAL Lumbreras Editores Dato curioso • : ■ ,' , ", ,, . : Los engranajes están formados i por dos ruedas dentadas que sir- j ven para transmitir movimiento ; mediante el contacto. 4.4. Magnitudes de una obra Las magnitudes que intervienen son ip (n.° de obreros) (n.° de días) (horas diarias) (eficiencia de los obreros) (dificultad de una obra) (obra a realizar) Luego tenemos la siguiente relación: (n.° de obreros)x(n.° de días)x(n.° de h/d.)x(eficiencia)-------------•$ - " 1 --------- ---------------- — — ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------— (dificuitád)x(obra) Los obreros también pueden ser personas en general, máqui nas y animales. Ejemplo Si 6 monos comen 6 plátanos en 6 min, ¿cuántos plátanos comerán 80 monos en 24 min? Obreros Monos 6 80 DP Obra Plátanos 6 y Luego (obreros)x (tiempo) (obra) 6x6 80x24 = constante 6 x -» x = 320 x = 320 Tiempo Minutos 6 24 Por lo tanto, 80 monos comerán 320 plátanos en 24 minutos. Capítulo 2 Magnitudes proporcionales Aplicación 7 Si A es DP a B cuando ,4 = 8 y 6 = 12, calcule A cuando B = 36. Resolución Como /A DP B valor de A—> — ¡--- -— = constantevalor de B Del enunciado tenemos /3 —> *= 8 x3 = 24 Por lo tanto, /A toma el valor de 24. Aplicación 2 En un determinado día, un grupo de obreros hacen 100 mesas. Si se contratan 18 obreros más, harán 400 mesas. ¿Cuántos obreros ha bían inicialmente? Resolución — : ,.... .■ - -----------------“ : ~ Observación En este ejercicio tenemos que analizar las magnitudes y establecer la relación que tienen como n° de obreros! DP obra 1 . . . • ■ J El número de obreros con la obra tienen una relación DP. Luego número de obreros , ,—--------- ;-----= constante Operamos x4 x _x+ 18 Too _ 400 x4 -> 4x = x + 18 3x = 18 -> x=6 Por lo tanto, inicialmente habían 6 obreros. A p lic a c ió n 3 El precio de venta de un libro de Aritmética es directamente proporcional a la raíz cua drada del número de páginas. José compra a S/.20 un libro de 900 páginas. ¿Cuántas pági nas tendrá un libro cuyo costo es de S/.8? Reso lu c ió n Como precio de venta es DP ^número páginas precio de venta-» —¡= ■ = constante yn.° de páginas 20 _ 8 20 _ 8 ' V900 v T 30~ VT Se cumple 20-\fx =30-8 —> Vx =12 x = 144 Por lo tanto, el libro de S/.8 tiene 144 páginas.obra (mesas) Aplicación 4 Según el gráfico, calcule m xn. Se cumple A DP B. m 18 que tuvo un tiraje de 250 unidades cuesta S/.8. ¿En cuánto varía su precio si se imprimen 150 más? A) S/.1 B) S/.2 C) S/.3 D) S/.4 E) S/.5 R e s o l u c i ó n Según el enunciado del texto, evaluamos la relación de las magnitudes. precio IP n.° de estampillas 10 n Luego m xn =10x18 m xn = 180 Aplicación 5 Luego preciox(n ° de estampillas)=constante Por condición del problema tenemos 8-250=(8-x)-(250 + 150) 8-250=(8-xj-400 -> 5 = (8-x) El precio de una estampilla varía en razón I _> x=3 inversa al número de estampillas del mismo f tipo que hay en circulación. Una estampilla Por lo tanto, el precio varía en S/.3. Si 8 niños comen 8 helados en 8 min, ¿en cuántos minutos comerán 6 helados 6 niños? RESOLVEMOS JUNTOS Problema NT 1 Si A es DP a B2 cuando A es 16 y B es 2, calcule A cuando B es 8. A) 64 D) 32 B) 256 C) 8 E) 512 Resolución Como A DP B2, se cumple A— = cte. B2 Luego 16 22 82 4 = — 64 -> x=256 A - 256 Problema N.° 2 -» — =164 ” 64 Clave Si A es IP a Vfí cuando A es 25 y B es 16, calcule A cuando B es 400. A) 64 D) 10 B) 5 C) 8 E) 4 Resolución Tenemos que A IP Vfí, además se cumple A x Vfí = cte. Luego comparamos 25-VÍ6 = x-V4ÓÓ 25-4 = x-20 100 =x-20 5 : Clave [ Problema N/ 3 ______ __ Según el gráfico, calcule m xp. A) 320 D) 1280 B) 360 C) 4800 E) 960 Resolución Del gráfico se observa que los valores de las magnitudes A y B tienen una relación IP, es decir (valor de A) x (valor de B) = constante Luego (m + 18)x16 = mx20 = (/n-16)xp V (i) ' ' En (I) y (II), calculamos m. (/tj+8)-16 = /t?x 20 (m + 8)-4 = mx5 4/?? + 32 = 5/77 -> 32-m En (II) y (III), calculamos p. /77X20 = (/77-16)xn í . í2 D '.i 9 32x20 = 16xp 640 = 16xp -> 40 = p /. m xp = 1280 i Clave [ Magnitudes proporcionales Problema N.° 4 Calcule a+b en el siguiente gráfico: A) 5 - D) 6 Resolución B) 4 C) 8 E) 10 Del gráfico se obsen/a que los valores que toman A y B son DP. Se cumple (I!) A 1 o b— = cte. - = - = -B a b 8 En (I) 1 -b = a-a b = a En (II) a-8 = b-b a-8 = b2 a- 8 = (a2)2 8 = a3 2 = a -+ b = 4 a+b = 6 i Clave Problema N.° S ______________________________ El precio de un ladrillo es proporcional a su peso IP a su volumen. Un ladrillo que pesa 150 g y que tiene un volumen de 100 cm3 cuesta S/.3. ¿Cuánto costará otro ladrillo de 400 cm3 que pesa 160 g? A) S/.0,6 D) S/.5,6 B) S/.0,8 C) 7,5 E) 0,9 Resoiudór9. Del dato tenemos (precio) DP (peso) (precio) IP (volumen) Luego precioxvolumen —> (peso) 3 100 x-400 = cte. 150 160 Efectuamos x=S/.0,8 Por lo tanto, el costo es de S/.0,8. Clave Problema N.° 6 Un auto que avanza a 60 km/h cubre una dis tancia de Lima a Tumbes en 16 h. ¿A qué velo cidad debe conducir para cubrir dicha distan cia en la mitad de tiempo? A) 30 km/h B) 38 km/h C) 60 km/h D) 120 km/h E) 25 km/h COLECCION ESENCIAL Lumbreras Editores Resolución Lima Tumbes velocidad x tiempo = constante I ip Tenemos 60-16 = x-8 -> x = 120km/h Por lo tanto, la velocidad debe ser 120 km/h ! Clave [ Problema N.c 7 ___________ ' ' % Matías es tres veces eficiente que Pedro, y si juntos pueden hacer cierto trabajo en 12 días, ¿cuánto tiempo utilizará Matías en hacerlo solo? A) 12 días B) 16 días C) 18 días D) 14 días E) 15 días . ' Resolución La eficiencia y el tiempo tienen una relación IP, es decir eficiencia xtiempo=constante • Eficiencia de Matías: 3 • Eficiencia de Pedro: 1 Problema N.‘ B_________________________________ El precio de un molde de pan es DP al cubo de su peso. Un molde de este tipo cuesta S/.10, luego se parte en 2 pedazos y se vende, donde uno es los — del otro. ¿Qué precio de valor sufrió dicho molde de pan? A) S/.8 B) S/.7,5 C) S/.7,1 D) S/.7,2 E) 7 Resolución Ordenamos los datos. ' Inicio Final SAIO S La S/.b Del dato (precio) DP (peso)3 Luego /precioi------ = constante peso3 -» a = 0,64 a ¿> = 2,16 a+b = 2,80 Por lo tanto, se pierde 7,20. : Clove ■ Luego juntos se tendrá ^--solo Matías (3+1)*12 = 3 -x -> x = 16 Por lo tanto, a Matías le tomará 16 días hacer el trabajo solo. ; Clave [ Problema N.° 9 Un cuartel tiene víveres para 120 soldados du rante 36 días. ¿Cuántos soldados deben retirar se para que los alimentos duren 18 días más? A) 40 B) 20 C) 80 D) 25 E) 50 Capítulo 2 Magnitudes proporcionales Resolución Se analizan las magnitudes. número de soldados x número de' días = cte.V ip Luego 120 • 36 = (120—x) • (36+18) 120 - 36 = (120—x) • 54 120-18-2 = (120—x) * *18*3 80 = (120-x) -> x = 40 Por lo tanto, deben retirarse 40 soldados. \ Clave \ ) Problema N.* 10___________ | pJ tv > I Siara puede leer un libro de 640 páginas en ; 20 días. ¿Cuántos días se demorará en leer 8 libros de 400 páginas cada uno? A) 100 B) 50 C) 130 D) 120 E) 125 Resolución Se tienen las magnitudes. (n.° de páginas) (n.°dedías) ----------: DP Se cumple (n.° de páginas) (n.° de días) 640 8-400 ~20~~ x x = 100 Por lo tanto, Siara se demorará 100 días. ; Clave \* • • .......... . . . . . . . . . r Problema N.° TJ__________________ _ ___________ Julio pensó hacer un trabajo en 20 días, pero tardó 20 días más por trabajar 3 h menos por cada día. ¿Cuántas horas diarias trabajó? A) 2 B) 3 C) 5 D) 6 E) 4 Resolución Las magnitudes son horas diarias y número de días, y estas tienen una relación IP. Se cumple (horas diarias)x(número de días)=cte. pensó hizo i I x-20 = (x-3) • (20 + 20) -X x= 6 Nos piden % - 3 - 3 Por lo tanto, trabajó 3 h por día. • Clave* ......... ............. ............. Problema N.* 12 Se sabe que el precio de una tarjeta navide ña varía en razón inversa al número de tarje tas del mismo tipo que hay en circulación. Si una tarjeta que tuvo un tiraje de 250 unidades cuesta S/.8, ¿en cuánto varía su precio si se elaborarán 150 más? A) S/.1 B) S/.2 C) S/.3 D) S/.4 E) S/.5 COLECCIÓN ESENCIAL Lumbreras Editores Resolución Del dato precio (IP) número de tarjetas Luego (precio) x| número de = cte.y tarjetas j -> 8x250 = (8 -x )• (250+150) 2000 = (8—x) ■ 400 5 = 8 -x -> x —3 Por lo tanto, el precio varía en S/.3,: i Clave Problema N.° IB Un estudiante en 8 h/d. ha empleado 4 días para recorrer 160 km. ¿Cuántas horas diarias debe caminar para recorrer 300 km en 10 días? A) 9 D) 8 B) 6 Q 5 E) 3 Resolución Relacionamos las tres magnitudes -teniendo como referencia a una de ellas. distancia horas por día días DP Luego distancia (h/d.) x (días) = cte. 160 300 8x4 x-10 -> x=6 Por lo tanto, debe caminar seis horas diarias. í Clave \ Prolsleiiia N.° 1 4 _____________ __________ Trabajando 10 h/d., durante 15 días, 5 hornos consumen 50 t de carbón. ¿Cuántas toneladas serán necesarias para mantener trabajando 8 hornos en 9 h/d., durante 85 días? A) 320 D) 408 Resolución B) 365 C) 388 E) 496 Relacionamos las cuatro magnitudes, teniendo como referencia a una de ellas. días r toneladas de carbón Luego (hornos)(h/d.)(días) carbón +3 | 5-10-15 8-9-85 = cte. 50 .\ x = 408 x • Clave Capítulo 2 Magnitudes proporcionales Problema N.’ IB Para plantar gras en un terreno de 500 m2 3, 10 personas demoraron 15 días de 7 h de trabajo. ¿Cuántos días de 8 h de trabajo se demorarán en plantar 800 m2 15 personas que son el do ble de rápidas? A) 4 D) 5 B) 6 C) 8 E) 7 Resolución Similar al problema anterior, analizaremos las magnitudes. :)i -— - obras n.° de personas días ' . horas por día 10-15-7 30-X-8 800500 -> x = 7 Por lo tanto, tardarán 7 días. i Clave \ Problema N.a 16___________________________ Una cuadrilla de 35 obreros puede terminar una obra en 27 días. Al cabo de 6 días de tra bajo se junta cierto número de obreros de otro grupo, de modo que en 15 días terminan lo que falta de la obra. ¿Cuántos obreros eran del segundo grupo? A) 12 D) 15 B) 13 C) 14 E) 16 Resolución Se sabe que 35 obreros pueden terminar una obra en 27 días. 7Ájy . Obra..; Primera parte Segunda parte - 6 días ¡,- 35 obreros - 15 días - (35 +x) obreros Se observa (n.° de obreros) • (n.° de días) = cte. Además t̂otal de la obra' 'tramo ^tramo" ¿ a trabajar j l ¿ J ; b J 35x27= 35x6 + (35+x) -15 ->'V=14 Por lo tanto, del segundo grupo eran 14. i Clave Problema N.°17 2 En 12 días, 8 obreros han realizado los - de 3 una obra; en ese momento se retiran 6 obre ros. ¿Cuántos días tardarán los obreros restan tes en terminar la obra? A) 20 D) 24 B) 21 C) 22 E) 25 COLECCION ESENCIAL Lumbreras Editores Resolución Tenemos Resolución parte 2 todo 3 ■ . . . s. \v \, TsW.v v , „ .. s n ;• | Primera parte Segunda parte | - 12 días - xdías I - 8 obreros - 2 obreros Luego se retiran |Nt 6 obreros. i ' ! obreros Se hizo 8-12 • 2 taita 2-x 1 —> (n.° de vueltas) ■ (n.° de dientes)=cte. ip Luego Rúetla A Rueda 8 100-40 = x- 50 x = 80 Por lo tanto, la segunda dará 80 vueltas. -> x= 24 i Clave Por lo tanto, tardarán 24 días. ; Clave i •...................... . . . . . ’ i . . . * * Problema N.a IB________________________________ Dos ruedas de 40 y 50 dientes están engra nadas. Si la primera da 100 vueltas, ¿cuántas vueltas dará la segunda? Problema N.‘ 19 Una rueda 4 de 80 dientes engrana con otra rueda B de 50 di entes. Fija al eje de B hay otra rueda C de 15 dientes que engrana con una rueda D de 40 dientes. Si 4 da 120 vueltas por minuto, ¿cuántas vueltas dará la rueda D? A) 18 B) 32 C) 27 D) 25 E) 80 A) 18 B) 72 C) 27 D) 45 E) 180 Capítulo 2 Magnitudes proporcionales Resolución Graficamos el sistema de engranajes. Luego, sumando las partes tenemos 15x = 45000 x = 3000 -> (5 o hijo) = 5(3000) = 15000 Por lo tanto, el menor recibirá S/.15 000. i Clave , Calculamos x en las ruedas A y B. 120-80 = x-50 -> x = 19’2 Calculamosy en las ruedas C y D. x-15 =y-40 1 j 192-15 =y-40 -» y = 72 Por lo tanto, D dará 72 vueltas. : Clave , Problema M7 21____________________________ ___ El ahorro mensual de un trabajador es DP al salario que percibe. Un empleado que gana S/.900 ahorra mensualmente S/.90. Si al año siguiente su gasto mensual es de S/.1080, ¿en cuánto se incrementó su sueldo? A) S/.1200 B) S/.640 C) S/.960 D) S/.480: E) S/.300 Problema N.° 2D__________________ " Un padre -reparte proporcionalmente S/.45000 entre sus cinco hijos según el orden que na cieron. ¿Cuánto recibirá el hijo menor? Resolución Sabemos que ahorro salario = cte. Dato: A) S/.15 000 B) S/.3000 C) S/.6000 D) S/.12 000 E) S/.9000 90 k 900 _ m Resolución 1er hijo=x 2 o hijo = 2x 3 er hijo = 3x 4 o hijo = 4x rr c-r.or 5 ° hijo = 5x Luego 9/r=1080 -> k=120 Por lo tanto, el nuevo salario es S/.1200 y se incrementó en S/.300. : Clave COLECCION ESENCIAL Lumbreras Editores Problema N/ 22 Se tienen tres ruedas dentadas dispuestas {A, B y Q de modo que A engrana con B y esta a su vez engrana con C. Se sabe que A y B tienen 30 y 50 dientes, respectivamente, y que A y C dan 80 y 120 RPM, respectivamente.
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