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www.FreeLibros.org COLECCIÓN EL POSTULANTE RAZONAMIENTO MATEMÁTICO CO LECCIÓ N EL POSTULANTE RAZONAMIENTO MATEMÁTICO E d i to r ia l RAZONAMIENTO MATEMÁTICO - COLECCIÓN E l POSTULANTE Salvador Timoteo © Salvador Timoteo Diseño de portada: Óscar Farro Composición de interiores: Lidia Ramírez Responsable de edición: Alex Cubas © Editorial San Marcos E. I. R. L.; editor Jr. Dávalos Lissón 135, Lima Telefax: 331-1522 RUC 20260100808 E-mail: informes@editorialsanmarcos.com Primera edición: 2007 Segunda edición 2013 Tiraje: 1000 ejemplares Hecho el depósito legal en la Biblioteca Nacional del Perú Registro N.° 2012-11993 ISBN 978-612-302-914-2 Registro de Proyecto Editorial N.” 31501001200780 Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, sin previa autorización escrita dei autor y del editor. Impreso en el Perú / Printed ¡n Perú Pedidos: Av. Garcilaso de la Vega 974, Lima Telefax: 424-6563 E-ma¡l\ ventaslibreria@editorialsanmarcos.com www.editorialsanmarcos.com Composición, diagramación e impresión: Editorial San Marcos de Aníbal Paredes Galván Av. Las Lomas 1600, Urb. Mangomarca, S. J. L. RUC 10090984344 mailto:informes@editorialsanmarcos.com mailto:ventaslibreria@editorialsanmarcos.com http://www.editorialsanmarcos.com INDICE Planteo de ecuaciones.......................................................................................................................................... 9 Edades.................................................................................................................................................................. 17 Móviles...................................... 22 Operadores matemáticos....................................................................................................................................26 Relojes...................................................................................................................................................................30 Inducción y deducción......................................................................................................................................... 35 Sucesiones y series............................................................................................................................................. 41 Conteo de figuras.................................................................................................................................................46 Razonamiento lógico........................................................................................................................................... 51 Comparación de magnitudes.............................................................................................................................. 60 Porcentajes........................................................................................................................................................... 66 Fracciones.............................................................................................................................................................72 Análisis combinatorio...................................................................................................................................... 80 Razonamiento geométrico................................ 87 Regiones sombreadas......................................................................................................................................... 93 Cripto aritmética.................................................................................................................................................101 PRESENTACIÓN Editorial San Marcos presenta al público la Colección El Postulante, elaborada íntegramente pensando en las necesidades académicas de los jóvenes que aspiran a alcanzar una vacante en las universidades, institutos y centros superiores de estudio a nivel nacional. La Colección El Postulante reúne los temas requeridos por los prospectos de admisión, los cuales son desarrollados didácticamente, con teoría ejemplificada y ejercicios propuestos y resueltos, de alto grado de dificultad, con los cuales se busca dotar a los jóvenes de los conocimientos básicos necesarios para enfrentar no solo los diversos exámenes de admisión, sino afianzar los saberes de su formación escolar y alcanzar una formación integral que les permita, en el futuro próximo, desarrollar una vida universitaria exitosa. Finalmente, deseamos hacer un reconocimiento al staffde docentes liderados por Salvador Timoteo, Pe dro de Castro, Jorge Solari y Nathali Falcón, profesores de amplia trayectoria en las mejores academias de nuestro país, quienes han entregado lo mejor de su experiencia y conocimientos en el desarrollo de los contenidos. -E L EDITOR- PLANTEO DE ECUACIONES ECUACIÓN Igualdad entre cantidades del mismo valor donde uno o más valores desconocidos están represen tados por variables. Para realizar un correcto planteo de ecuaciones es necesario comprender correctamente e Interpretar el enunciado para luego simbolizarlo, es decir, pa sarlo al lenguaje algebraico. PLANTEO DE ECUACIONES Enunciado Lenguaje matemático ENUNCIADO EXPRESIÓN MATEMÁTICA a es dos veces b: x = 2y x es dos veces más que y: x = 3y El doble, de x más 4: 2(x + 4) El triple de x, más 7: 3x + 7 El número de manzanas excede al número de na ranjas en 8: M - N = 8 La suma de tres números impares consecutivos: (x)+(x + 2)+(x + 4) El número de varones es al número de damas como 5 es a 9: V 5 D 9 El cubo del doble de x : (2x)3 El doble del cuadrado de x: 2(x2) Dos menos tres veces un número: 2 - 3x Dos menos de tres veces un número: 3x - 2 El triple de un número, au mentado en 12: 3x + 12 El triple, de un número au mentado en 12: 3(x + 12) La suma de tres números consecutivos: (x—1) + x + (x+ 1) La edad de Luis es dos veces la edad de Kike: Luis: 2x Kike: x ENUNCIADO EXPRESIÓN MATEMÁTICA La edad de Ana es dos veces Ana: 3x más que la edad de Bety: Bety: x El exceso de A sobre B es 40: A-B = 40 A 2 A es a B como 2 a 3: B 3 EJERCICIOS RESUELTOS 1. Anita tiene entre conejos y gallinas treinta ani males. Si el número de patas en total que ella observa es 100, ¿cuántos conejos tiene? Resolución: Como Inicio a la resolución del problema ve mos que el número de conejos y el de gallinas es desconocido, es por ello que le damos a cada uno una variable. Número de conejos = y Número de gallinas = x Ahora planteamos las ecuaciones según los datos, obteniéndose lo siguiente: gallinas + conejos = 30 =» x + y = 30 Con respecto a las patas (conejos: 4 patas; gallinas: 2 patas) 4y + 2x = 100 => 2y + 2(y + x) = 100 ~ 6( P 2y + 60 = 100 .-.y = 20 2. Me falta S/.100 para poder comprar una ca misa y me sobraría S/.50 si decido comprar un polo cuyo costo es la mitad de la camisa. ¿Cuánto dinero tengo? Resolución: Como el precio de la camisa es el doble que el precio del polo por ello uno es 2x y el otro x. SI me falta S/.100 para comprar la camisa, mi dinero es el precio de la camisa menos S/.100, pero si luego de comprar el polo me sobra S/.50, mi dinero es el precio del polo más S/.50. Esto lo expresamos con variables de acuerdo a lo siguiente: Precio de la camisa = 2x; Precio del polo = x Mi dinero: 2x - 100; Mi dinero: x + 50 1 0 | C o lec ció n El Po s tu la n te Planteo la ecuación: 2x - 100 = x + 50 => x = 150 Finalmente mi dinero es: x + 50 = 200 3. Dentro de un establo hay caballos negros y blancos, el número de caballos negros es tres veces el número de caballos blancos. SI saco del establo 13 caballos negros y los reemplazo por 17 caballos blancos la propor ción Inicial entre caballos negros y blancos se invierte. Calcular el número total de caballos ¡nlclalmente. Resolución: Al inicio la relación es de 3 : 1, al final será de 1: 3, lo cual se esquematiza con el siguiente cuadro: Caballos negros Caballosblancos 3x X 3x - 13 x + 17 3(3x - 13) = x + 17 => x = 7 Total caballos inicialmente: 4x = 28 4. Pepe no sabe si comprar 56 tajadores o por el mismo costo 8 lápices y 8 lapiceros. Si deci dió comprar el mismo número de artículos de cada tipo, ¿cuántos compró en total? Resolución: Tajador Lápiz Lapicero Costo de c/u X y z Sea n el número de artículos de cada tipo que compró. Luego según enunciado: 56x = 8y + 8z = n(x + y + z) Resolviendo: n = 7; pero compró en total: 3n = 21 artículos 5. La hierba crece en el prado con igual rapi dez y espesura, se sabe que 60 vacas se la comerían en 25 días y 40 vacas, en 45 días. ¿Cuántas vacas se comerían toda la hierba en 75 días? Resolución: n.° de vacas n.° de días n.° total de hierba 60 25 I + 25C 40 45 I+45C X 75 I + 75C I: hierba inicial C: crecimiento diario Hierba consumida en 1 día por una vaca: I + 25C = I + 45C = I + 75C ^ , = 75C 6 0 x2 5 4 0 x4 5 75x De donde: x = 30 [ " ejercicios PROPUESTOS 1 | 1. En una fiesta habían 76 personas. Se observó que el número de hombres era igual a la raíz cuadrada del número de mujeres adultas. Y el número de niños era la raíz cúbica del número de mujeres adultas. Calcule la diferencia entre el número de mujeres y hombres adultos. a) 4 b) 12 c) 24 d) 56 e) 36 2. Con las tablas que sirven para construir un área de 40 metros, se desea delimitar un jar dín de forma rectangular, donde uno de sus lados sea la pared de la casa y que el área sea,lo más grande posible. ¿Qué dimensio nes debe tener dicho jardín? a) 24 m; 8 m b) 26 m; 12 m c) 25 m; 7,5 m d) 20 m; 10 m e) 22 m; 9 m 3. Se tiene un número de 2 cifras donde uno de sus dígitos es k2. Dicho número es igual a la suma de sus cifras multiplicada por M, y cuan do se invierte el orden de sus cifras, se obtie ne un número igual a la suma de sus cifras multiplicada por: a) k + M b) M - k c) 11 - M d) k - M e) k2 + M + 1 El señor Lolo da a uno de sus colaboradores 90 entradas para el circo, a otro le da 96 entra das y a otro 78 entradas, para repartirlo entre Ra z o n a m ie n t o M a te m á t ic o | 11 los trabajadores de la prensa, de manera que todos den a cada trabajador la misma canti dad de entradas. ¿Cuál es la mayor cantidad que podrán dar a cada trabajador y cuántos son los trabajadores beneficiados con las en tradas? a) 6 y 44 b) 3 y 41 c) 4 y 51 d) 3 y 52 e) 4 y 53 5. Brenda compra 30 libros de medicina a S/.70 cada uno, en un descuido le robaron unos cuantos, y al vender cada uno de los restan tes aumentó tantas veces S/,2,8 como libros le hablan robado, resultando que no hubo pér dida ni ganancia ¿Cuántos libros le robaron? a) 2 b) 4 c) 3 d) 5 e) 6 6 . Con las bolitas que tengo puedo formar dos cuadrados compactos exactamente, tal que los lados de los cuadrados se diferencian en 6 bolitas. Pero si formamos un triángulo equilá tero también compacto colocando en su lado una cantidad de bolitas igual a la suma de las bolitas que se colocaron en los lados de los cuadrados, también alcanzaría exactamente. Si formamos un solo cuadrado compacto (el más grande) ¿cuántas bolitas sobran? a) 20 b) 48 c) 41 d) 24 e) 38 7. El día de los enamorados un ratoncito sale de su hueco hacia el hueco de su ratoncita dan do alegres saltos de 11 cm, al encontrarla con otro regresa dando tristes saltos de 7 cm, pero habiendo recorrido 1,23 m se detiene a suici darse. ¿Cuánto le faltaba recorrer para llegar a su hueco? a) 26 cm b) 30 cm c) 20 cm d) 32 cm e) 53 cm 8. Al contar x bolitas de colores, algunas blancas y otras negras, se encontró que 29 de las pri meras 30 eran blancas, de ahí en adelante 7 de cada 10 contadas eran blancas. Si en total 4 de cada 5 bolas contadas eran blancas, cal cular x. a) 60 b) 90 c) 70 d) 120 e) 80 9. Con dos números enteros y positivos se hicie ron las siguientes operaciones: los sumaron, los restaron, el menor del mayor, los multipli can y los dividieron, el mayor entre el menor. SI la suma de los 4 resultados fue 243, ¿cuál es el mayor de dichos números? a) 20 b) 23 c) 21 d) 24 e) 22 10. En un matrimonio masivo participaron 85 pa rejas, de ellos 68 damas no usaron anteojos, y hay tantas personas como caballeros que no los usan. ¿Cuántas personas usan anteojos? a) 50 b) 53 c) 51 d) 54 e) 52 11. Se tiene una suma de S sumandos todos ma yores que 1. A tres de ellos se les aumenta 25 unidades a cada uno y se vuelve a sumar, si el nuevo resultado es el cuádruple del anterior y se sabe que S es mayor que 6, ¿cuál era el resultado original? a) 10 b) 20 c) 30 d) 50 e) 25 12. Un asta de metal se rompió en cierto punto quedando con la parte de arriba doblada a manera de gozne y la punta tocando el piso en un punto localizado a 20 m de la base. Se reparó pero se rompió de nuevo. Esta vez en un punto localizado 5 m más abajo que la vez anterior y la punta tocando el piso a 30 m de la base. ¿Qué longitud tenia el asta? a) 43 m b) 55 m c) 58 m d) 50 m e) 62 m 13. Considere los tres menores números natura les consecutivos de tres cifras, cuya suma es un cuadrado perfecto. Hallar la menor cifra del mayor de estos tres números. a) 1 b) 2 c) 0 d) 4 e) 3 14. Max reparte 26 caramelos entre sus 4 sobri nos. Comen cada uno de los 4 varios cara melos. Al cabo de una hora comprueba que le queda a cada uno el mismo número de cara melos. Si el mayor había comido tantos como el tercero, el segundo comió la mitad de su 12 | C o le c c ió n El P o s tu la n te número inicial y el cuarto comió tantos como los otros 3 juntos, ¿cuántos caramelos recibió el menor de los 3 sobrinos? a) 10 b) 11 c) 12 d) 8 e) 15 15. Un comerciante compró cierto número de libros por S/.60, se le extraviaron 3 de ellos y vende los que le queda en S/.2 más de lo que había costado cada uno, ganando en total S/.3. ¿Cuántos le costó cada libro? a) S/.4 b) S/.10 c) S/.6 d) S/.8 e) S/.5 16. Al número xyz se le resta zyx y en el resultado se observó que la cifra de las unidades era el doble de las cifras de las centenas. SI x + y + z es lo máximo posible, calcular xyz. a) 360 b) 380 c) 460 , d) 405 e) 432 17. En la orilla de un río de 100 m de ancho está situada una planta eléctrica y en la otra orilla opuesta a 500 m río arriba, se está constru yendo una fábrica. Sabiendo que el río es rec tilíneo y que el tendido de cables a lo largo de la orilla cuesta S/.9 cada metro y que el tendi do de cable sobre el agua cuesta S/.15 cada metro. ¿Cuál es la longitud del tendido más económico posible entre la planta eléctrica y la fábrica? a) 500 m b) 420 m c) 600 m d) 950 m e) 550 m 18. Luchito gastó $100 en comprar 100 juguetes de 3 clases, cada carrito costó $4, cada motito $2 y cada pelota un tercio de dólar. Si compró al menos uno de cada clase, ¿cuántos objetos de cada clase compró Luchito? (El número de motltos es un número no primo). a) 8; 12; 80 b) 15; 7; 78 c) 10; 18; 72 d) 14; 16; 70 e) 5; 29; 66 19. El señor Panchito es un hombre muy caritativo y le da limosna a los mendigos de la siguiente manera: cuando encuentra a una mujer pobre y a un ciego, le da a la mujer el doble de lo que le da al ciego. Cuando se encuentra a un ciego y a un niño, le da al ciego el doble de lo que le da al niño. Un día encontró a los 3 y repartió S/.700 entre ellos. ¿Cuánto le tocó al ciego? a) S/.400 b) S/.300 c) S/.200 d) S/.350 e) S/.500 20. Cuando tú tengas el dinero que él tiene, él tendrá la mitad del dinero que tú y yo tenemos y le será suficiente para comprarse un automóvil de $3600 y aún quedarse con $400. SI tú tienes la cuarta parte de lo que él tendrá en ese entonces, ¿cuánto de dinero tengo? a) $7000 b) $7500 c) $7600 d) $6000 e) $2500 21. Se desea cambiar un billete de 10 soles en monedas de 20 céntimos y 50 céntimos. ¿De cuántas formas diferentes se puede hacer esto, utilizando al menos una moneda de cada tipo? a) 7 b) 9 c) 10 d) 11 e) 8 22. Bruno, Diego y Federico fueron al supermer cado. Bruno pagó con S/.50y recibió S/.12 de vuelto. Diego y Federico pagaron cada uno con un billete de S/.100. Bruno y Fede rico gastaron entre los dos S/.80. SI el vuelto de Diego fue la mitad del vuelto de Federico, ¿cuánto gastó Diego? a) S/.40 b) S/.80 c) S/.51 d) S/.86 e) S/.71 23. En un aula de un seminario de Razonamiento Matemático hay 86 personas. El profesor ob serva que el cuádruple de señoritas, disminui do en 15, es mayor que 65 y que el triple de estas disminuido en 2 es menor que el doble de ellas aumentado en 10. ¿Cuántos varones hay en el aula? a) 65 b) 69 c) 66 d) 67 e) 41 24. Un agricultor tiene cierto número de cabezas de ganado, al vender la cuarta parte quedarán menos de 118 y si la venta fuera la sexta parte quedarían más de 129, ¿cuántas eran las ca bezas de ganado que tenía? a) 155 b) 154 c) 156 d) 150 e) 151 Ra z o n a m ie n t o M a te m á t ic o | 1 3 25. Al repartir caramelos entre un grupo de niños se observa que, si se entrega 20 a cada uno sobraría 40, pero si se les entrega 25 a cada uno solo sobraría 10 caramelos, ¿cuántos ca ramelos se van a repartir? 1. d 7. e 13. c 19. c 25. a 2 . d 8. e 14. a 20. a 26. c 3. c 9. e 15. e 21. b 27. d 4. a 10. c 16. d 22. e 28. c 5. d 11. e 17. e 23. a 29. b 6. c 12. d 18. c 24. c 30. da) 160 b) 165 c) 130 d) 125 e) 120 26. Gabito le dice a su tío: De los S/.400 que me diste gasté S/.150 más de lo que no gasté. ¿Cuánto gastó Gabito? a) S/.295 b) S/.225 c) S/.275 d) S/.250 e) S/.150 27. Rosa y Edith son dos niñas que les gusta co leccionar chapas de gaseosas; entre las dos tienen 40. Si Rosa le diera a Edith 12 de sus chapas entonces Edith tendría ahora el triple de lo que a Rosa le queda, ¿cuántas chapas tenía Edith al inicio? a) 22 b) 30 c) 12 d) 18 e) 15 28. Se tienen tres montones de canicas con dife rentes números de canicas cada uno; aunque la diferencia entre ellos es la misma. Además entre los tres se cuentan 60 canicas. Si del montón que no es el más grande ni el más pequeño se pasan al montón pequeño dos canicas entonces este tendría la tercera parte de canicas que quedaría en el montón dismi nuido, inicialmente, ¿cuánto tenía el montón más grande? a) 29 b) 30 c) 36 d) 35 e) 40 29. Entre dos niños tienen S/.20, si uno tiene el triple del otro, ¿cuánto debe dar el que tiene más al otro para que este tenga el cuádruple de lo que tiene él? a) S/.13 b) S/.11 c) S/.21 d) S/.10 e) S/.15 30. Joel lanza 3 dados y observa que la suma es 16, ¿cuánto suman los números que están en la parte inferior de cada dado? a) 4 b) 3 c) 10 d) 5 e) 7 [^EJERCICIOS PROPUESTOS^ 1. Si tengo que pagar un recibo de luz de S/.100 y pago con monedas de S/.5 y S/.7, ¿cuántas monedas tengo, si hay más monedas de S/.5 que de S/.7? a) 15 b) 18 c) 26 d) 16 e) 20 2. Con 60 monedas en total, unas de 5 soles y otras de 2 soles, se quiere pagar una deuda de 204 soles. ¿Cuántas monedas de cada clase se tienen respectivamente? a) 28 y 32 b) 30 y 30 c) 44 y 16 d) 40 y 20 e) 32 y 28 3. En una ciudad de 240 personas, a 1/4 de la población no le gusta ir al cine ni visitar un museo, a 1/8 de la población le gusta ir al cine y a los 17/24 les gusta visitar un museo. ¿A cuántos les gusta ir solo al cine? a) 8 b) 10 c) 15 d) 20 e) 25 4. En un colegio, se observa la misma cantidad entre niños y niñas. A la salida, vienen a reco gerlos sus familiares entre varones y mujeres, contándose con los niños 16 personas en to tal. Media hora después se duplica el número de varones adultos, aumenta en 3 veces más el número de mujeres y las niñas se duplican, contándose en total a 38 personas. Calcule el número máximo de mujeres, entre adultas y niñas, que habían. a) 3 b) 4 c) 8 d) 9 e) 12 5. Si tengo sólidos geométricos entre tetraedros regulares y pirámides de base cuadrada, con tándose un total de 46 aristas, calcule la me nor cantidad de pirámides. 1 4 | C olec ció n El Po s tu la n te a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 6. Si dos números suman 32 y uno es múltiplo de 3 y otro de 7. Halle el mayor de ellos. a) 12 b) 14 c) 18 d) 20 e) 21 7. En una reunión, hay 8 mujeres sentadas y tantas parejas bailando como varones senta dos. Luego se observa que todas las mujeres bailan y 8 varones no lo hacen. ¿Cuántas per sonas hay en la fiesta? a) 36 b) 40 c) .46 d) 54 e) 56 8. Para tener 20 soles me falta tanto como la mitad de lo que me falta para tener 28 soles. ¿Cuánto tengo? a) S/.20 b) S/.12 c) S/.8 d) S/.16 e) S/.18 9. Sobre un estante se puede colocar 15 libros de Álgebra y 3 libros de Geometría o 9 libros de Geometría y 5 libros de Álgebra. ¿Cuántos libros solo de Álgebra entran en el estante? a) 12 b) 15 c) 20 d) 18 e) 16 10. Pedro y Juan al llevar 7 y 5 panes, respectivamente, se encuentran con Carlos y comparten con él los 12 panes en partes iguales. SI Carlos pagó S/.12 por su parte, ¿cómo deben repartirse el dinero Pedro y Juan? a) SI. 2 y S/.10 b )S /.7yS /.5 c) S/.9 y SI.3 d) S/.8 y S/.4 e) S/.7,5 y S/,4,5 11. Tres cestos contienen 575 manzanas. El primer cesto tiene 10 manzanas más que el segundo y 15 más que el tercero. ¿Cuántas manzanas hay en el segundo cesto? a) 190 b) 188 c) 176 d) 197 e) 181 12. Con 38 monedas de plata de 1 y de 5 pese tas, colocadas en contacto, unas a continua ción de otras, se ha formado la longitud de un metro. Calcular el número de monedas que han entrado de cada clase, sabiendo que los diámetros de dichas monedas son de 23 y 37 mm. a) 13 y 25 b) 19 y 19 c) 9 y 29 d) 15 y 23 e) 10 y 28 13. Un padre de familia compró por Navidad una botella de champagne y un panetón; costando éste S/.6 más que la botella; el año siguien te compró otra botella de champagne y otro panetón resultando este S/.2 más caro que el del año pasado, y la botella resultó S/.2 más barata que la del año pasado; entonces ahora resultó que el precio del panetón era el doble que el de la botella de champagne. ¿Cuánto costó el segundo panetón? a) S/.20 b) S/.12 c) S/.18 d) S/.10 e) S/.15 14. Un chofer de combl iba a cobrar S/.2,50 para llevar a un grupo de personas; pero le propo nen llevar a dos personas más y por ello co bra S/.2 a cada uno. El chofer sacó la cuenta y observó que ganaría S/.1 más por lo que realizó el traslado. ¿Cuántos pasajeros llevó en total? a) 12 b) 10 c) 11 d) 6 e) 8 15. Un comerciante que llevaba naranjas para vender en el mercado, razonaba de la si guiente manera: “SI vendo cada naranja a x soles, me faltarían R soles para comprar una bicicleta. En cambio si vendo cada naranja a y soles, compro la bicicleta y me sobrarían S soles. ¿Cuántas naranjas llevaba el comer ciante? a) R + 1 b) (y — x)/(R + s) c) (R + S)/(y - x) d) x + y e ) y - x 16. En una reunión el número de hombres es al número de damas como 4 es a 5. Si se reti ran 8 parejas de esposos, la nueva relación es de 2 a 3. Si se sabe que solo asistieron 2/3 de los Invitados, ¿cuántos Invitados no asistieron? a) 18 b) 22 c) 24 d) 25 e) 23 Ra z o n a m ie n t o M a te m á t ic o | 1 5 17. En un salón de la academia el día de hoy fal taron 5 alumnos por problemas de salud. SI los asistentes se sientan 4 alumnos en cada carpeta, faltarían 3 alumnos para que todas las carpetas estén llenas. Pero si se sientan 3 alumnos por carpeta se quedarían 9 alumnos de pie. Halla el número total de alumnos del salón. a) 60 b) 50 c) 45 d) 40 e) 55 18. Con 3 cuadernos se obtiene un libro, con 3 libros una enciclopedia. ¿Cuántas enciclope dias se obtendrá con 225 cuadernos? a) 2 b) 23 c) 25 d) 27 e) 31 19. El exceso de un número sobre 20 es igual al doble del exceso del mismo número sobre 70. Halla el número disminuido en su cuarta parte. a) 120 b) 80 c) 90 d) 110 e) 98 20. El cuadrado de la suma de dos números con secutivos es 81. Halla la diferencia del triple del mayor y el doble del menor. a) 9 b) 8 c) 7 d) 12 fe) 10 21. La empleada de ta fonoteca no ha parado de trabajar en toda la semana. El lunes recibió varios discos y marcó algunos de ellos.El martes recibió tantos discos nuevos como no había marcado el lunes y marcó 12. El miérco les recibió 14 más que el lunes y marcó doble número que el lunes. El jueves recibió el do ble número de los discos que había marcado el miércoles y marcó 10. El viernes recibió 4 discos y marcó 14 menos de los que había recibido el miércoles. El sábado marcó los 20 discos que le quedaban. ¿Sabrías decir cuán tos discos recibió el lunes? a) 10 b) 11 c) 12 d) 13 e) 14 22. Tres hombres Luis, Miguel y Antonio, van a la feria con sus hijas, que se llaman Amalia, Lui sa y Margarita. Cada una de estas personas compran un determinado número de objetos, pagando por cada uno un cierto número de euros igual al número de objetos que com pran. Antonio compra 23 objetos más que Margarita y Miguel 11 más que Luisa. Cada padre gasta 63 euros más que su hija. ¿Cuál es la hija de Antonio? a) Margarita b) Amalia c) Luisa d) Faltan datos e )N .A . 23-, Un agricultor desea dividir un terreno de forma rectangular en pequeñas parcelas cuadradas, para ello debe colocar cierto número de es tacas en hileras igualmente espaciados tanto a lo largo como a lo ancho y el número de ellas deben estar en relación de 3 a 2. Hace un primer intento y le faltan 174 estacas, se decide entonces colocar 3 menos en el largo y 2 menos en el ancho con lo cual le sobran 96 estacas. Calcular el número de estacas dispo nibles. a) 3120 b) 3200 c) 3000 d) 2844 e) 2780 24. Con todos los alumnos de un aula se formó un cuadrado compacto con n alumnos por lado. Pero si quisieran formar dos triángulos equi láteros compactos iguales con n alumnos por lado, harían falta 9 alumnos. ¿Cuántos alum nos hay en el salón? a) 64 b) 81 c) 100 d) 121 e) 144 25. En un lejano planeta de otra galaxia hay dos formas de vida mutuamente hostiles: Los Septicapltas, que tienen 7 cabezas y dos pa tas, y los Pentápodos que tienen 2 cabezas y 5 patas. Un día, un número par de Septi- capitas se encuentran con un número par de Pentápodos y se organiza un gran tumulto; un observador contó 210, entre cabezas y patas. ¿Cuántos ejemplares de cada clase Intervi nieron en la pelea? a) 14 y 12 b) 12 y 16 c) 10y20 d) 14 y 16 e) 12 y 20 26. Iván cobra en un banco un cheque por S/.2700 y le pide al cajero que le entregue cierta can tidad de billetes de S/.10, 20 veces esa can tidad en billetes de S/.20 y el resto en billetes 1 6 | C ole c c ió n El Po s tu la n te de S/.50. ¿Cuántos billetes en total le entrega al cajero? a) 105 b) 108 c) 111 d) 115 e) 118 27. Les preguntan por sus edades a una madre, su hijo e hija responde: - Madre: Nuestras tres edades suman 100 años. - Hijo: Cuando yo tenía la edad que tiene mi hermana nuestras tres edades sumaban 70 años. - Hija: Cuando yo tenga los años que mamá tenía, cuando mi hermano tenía los años que dijo, nuestras tres edades sumarán 160 años. - Mamá: SI yo tuviera los años que tenía, tengo y tendré, tendría 160 años. ¿Qué edad tiene la hija? a) 18 b) 20 c) 22 d) 24 e) 25 28. Los señores Pérez tienen cinco niños de los más activos: - El lunes van al cine cuatro de ellos cuyas edades suman 38 años. - El martes van a patinar cuatro cuyas eda des suman 35 años. - El miércoles van al parque de atracciones cuatro, sumando sus edades 36 años. - El jueves salen cuatro a la piscina, sus edades suman 36. - El viernes van cuatro a un concierto, sus edades suman 38. - El sábado se van al fútbol cuatro y esta vez, sus edades suman 39. Sabemos que ningún chico sale en seis ocasio nes. ¿Sabrías calcular la edad de cada uno? Dar como respuesta la suma de cifras de to das las edades. a) 15 b) 16 c) 18 d) 19 e) 14 29. Matías y Fernando pasaron la noche en los refugios A y B, respectivamente. A la mañana siguiente, Matías camina hacia B y Fernando hacia A; los dos van a velocidad constante, y los dos recorren el mismo sendero que pasa por un bosque. Matías salió de A a las 8:00 h y llegó a B a las 11:00 h; Fernando salió de B a ias 8:30 h y llegó a A a las 11:00 h. Los dos entraron en el bosque a la misma hora (cada uno siguiendo su dirección) y uno de ellos sa lió del bosque 3 minutos antes que el otro. ¿A qué hora salió Matías del bosque? a) 7:48 h b) 9:48 h c) 8:48 h d) 8:30 h e) 9:30 h 30. Una tortuga camina 60 metros por hora y una lagartija lo hace a 240 metros por hora. Ambas parten con la misma dirección desde el vértice A de una pista rectangular de 120 metros de largo y 60 metros de ancho, como lo indica la figura. La lagartija tiene por cos tumbre avanzar dos lados consecutivos de la . pista, retroceder uno, volver a avanzar dos, volver a retroceder uno y así sucesivamente. ¿Después de cuánto tiempo la tortuga y la lagartija se encuentran por primera vez? a) 75 min b) 1,h 15 min A c) 1 h 20 min d) 1 h e) 1 h 25 min tn y 1. b 7. e 13. a 19. c 25. N a 2. a 8. b 14. e 20. c 26. e > 3. b 9. c 15. c 21. c 27. b <j 4. d 10. c 16. a 22. b 28. d ü 5. b 11. a 17. b 23. c 29. b 6. c 12. c 18. c 24. b 30. c y EDADES ELEMENTOS EN LOS PROBLEMAS DE EDADES Para resolver los ejercicios de esta parte se requie re tener en cuenta los elementos que intervienen en los mismos. Edad: es un intervalo de tiempo, el cual pue de variar de acuerdo a la condiciones, sexo, condiciones de vida, clima, temperatura. Por ejemplo se dice que las mujeres en promedio viven seis años más que los hombres, la gen te que fuma vive en promedio 10 años menos que los que viven una vida normal, la gente en oriente vive más años que los de occidente, etc. Sujetos: son las personas (o seres vivos) que tienen un tiempo de vida (edad) y con ellos trabajaremos en los problemas. Tiempos: aquí tomaremos la acepción como un momento determinado en la vida de un su jeto. Por ejemplo: hace ocho años, dentro de 4 años. Los problemas sobre edades se clasifican de diversas formas, veamos: Cuando interviene la edad de un solo sujeto Hace 5 años dentro de 8 años Pasado Presente Futuro Ejemplos: 1. Tony tenía hace 5 años, 12 años de edad. ¿Qué edad tendrá dentro de 13 años? Resolución: Hacemos un esquema: 5 13 Nota que las líneas punteadas señalan el re sultado de sumas 5 + 13 lo cual da 18. Luego sumando 12 con 18 obtenemos 30 que es la edad que Tony tendrá dentro de 13 años. 2 . Dentro de 25 años Anita tendrá el triple de la edad que tenía hace 5 años. ¿Qué edad ten drá dentro de 10 años? Resolución: '(30)' Luego: x + 30 = 3x => x = 5 Cuando intervienen las edades de dos o más sujetos. En este caso suele emplearse una tabla de doble entrada para distribuir mejor los datos y obtener la información necesaria que nos permita resolver el problema. A continuación se presenta un cuadro con algunos datos; vamos a llenar dicho cuadro y obtendremos de él algunas observacio nes importantes: Ejemplo: 10 15 Pasado Presente Futuro Lily 7 17 32 Ana 21 31 46 Katy 3 13 28 25 Observaciones: “El tiempo transcurre por igual para todos los sujetos”. Así podemos notar en el esquema: Si para Lily transcurre 25 años, entonces para Ana también transcurren 25 años. Lily Ana 32 - 7 = 4 6 -2 1 = 25 “La diferencia de edades se mantiene cons tante a través del tiempo". Del esquema comparemos las edades de Ana y Katy. 1 8 | C o lec ció n El Po stu lan te En el pasado En el presente En el futuro 21 - 3 = 18 31 - 13 = 18 46 - 2 8 = 18 La diferencia de edades en todos los tiempos es 18. “La suma en aspa de valores ubicados simé tricamente en la tabla son iguales’’. Analicemos la suma en aspa de las edades de Lily y Katy en el pasado y en el futuro. 7 + 28 = 32 + 3 = 35 Ejemplos: 1. Dentro de 6 años tu edad será a mi edad como 11 es a 7 y hace 7 años esa relación era de 5 a 2. ¿Cuántos años tengo? Resolución: Considerando la relación en el pasado (5k, 2k), se construye el cuadro obteniéndose lo siguiente: Hace 7 años Dentro de 6 años Pasado Presente Futuro Yo 5k 5k + 7 5k + 13 Tú 2k 2k + 7 2k + 13 Como en el pasadonuestra relación con res pecto a nuestras edades era de 5 a 2 coloca mos 5k y 2k. Luego en el presente se tendrá 5k + 7; 2k + 7 y en el futuro 5k + 13; 2k + 13. Además en el futuro la relación de nuestras edades es de 11 a 7 y por ello planteamos: 5k + 13 = U = 35k + 91 = 22k + 143 2k + 13 7 13k = 52 =* k = 4 Preguntan cuántos años tengo: 5k + 7 = 5(4) + 7 = 27 años 2. Katy tiene 30 años, su edad es el quíntuple de la edad que tenía Anlta; cuando Katy tenía la tercera parte de la edad actual de Bety. Hallar la edad actual de Bety. Resolución: En el enunciado hay dos tiempos: pasado (te nia) y presente (actual). Como en el pasado no se conoce la edad, se coloca una va riable: x Pasado Presente Katty X 30 Bety 6 3x La suma en aspa debe darnos valores iguales: 30 + 6 = x + 3x ^ x = 9 Nos piden la edad actual de Bety: 3x = 3(9) = 27 años Cuando Intervienen el año de nacimiento y la edad de la persona. En esta parte mostramos el listado realizado hasta 10 de enero del 2004 Nombre Año de Nac. Edad Resultado Lolo 1977 + 26 2003 Luis 1980 + 23 2003 Timoteo 1982 + 21 2003 Katy 1988 + 16 2004 Se sabe que Katy cumple años el 5 del mes de enero por ello al sumarle con su año de nacimiento da como resultado 2004 (año actual), en cambio Luis cumple años en octubre, Lolo en julio y Timo teo en julio por ello para ellos al sumar sus años de nacimiento con sus edades da como resultado 2003 (un año menos que el actual). Ejemplo: En el mes de octubre del año 1933 se le pidió a 12 alumnos que sumen los años que tenían a los años en los cuales nacieron luego que sumen to dos los resultados obteniéndose al final 23 911. ¿Cuántos alumnos todavía no cumplían años en ese momento? Resolución: Podemos suponer que todos los alumnos ya cum plieron años en lo que va del año entonces a cada alumno el resultado que obtendría sería 1993 y al sumar todos estos resultados se obtendría: 1.° 2.° 3.° 4.° ... 12.° 1993 1993 1993 1993 1993 Resultado total 12(1993) = 23 916 SI todos hubieran cumplido ya años se obtendría 23 916, pero según el dato se obtuvo 23 911, ve mos que faltan 5 años; es porque aún 5 personas todavía no han cumplido años en lo que va del año. Ra z o n a m ie n t o M a te m á t ic o | 1 9 EJERCICIOS RESUELTOS La edad de Katy es los 3/2 de la edad de Luis. Si Katy hubiera nacido 10 años antes y Luis 5 años después, entonces la razón de ambas edades sería 16/5 de la razón que habría si Katy hubiera nacido 5 años después y Luis 10 años antes. Hallar la diferencia de edades. Resolución: Edad de Katy: K; edad de Luis: L 3, K L [ K = 3x— L => — = — => i 2 3 2 ] L = 2x K Según enunciado: 3x + 10 16í 3x - 5 2x - 5 5 (, 2x + 10 x = 10 Piden la diferencia de edades: 3x - 2x => x = 10 Tú tienes la mitad menos 5 años de la edad que yo tendré cuando tú tengas lo que yo te nía cuando tú tenías la cuarta parte de la edad que yo tuviese, si tendría 10 años más de los que yo tendré; pero si yo tuviese 10 años más de los que tendré y tú los que te he dicho que tienes, entonces entre ambos tendríamos 110 años. ¿Qué edad tengo? ¡ Resolución: Tenía Tienes Tengo Tienes Tendré Tengas Tuviese, 10 años más Yo y z 2x 2x + 10 Tú 2x + 10 4 x - 5 y Según enunciado: 2x + 10 + x - 5 = 110 = *x : 35 2x + 10Suma en aspa: y + y = — ^— + 2x Como x = 35 => y = 45 Suma en aspa: z + y = x - 5 + 2x Reemplazando: z = 55 3. En 1918, la edad de un padre era 9 veces la edad de su hijo; en 1923, la edad del padre fue el quíntuplo de la de su hijo. ¿Cuál fue la edad del padre en 1940? Resolución: +5 +17 1918 1923 1940 Padre 9x 9x + 5 9x + 22 Hijo X x + 5 Según enunciado: 9x + 5 = 5(x + 5) 9x + 5 = 5x + 25 => x = 5 Piden la edad del padre en 1940: => 9x + 22 = 9(5) + 22 = 67 4. Salvador tiene 30 años, su edad es el triple de la edad que tenía Pítágoras, cuando Salvador tenía la cuarta parte de la edad que tiene Pitá- goras. Hallar la edad actual de Pitágoras. Resolución: Pasado Presente Salvador x/4 30 Pitágoras 10 X Se cumple: + x = 10 + 30 ~ = 40 => x = 32 años 4 [ " e j e r c ic io s p r o p u e s t o s " ! 1. Consuelo en el mes de diciembre resta los años que tenía de los meses que había vivido y obtuvo 283. Si es mayor que Vianca en 5 meses, ¿en qué mes nació Vianca? a) Diciembre b) Noviembre c) Setiembre d) Octubre e) Agosto 2. Cuando yo tenga el doble de la edad que tenía cuando tu tenías la cuarta parte de la edad que tendrás, nuestras edades sumarán 40 años. ¿Qué edad tengo si nuestras edades al sumarse resultan un cuadrado perfecto, y además tu edad es un número entero? a) 20 años b) 22 años c) 18 años d) 24 años e) 25 años 2 0 | C o lec ció n El Po s tu la n te 4. 7. Mario tiene 40 años; su edad es el doble de la edad que tenía Juan, cuando Mario tenía la tercera parte de la edad que tiene Juan. ¿Qué edad tiene Juan? a) 30 años d) 45 años b) 25 años e) 55 años c) 40 años Hace 5 años la edad de un hijo se diferen ciaba en el doble de su edad con la edad de su padre, y se diferenciaba en la mitad de su edad con la de su hermano menor. Si dentro de 7 años el menor tendrá la edad que tiene su hermano mayor, calcular la edad que tuvo el padre cuando nació su primer hijo. a) 21 años d) 25 años b) 28 años e) 30 años c) 32 años En el mes de mayo, un estudiante sumó a los años que tiene todos los meses que ha vivi do, obteniendo como resultado 232. ¿En qué mes nació? a) Abril d) Julio b) Mayo e) Marzo c) Junio Hace 12 años las edades de dos hermanos estaban en relación de 4 a 5; actualmen te sus edades suman 59 años. ¿Dentro de cuántos años sus edades estarán en relación de 8 a 7? a) 6 d) 9 b) 7 e) 10 c) 8 Al ser preguntado Salvador por su edad, con testó de la siguiente manera: “SI al año en el que cumplí 15 años le suman el año en el que cumplí los 20, y si a este resultado le restan ustedes la suma del año en que nací con el año actual, obtendrán 7”. ¿Qué edad tiene Salvador? a) 30 años d) 32 años b) 26 años e) 24 años c) 28 años Cuando entre los tres teníamos 180 años, tú tenías lo que yo tengo, yo lo que Carlos tiene y él la tercera parte de lo que tú tendrás, cuan do entre los tres tengamos 300 años y yo ten ga lo que tú tienes y Carlos lo que yo tengo. Si yo tuviese lo que tengo, tenía y tendré, tendría 240 años, ¿cuántos años tengo ahora? 9. 12 . a) 80 d) 85 b) 75 e) 65 c) 70 Se sabe que si una pareja de esposos, donde el marido es mayor, tuviese un hijo ahora; al cabo de cierto tiempo la suma de las edades de los 3 sería 66 años y que el triple de di cho tiempo es justamente la diferencia de las edades de los esposos. Hallar la suma de las cifras de la edad del esposo. a) 8 d) 10 b) 4 e) 5 c) 6 10. Mi tatarabuelo nació en el siglo XIX; tenía X años en el año X2 y 126 años después del año en el que nació, tenía yo tantos años como expresa las dos últimas cifras del año de mi nacimiento. Al poner en conocimiento de mi profesor esta coincidencia, él dijo que con su edad ocurría lo mismo, ¿qué edad tenía mi profesor cuando yo nací? a) 46 años d) 36 años b) 86 años e) 50 años c) 56 años 11. Nancy y Samlr se casaron cuando tenían 18 años, y luego de un año nació Naty. 'Si cuando Naty se casó, su edad era igual a la cuarta parte de la suma de las edades de sus pa dres, ¿a qué edad se casó Naty? a) 19 años d) 17 años b) 18 años e) 23 años c) 21 años Antonio le dice a Jorge: “Dentro de 4 años mi edad será 2 veces más que tu edad”. Jorge responde: “Hace 6 años tu edad era 7 veces la que yo tenía”. ¿En qué año la edad de uno de ellos fue el cuádruple del otro? Año actual: 2001 . a) 2000 d) 1996 b) 1999 e) 1992 c) 1998 13. SI una persona nació en 19ba y en 19ab cum ple (a + b) años, ¿en qué año cumplió 2(ab) años? a) 1985 d) 1972 b) 1984 e ) 1970 c) 1980 14. Pepe cuenta que cuando cumplió años en 1994, descubrió que su edad era igual a la Ra z o n a m ie n t o M a te m á tic o | 2 1 suma delas cifras del año de su nacimiento. ¿Cuántos años tenía en 1979? a) 12 b) 13 c) 14 d) 10 e) 11 15. Lina le dice a Katy: “Yo tengo 9 veces la edad que tú tenías cuando yo tenía la edad que tú tienes. Cuando tengas la edad que tengo, la suma de nuestras edades será de 44 años”. ¿Cuál es la diferencia entre las edades de es tas dos mujeres? a) 2 b) 10 c) 4 d) 8 e) 6 16. Cuando a Mary se le pregunta por la edad de su perrito, ella responde: “Hace dos años tenía la cuarta parte de la edad que tendrá dentro de 22 años”. ¿Dentro de cuántos años tendrá el doble de ¡a edad que tenía hace 5 años? a) 0 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 17. En junio de 1992, tres amigos Carlos, Raúl y Mario suman sus edades a los años de su na cimiento, obteniendo como respuesta 5974. Si Carlos nació en mayo y Raúl en octubre, ¿en qué mes nació Mario? a) Abril b) Mayo c) Julio d) Marzo e) Enero 18. En un aula de 40 alumnos, el tutor suma to das las edades con los años de nacimiento de cada uno y obtiene 79 670. SI dicha suma se realiza en 1992, ¿cuántos ya habían cumplido años ese año? a) 10 b) 20 c) 30 d) 35 e) 25 19. Cuando yo tuve la tercera parte de la edad que tú tienes, tú tuviste la mitad de tu edad actual. En cambio, cuando yo tenía la mitad de la edad que tengo, la suma de nuestras edades era 48 años. ¿Cuál es la edad que tengo? a) 40 años b) 42 años c) 44 años d) 46 años e) 48 años 20. Dentro de 4 años tu edad será a la mía como 3 es a 4, pero hace 14 años eran como 3 es a 7. ¿Qué edad tengo? a) 28 años b) 26 años c ) 29 años d) 30 años e) 32 años 21. Lucas tiene 28 años, su edad es el doble de la que tenía Pedro, cuando Lucas tenía la edad que tiene Pedro. ¿Cuál es la edad de Pedro? a) 20 años b ) 18 años c) 22 años d) 23 años e) 21 años 22. La suma de las edades de un padre y sus dos hijos es 75 años. Hallar la edad del pa dre sabiendo que hace 5 años su edad era el triple de la suma de las edades de sus hijos. a) 54 años b) 55 años c) 45 años d) 50 años e) 60 años 1. c 6. c 11. a 16. a 21. e 2. b 7. c 12. a 17. c 22. d 3. d 8. a 13. a 18. c 4. b 9. c 14. d 19. a 5. c 10. e 15. d 20. a MÓVILES A I e = vt I v = ? t = S.T A .. V EJERCICIOS RESUELTOS Un móvil recorrió 200 km con rapidez constan te. Si hubiera viajado con una rapidez mayor en 2 km/h hubiera empleado 5 h menos. ¿En qué tiempo recorrerá 240 km? Resolución: 200 200 km v supuesto V + 2 tSUpUe5í0 ■ 200 v +2 Sabemos, por dato, que el tiempo en el caso supuesto es menor que el tiempo en el caso real, en 5 h; por lo tanto, la diferencia de tiem pos sería de 5 h. Es decir: 200 v 200 (v + 2) = 5 l km/h Un alumno desea calcular la distancia entre su casa y cierta tienda, observa que caminan do a razón de 6 m/s tarda 4 segundos más que si lo hace a razón 8 m/s. ¿Cuál es la dis tancia mencionada? Resolución: Como la distancia es constante, entonces la rapidez y el tiempo son inversos: ' Í l = ! t2 3 Graficando: - = l < > 7v2 8 4 t, = 4k; t2 = 3k v2 = 6 m/s Casa y, = 8 m /s ^ ^ _ _ t, = 4k t, = 3k Tienda Sabemos que la diferencia de tiempos es 4 s: ti — t2 = 4 => 4k - 3k = k = 4 Luego: t, = 16 s =»d = (6)(16) .-. d = 96m 3. La rapidez de A, B y C es de 8; 10 y 6 m/s, respectivamente. Participan en una carrera, donde B les da una ventaja de 40 y 24 metros a C y A, respectivamente. Si la carrera fue ga nada por B cuando A le llevaba una ventaja de 14 m a C, ¿en cuánto aventajó B a A en dicho momento? Resolución: Vamos a recurrir a un gráfico para observar las condiciones iniciales y finales de la carre ra, además de las distancias recorridas por cada uno. Sea t el tiempo transcurrido: (el tiempo es e! mismo para los tres móviles). J ) ' 24 m ' 16 m ' ' 14 m ' x ' Del gráfico: 8t = 16 + 6t + 14 => t = 15 10t = 24 + 8t + x => 2t = 24 + x 2(15) — 24 + x =* x = 6 cVLata/:.................................... , i Tiempo de encuentro e 4. Lolo recorre 23 km en 7 horas; los 8 prime ros con una velocidad superior en 1 km a la tF = - e V ! + V 2 e y, - v2 Ra z o n a m ie n t o M a te m á t ic o | 2 3 velocidad del resto del recorrido. Calcular la velocidad con que recorrió el primer tra yecto. Resolución: Se tiene que: Se sabe que: t = e/v Como emplea 7 horas en realizar todo el reco rrido, se tiene: - + - I t L = 7 v = 4 km/h v v - 1 ti t2 5. Si un recipiente que tiene ab litros de agua, se llena a caudal constante, al cabo de 30 minutos se obtiene ba litros y cumplidos los primeros 60 minutos se tiene aOb litros. Hallar el caudal en litros por hora. Resolución: En la primera media hora llenó: ba - ab litros. En la segunda media hora llenó: aOb - ba litros y como el caudal es constante: ba - ab = aOb - ba Descomponiendo polinómicamente y efec tuando: b = 6a =* a = 1 y b = 6 . => En media hora llenó: 61 - 16 = 45 litros En una hora llenará: 90 litros. 6. Un avión provisto de un radio de 60 km de alcance parte del Callao al encuentro de un vapor cuya velocidad es la quinta parte de la suya (avión). Cuando sus mensajes alcanzan al vapor responde este que llegará al Callao dentro de 15 horas. El avión regresa inmedia tamente y puede anunciar la noticia al Callao por medio de su radio cinco horas después de su partida del Callao. Determinar la velocidad del avión. Resolución: 5v Callao h' * 2 m : . - — — A B___________C P 60 km x 60 km Considerando las 3 horas del vapor y según gráfico, su espacio recorrido será: 15v = 60 + x + 60 => x = 15v - 120 ...(1) Considerando las 5 horas del avión y según gráfico, su espacio recorrido será: 5(5v) = 60 + x + x ...(2) Reemplazando (1) en (2): 25v = 60 + 2(15v - 120) => v = 36 km/h Piden la velocidad del avión: 5v =5(36) = 180 km/h 7. Un viajero sale de A y viaja 40 km hacia el norte y llega al punto B. Se dirige hacia el este recorriendo 40 km hacia el punto C. De ahí sigue 30 km al este llegando al punto D, luego se dirige en trayectoria recta hacia el punto E que está a 40 km al sur de C, luego vuelve al punto A. Averiguar cuál fue el recorrido total del viajero. Resolución: DE = 50 km; AE = 40 km e: recorrido total e =AB + BC + CD + DE + EA e = 40 + 40 + 30 + 50 + 40 e = 200 km 2 4 | C o lec c ió n E l Po s tu la n te [ " e j e r c ic io s p r o p u e s t o s " ! 1. El ruido emitido por el avión en A es escucha do por un observador en C. Cuando el avión se encuentra en B, hallar la rapidez del avión. a) 100 m/s b) 115 m/s c) 119 m/s 1 , d) 120 m/s e) 125 m/s | | c 2. Un hombre parado sobre una escalera mecáni ca en funcionamiento sube en 60 s; pero si cami nara sobre la escalera en movimiento emplearía 20 s. ¿En cuánto tiempo, el hombre bajaría ca minando sobre la escalera en funcionamiento? a) 55 s b) 58 s c) 60 s d) 62 s e) 64 s 3. En una pista circular de 3000 m dos velocistas parten juntos en sentido contrario y se cruzan al cabo de 20 min. Después de 5 min, llega el más veloz al punto de partida. ¿Cuál es la velocidad del otro? a) 20 m/min b) 25 m/min c) 30 m/min d) 35 m/min e) 40 m/min 4. Una madre y su hija trabajan juntas en la mis ma oficina. De su casa a la oficina, la hija em plea 30 minutos y la madre, 40 minutos. ¿En cuánto tiempo alcanzará la hija a su mamá, si esta sale 8 minutos antes? a) 24 min b) 28 min c) 20 min d) 18 min e) 22 min 5. Un tren tarda 60 s en cruzar un túnel de 120 m de longitud, y en pasar delante de un observa dor emplea 20 s. ¿Cuál es la longitud del tren? a) 55 m b) 58 m c) 60 m d) 65 m e) 70 m 6. Un tren cuya longitud es de 120 m demora 60 s en cruzar un túnel. Hallar la longitud del túnel, si la rapidez del tren es 36 km/h. a) 480 m b) 360 m c) 420 m d) 460 m e) 380 m 7. Dos móviles parten al mismo tiempo desde los puntos A y B como se muestra en la figura. ¿En qué tiempo ocurre el encuentro y en qué lado respecto al punto N, que es un punto me dio entre A y B? vA = 30 m/s Vg = 50 m/s A B n i----------------400 m----------------- 1 a) 5 s a la derecha de N, a 50 m b) 7 sa la izquierda de N, a 60 m c) 10 s a la derecha de N, a 10 m d) 5 s a la izquierda de N, a 50 m e) 7 s a la izquierda de N, a 60 m 8. Un microbús recorre en una hora toda la ave nida Venezuela, mientras que; otro microbús lo hace en 35 minutos si el microbús más len to parte 15 minutos antes, hallar el tiempo en que el otro lo alcanzará. a) 21 min b) 20 min c) 22 min d) 18 min e) 19 min 9. Recorrí 2000 km con rapidez constante. Si hubiera viajado con una rapidez mayor en 2 km/h hubiera empleado 5 horas menos. ¿En qué tiempo recorreré 240 km? a) 20 h b) 30 h c) 32 h d) 34 h e) 36 h 10. Un alumno de la academia viajando en ómni bus a razón de 40 km/h generalmente llega a tiempo; sin embargo, el día que le tocó Razo namiento llegó con un retraso de 10 minutos, debido a que el ómnibus solo pudo desarro llar 30 km/h por razones de tránsito. ¿A qué distancia de la academia toma el ómnibus el estudiante? a) 10 km b)15km c) 18 km d) 20 km e) 30 km 11. Un asaltante después de robar un banco huye con el botín en un auto a una velocidad de 80 km/h. Un policía empieza a perseguirlo después de 15 minutos. ¿A qué velocidad via jó el policía si capturó al asaltante después de 50 minutos de persecución? a) 104 km/h b) 78 km/h c) 105 km/h d) 110 km/h e) 90 km/h Ra z o n a m ie n t o M a te m á t ic o | 2 5 12. El barco explorador recibió la orden de hacer el reconocimiento en dirección que llevaba la escuadra; tres horas después la nave de bía incorporarse a la escuadra. ¿Al cabo de cuánto tiempo, a partir del momento en que se distancia de la escuadra, debe iniciar el barco explorador el regreso, si su velocidad es de 60 km/h y de la escuadra 40 km/h? a) 3 h b) 0,5 h c) 1 h d) 2,5 h e) 2 h 13. Una persona sale de su casa y llega a su tra bajo en 30 minutos a una velocidad constante. Un día que salió normalmente de su casa, en mitad de su trayecto se detiene por un inter valo de tiempo de 20 minutos, luego renueva su movimiento duplicando su velocidad hasta llegar a su centro de trabajo. ¿Cuánto tiempo retrasado llega a su trabajo? a ) 1 2 min b ) 1 0 min c) 11 min d) 12,5 min e) 11,5 min 14. Pepe y Miriam separados por una distancia de 2400 m, parten al mismo tiempo al encuen tro uno del otro. Justamente con Pepe parte Fido, perro fiel a ambos. Fldo al encontrarse con Miriam regresa nuevamente hacia Pepe y así sucesivamente de Pepe a Miriam y de Miriam a Pepe hata que ellos se encuentan. Se desea saber el espacio total recorrido por el perro, si se sabe que lp velocidad de Pepe es de 373 m/h, de Fido 393 m/h y de Miriam 227 m/h. a) 1572 m b) 1472m c)1752rri d) 1275 m e) 1742 m 15. Si la circunferencia de cada uno de los rodi llos de la figura mostrada es de un decímetro, ¿cuánto habrá avanzado la losa cuando los rodillos dan una vuelta? y~Losa T ü ' t ü K f a ) 1 0 cm b)13cm c) 20 cm d)14cm e)18cm 16. En una fábrica se toca la sirena con 2 minu tos de anticipación alertando a sus obreros; si uno de ellos al escuchar la sirena Instantánea mente parte en su automóvil con una rapidez constante de 20 m/s hacia la fábrica, llegando un minuto atrasado, ¿a qué distancia de la fá brica se hallaba el obrero? a) 3,4 km b) 2,8 km c) 3,6 km d) 3,2 km e) 3,8 km 17. Dos autos van uno al encuentro del otro, par tiendo simultáneamente. Uno parte del punto A y el otro de! B, siendo sus velocidades cons tantes de 10 m/s y 20 m/s, respectivamente. Si la distancia entre A y B es de 100 m, hallar el tiempo que transcurre, hasta que la distancia que le falta al primer auto para alcanzar el pun to B sea el triple de la distancia que le falta al segundo para alcanzar el punto A. a ) 1 0 s b )5 s c )4 s d) 8 s e) 7 s 18. Una escalera mecánica tiene una longitud de 5 metros. Cuando está detenida, una persona sube empleando 10 segundos. Se pide cal cular la velocidad de la escalera cuando está funcionando, si en este estado la persona de mora solo 4 segundos en subir. a) 0,75 m/s b) 0,80 m/s c) 0,60 m/s d) 0,85 m/s e) 0,90 m/s 19. Dos jinetes corren en un hipódromo de 90 m de circunferencia y en el mismo sentido. El pri mero que tiene 20 m de adelanto corre a 5 m/s, y el segundo, a 3 m/s; calcular la suma de las distancias recorridas hasta su encuentro. a) 80 m b)160m c) 200 m d) 240 m e) 280 m 20. Un automóvil debe hacer un cierto recorrido en 4 h, una hora después de iniciado el reco rrido aumenta su rapidez en 16 km/h, lo que le permite llegar antes. ¿Cuál fue la distancia recorrida? a) 125 km b) 120 km c) 128 km d) 130 km e) 138 km 1. c 5. c 9. b 13. d 17. c 2. c 6. a 10. d 14. a 18. a 3. c 7. b 11. a 15. c 19. e 4. a 8. a 12. d 16. a 20. c OPERADORES MATEMÁTICOS OPERACION MATEMATICA Es un procedimiento que transforma una o más cantidades en otra llamada resultado, bajo reglas y/o condiciones convenidas. Operador matemático a 9 b = 2a - b Operación Regla o definición Operador matemático. Son símbolos que por sí mismos no tienen significación. Toda operación matemática tiene un símbolo que la representa. Operadores: {*, #, 0, A, f ( ), a, %..... } Ejemplos: 1. Si: / x \ = x2 - 3x + 1, calcular: k k Resolución: / k = ( -3 )2 - 3 (-3 ) +1 = 9 + 9 + 1 = 1 9 Se define: a 0 b = a2 + 2b + 1; calcular: 4 0 5. Resolución: 4 0 5 = 4 2 + 2 x 5 + 1 I 1 a b - 27 Se define: a3 a b = 5a + 3b; calcular: 8 a 10. Resolución: Dando forma de, la operación: 23 a 10 = 5 x 2 + 3 x 1 0 = 40 l 4. SI: = 3x - 1, hallar n en: (2n + 3 ) + (2n~^2) = 46 Resolución: Por regla: CZ5 = 3x - 1 I J x 3; -1 En la condición: [3(2n + 3) - 1] + [3(3n - 2) - 1] = 46 6n + 9 - 1 + 9n - 6 - 1 '= 46 15n + 1 = 46 .-. n = 3 Dada: / x + = 4x + 6, hallar n en: / x - ^ k = / í - n \ + / £ \ Resolución: Por regla: / x + 1 \ = 4x + 6 x 4; + 2 En la condición: 4(p - 6) + 2 = [4(1 - n) + 2] + [4(2) + 2] 4n - 2 4 + 2 = 4 - 4n + 2 + 10 8n = 38 =» n = 19/4 6. Se define en Z+: [x] = x3(x - 1) hallar n en: n 20 18 Resolución: n 20 - 18 n 20 - 18 ■ 23(2 - 1) Comparando: — - 1 8 = 2 20 = 20 => n = 400 EJERCICIOS RESUELTOS Se define: J(a~b)( -b _a); si a < b alb = (a a)(-b ); si a > b halle: M = (5t2) - (r 2[21 Resolución: Esta definición es condicionada, es decir: I. Si a < b II. Si a > b ^ lb = (a~b)(-b~a) a lb = (a‘ a)(-b^b) - 2 < 2 2 > - 2 ^2l_2_ = (—2 2X—22); 2 ^ 2 =(2"2X -(-2r<-2)) 1-2L2 = -4 = 1 :21-2 = - x - 4 = -1 4 Ra z o n a m ie n t o M a te m á t ic o | 2 7 Nos piden: M = (20 2 .) - (—2l_2_) = -1 - 1 = -2 M = -2 2. Si: l ÍH ; calcule: Q = 1 ^ 2 3 3 Resolución: Sea: P = -^ = m = 4p Ahora, en la regla de definición: 4p - 4n * p - n — ------- => p * n = ------ 4pn pn Regla de definición p n II r non -----1 Trabajamos con esta regla ya que solo hemos acomodado los términos. En lo que nos piden, primero hallamos lo que está entre paréntesis: 1 1 * 1 = 1 3 3 Ahora: Q = (-■) _ 1 3 2 9 1*2 3 3 _ 3 X 6 2 5 6 _ 27 5 = 18 10 Q = — =» Q = - 18 2 Si se sabe que: 2 4 *1 5 = 3 49 * 26 = 24 18 *23 = 2 a5 1 3 0 = 8 calcule: P = -^1—= ; si: a A b ba * aa 1 x 5 = 3 2 x 6 = 24 2 x 3 = 2 3 x b = 8 Resolución: 2 4 * 1 5 = 2 x 4 49 * 26 = 4 x 9 18 *23 = 1 x 8 a5 * 3b = a x 5 5a - 3b = 8 1 t 4 4 (No cumple, pues debe ocurrir: a A b) 7 9 (Sí cumple) => a = 7 A b = 9 Luego: P = ^ = 99*79 ba * aa 97 * 77 9 x 9 - 9 X 7 - 7 x 7 14 p _ 9 x 9 - 7 x 9 _ 18 p _ 9 Si: (x) = x(x + 1) A |® | = 56 calcular: m Resolución: Dado la forma necesaria al 56: ® = x(x + 1) M = 7(7 + 1) f x ] = 7 => resultado constante Luego: m 5. En el conjunto 1N se define: x2 - 2 = x2 - 1 Resolver: .. Resolución: De 25 operadores : x2 - 1i => l~a~| = a + 1 + 1 Ahora: 1 operador =>l 1 l = H 2] 2 operadores= 3 operadores = 0 - 2 = l 0 - 2 + 4 | 5 + 4 |=[9l = l Para 25 operadores será: í 2] = | 625. [ = 625 + 1 = 626 6 . Si se cumple: -/a * b2 = 2(-/b * a2 ■ ab, calcular: *V3 *6 1 *2 Resolución: Haciendo:b = /y =» Ib = 4Vy Reemplazando en la regla dada: x * y = 2 ('Vy * x4) - x2/y => w * x4 = 2 {4I 7 * v ) - 4/ y 2 •(i) 2 8 | C o le c c ió n El Po s tu la n te Aly * x4 = 2(x * y) - Jy x2 (II) en (I): (x * y) = 2(2(x * y) - Vy x2) - x2^y (x * y) = 4(x * y) - 2 ¡y x2 - x2 /y => x * y = x2 /y 4V3*6 4/3 2-/6 ...(II) Luego: ■ = •13x13 = 3 1 *2 !2V2 [ " e j e r c i c i o s p r o p u e s to s ' l Se define en IN: [17] = 1 + 2 + 3 + . . . + n Si: : 231, hallar: x a) 1 d) 7 b) 3 e) 9 c) 5 2. Se define en IR: x O y = calcular: 2001 O 2002 (yO x f a) 1 d) 4 b) 2001 e) 2002 c) 504 3. Se define en IR: Ja * b2 = 2(-/b * a2) - a b Calcular: 3 * 4 a) 4 d) 48 b) 9 e) 36 c) 18 4. Se define en el conjunto 2Z. nx □ n:x+1 _ v n calcular: 8 □ 16 a) 3 d) 18 b) 6 e) 27 c) 9 5. Se define en TL. = la + b + E ly f i 1 = a2 hallar el valor de: a) 1 d) 25 b) 8 e) 30 c) 5 6 . Se define en IR: mAn = m (nAm)2; (mAn) ¿ 0 hallar: 27 A 1 a) 1/2 d) 1/3 b) 1/4 e) 1/6 c) 1/9 7. Si: a # b = 2a - b, calcular: E = (4 # 3 ) # (2#1) 1#(2#8) a) 2 b) 3 c)5 d) 7/6 e) 9 8. Si: 2ab * 3ba = -Ia2 + b2, calcular: 128 * 243 c)7a) 5 d) 4 9. Si se sabe que: calcule: N = a) 7/9 d) 1/3 b) 25 e) 3 24* 15 = 13 49 * 26 = 48 18 *23 = 14 a 5 *3 b = 18 bb*ab b i * ü b) 1/5 e) 9/4 c) 1/8 10. Si: | x | = 4x - 3; y (x) = 8x + 9 calcular: (fxn a) 8x - 3 d) 4x + 5 b) 8x + 3 e) x + 1 c) 4x - 5 11. Si: P (x + 1) = x2 + 3x + 2, calcular y, además: P(P(y)) = 42 a) 2 d) 1 b) 3 e) 5 c) 4 12. Si: x * y = x - xy - 1 calcular: A = 8 *(8 *(8 *(8 *...))) a) 1 b) 2 c) 7 d) 8 e) 10 13. Sabiendo que: aAb = a2+ 2a, además: (mDn) = (mAn) + 1; calcular: 7D(5D(403)) a) 70 d) 8 b) 64 e) 10 c) 7 Ra z o n a m ie n t o M a te m á t ic o | 2 9 14. Si: x - 1 = x + 1 calcular: ... x + 5 ... 100 operadores a) x + 200 c) x + 205 e) x + 210 b) x - 200 d) x - 207 15. Si: (a) = a(a + 1), además:((x + 2JJ = 156, calcular: c) 10a) 12 b) 11 d) 9 e) 12 16. Si: f~x~1 = (x - 2)x + 1 calcular: A = a) 1 d) -3 ( ( m b) 3 e) 5 Q IL c) -1 17. SI: <x - £> = x + 6 , además: = x + 8, ; 23. Se cumple que: | x ] = | x - 1 + x - 2 calcular: ( C I O ) además: | 1 | == 3 | 0 |= 5 a) 10 b) 12 c) 16 d) 20 e) 9 Calcule n en: -----1 + n = 3 18. Si: a) -1 b) 1 c) 3 a * b = I a%b l: m%n = m * - -■; [Y ] = y2 - 1 calcular: E = 4 * 2 a) 3 d) 63 b) 8 e) 64 c) 9 19. Si: [~IT*in = 2a + b; / x \ = 2x calcular x en: / 3 \ * 5 = x * / 2 \ a) 4 d) 8 b) 6 e) 7 c) 5 20. Si: Va * b2 = 2(Vb * a2) - ab , calcular: 4V3 * 2 Ve a) 2 d) 1 b) 3 e) 1,5 c) 4 21. SI: a * b = a + ^ - ,si: a > b a - b a * b = , si: a < b a + b además: m * n = 4/7 A n * m = 5/3 calcular: m/n c) 12/35a) 47/23 d) 35/12 b) 23/47 e) 321/451 22. Si: P(x) = x2(x - 9) + 27 (x - 1) calcule: a) P(0) d) P(4) [...[[[p(27)r(26)]3p<25)]-l b) P(1) e) P(27) |3p(25)] f 7P(1) c) P(3) d) 5 e) 2 tí) 1. b 6 . d 11. a 16. a 21. b LJ 2 . d 7. d 12. c 17. b 22. d > < 3. c 8. a 13. b 18. d 23. c J ü 4. c 5. d 9. d 10. a 14. c 15. a 19. b 20. d y RELOJES ADELANTOS Y ATRASOS Situaciones donde se encuentran relojes malogra dos, debemos considerar: + Atraso total — Adelanto total - Atraso + Adelanto total total Hora real = Hora adelantada - adelanto Hora real = Hora atrasada + atraso < x < Hora atrasada Hora real Atraso total Hora _ Hora adelantada real Adelanto total RELACION DEL RECORRIDO DEL HORARIO Y MINUTERO Punto de partida Recorrido c Y lo tw :- Partíendo las agujas de las 12:00 a las 12:30, el horario ha recorrido, 15°, mientras que el minutero 180°, es decir, el minutero avanzó: 180 15 En general: 12 veces lo que avanzó el horario. m = 12H Donde: m: recorrido del minutero H: recorrido del horario Observación: 1 . 1 división horaria O 30° 1 división de minuto 0 6° El reloj tiene 12(5) = 60 divisiones que equi valen para el rtiinutero 60 minutos o 360° (1 vuelta) 60 div. < > 6 0 min < > 360° 1 div. = 1 min = 6° (para el minutero) Veamos cuantos grados sexagesimales reco rren las agujas cuando transcurre un tiempo determinado en minutos (a partir de las 4 en punto): Tiempo que transcurre (en minutos) Angulo que recorre el minutero Ángulo que recorre el horario 60’ 360° 30° 30' -> 180° —> 15° 20' 120° -> 10° 10' —> 60° —> 5° 8’ 48° —> 4° 3’ . -> 18° —> 3 2 1' - 6° —> 1 2 m’ —» m DIV ^ D IV 12 ANGULO QUE FORMAN EL MINUTERO Y EL HORARIO 1.° caso: cuando el minutero adelanta al horario: m antes que H 0 = 11 m - 30H 2 Ra z o n a m ie n t o M a te m á t ic o ¡ 3 1 Por ejemplo, si la hora es 3:35: H = 3 y m = 35 « 0 = ^ (35) - 30(3) = 102,5° 2.° caso: cuando el horario adelanta al minutero: H antes que m 0 — 30H — 2 Por ejemplo, si la hora es 4:10: H = 4 y m = 10 =» 0 =30(4) - ^ (10) = 65° EJERCICIOS RESUELTOS 1. ¿Qué hora es si hace 4 horas faltaba, para acabar el día, el triple del tiempo que faltará para acabar el día, pero dentro de 4 horas? Resolución: Hora exacta | Hace 4 h Dentro de 4 h x h r ^ T . f a l t a > Oh V ^ 24 h i ^ — | (3x)h ' i 1 día < > 24 horas Del gráfico: 4 + 4 + x = 3x =» x = 4 Hora exacta: 24 - (4 + x) = 16 i8~" Son las 16 h o 4 p. m. 2. Ya pasaron las 3:00 p. m., pero todavía no son las 4:00 p. m. de esta tarde. Si hubieran pasado 25 minutos más, faltaría, para las 5:00 p. m., los mismos minutos que pasaron desde las 3:00 p. m. Hasta hace 15 minutos; ¿qué hora es? Resolución: Se deduce que el intervalo de tiempo en el cual trabajaremos es de 3:00 a 5:00 p. m. Luego: | Hora exacta | a Hace 15' Dentro de 25’ a T. transcurrido*- sL-" T. falta Oh 24 h \___________________________ / 2 h < > 120° Entonces: a + 15 + 25 + a = 120 =» a = 40 Hora exacta: 3 p. rr>- + (a + 15)’ =>3 p. m. + 55’ La hora exacta es: 3:55 p. m. 3. Faltan para las 8:00 a. m., la mitad de los mi nutos que pasaron desde las 6:00 a. m. de esta mañana, hasta la hora actual. ¿Qué hora indica el reloj? Resolución: Distribuyendo convenientemente los tiempos según los datos, tenemos: | Hora exacta | 2(40)’ 40’ . *^ítranscurridcr''' ^ ffa ita N 6:00 8:00 \______________________________ / 2 h < > 120’ < > 3(40 ) Hora exacta: 6 h + 80 min = 7 h 20 min Son las 7:20 a. m. 4. Un reloj tiene 3 minutos de retraso y sigue re trasándose a razón de 3 segundos por minu to. ¿Cuántos minutos deben transcurrir para tener una hora de retraso? Resolución: Para retrasarse 1 hora, falta retrasarse: 1 h - 3 min = 57 min En 1 min — retraso— 3 s x ----------------► 57 min = 57 x 60 s = 5 7 x 6 0 x 1 min = 1UQ 3 5. Hallar el ángulo formado por las agujas de un reloj en cada caso: • 4:12 • 10:44 3 2 | C o lec ció n El Po s tu la n te Resolución: Se puede deducir que en ambas horas el mi nutero aún no pasa al horario. • 4:12 0 = 30(4) - 11(12) = 54 .-.0 = 54° • 10:44 0 = 3 0 (1 0 )- 11(44) = 58 .• .0 = 5 8 ° 6. Hallar el ángulo formado por las agujas de un reloj en los siguiente casos: • 4:40 • 2:26 Resolución: Se puede deducir que en ambas horas el mi nutero ya pasó al horario. • 4:40 0 = 11(40) - 30(4) = 100 0 = 100° • 2:26 6 = y (26) - 30(2) = 83 . '.0 = 8 3 ° 7. Entre las 5:00 y 6:00, ¿a qué hora por primera vez se forma un ángulo de 40°? Resolución: La primera vez ocurrirá cuando el horario esté delante del minutero y la segunda vez a la In versa, luego aplicaremos: 0 = 30H - l m 2 40 = 30 (5 )-l l m => m=20 La hora será: 5:20. 8. Tres relojes A, B y C se sincronizaron simul táneamente al mediodía. Si el reloj de A se atrasa 5 minutos por hora, el de B se adelante 5 minutos y el de C señala la hora correcta, ¿dentro de cuánto tiempo los minuteros de los 3 relojes equidistarán entre sí? Resolución: Sea x la cantidad de horas necesarias para que se cumpla la siguiente situación: En cada hora el minutero B adelante 5 min al minutero C o 30°, luego: Tiempo Ángulo 1 h ------------ ►30° (1)120° => X = = 4 hx — — * 120° 30 9. Un reloj se atrasa 3 minutos cada hora y al cabo de 6 horas, luego de sincronizarlo con la hora correcta, marca las 8:17. ¿Cuál será la hora correcta? Resolución: En 1 hora se atrasa ( 3 m¡nutos En 6 horas -Sejatrasará ( x x = -!0 = 18 m¡n (atraso total) =» Hora correcta = 8:17 + 18 = 8:35 [^E JE R C IC IO S PROPUESTOS | 2. Un boxeador da 7 golpes en 5 segundos. ¿Cuánto tiempo demorará en dar 49 golpes? a) 35 s b) 1 min 20 s c) 25 s d) 40 s e) 60 s 3. A las 7:15 p. m. un alumno de la academia le dice a su compañera cuando la suma de cifras de las horas transcurridas sea igual ai doble ¿Qué hora indican las agujas del reloj?, si: 3a - 0 = 40° a) 10:17/9 b) 10:97/8 c) 10:73/11 d) 10:80/11 e) 10:110/9 Ra z o n a m ie n t o M a te m á t ic o | 3 3 de las horas que quedan por transcurrir, será la hora de salida. ¿A qué hora terminan las clases en la academia? a) 10 p. m. c) 9:20 p. m. e) 8:30 p. m. b) 8 p. m. d) 10:40 p. m. 4. En un día: I. Cuántas veces se superponen el horario y minutero. II. Cuántas veces se encuentran formando 180° III. Cuántas veces aparecen las agujas for mando 90°. a) 23; 23; 45 c) 22, 23; 43 e) 23; 23; 48 b) 22; 22; 44 d) 21; 21; 44 5. Se tienen dos relojes sincronizados a las 12 del medio día (hora exacta). Si el primero se adelanta 2’ cada hora y el segundo se atrasa 3’ cada hora, responder: I. ¿Dentro de cuánto tiempo marcarán nue vamente la hora correcta los 2 relojes si multáneamente? II. ¿Dentro de cuánto tiempo marcarán la misma hora? a) 3 días; 6 días c) 7 días; 3 días e) 9 días; 3 días b) 2 días; 9 días d) 5 días; 6 días 6 . Un alumno le dice a su amiga: cuando la suma de las cifras de las horas transcurridas sea Igual a las horas por transcurrir, te espero donde ya tú sabes. ¿A qué hora es la cita? a) 12 a. m. b )10p . m. c) 7 a. m. d) 9 p. m. e) 11 p. m. 7. El campanario de un reloj indica las horas con igual número de campanadas, para indicar las h horas tarda 4 s. ¿Cuánto tiempo (en horas) habrá transcurrido desde el Instante en el que se empleó n s para Indicar la hora hasta el ins tante que empleó 2n s para indicar la hora? a) d) n(h - 1) 4(n - 1) 4n h -1 n (h - 1) 4h c) 2n(h - 1) 11 . 13. Arturo al observar un campanario nota que da 5 campanadas en 10 segundos. ¿Qué tiempo demorará en dar 25 campanadas? a) 50 s d) 52 s b) 62 s e) 65 s c) 60 s Un campanario tarda n2x s en tocar tantas campanadas como n veces el tiempo que de mora entre campanada y campanada, hallar el tiempo en función a n que demora entre campanada y campanada si es igual a x. n(n + 2) b) — s c) n s d) ■Í4r? + 1 2n e) n - 1 n2 + 1 . 10. Un anciano al caminar por la calle se da cuen ta que da 5 golpes con su bastón en 8 segun dos. ¿En cuántos segundos dará 10 golpes? a) 16 d) 24 b) 18 e) 12 c) 20 Al preguntarle la hora a un profesor de Razo namiento Matemático de la academia respon dió: “El duplo de las horas que han transcu rrido es igual al cuádruplo de las que quedan por transcurrir”. ¿Qué hora es? a) 4 p. m. d) 11 a. m. b) 8 a. m. e) 6 p. m. c) 3 p. m. 12. ¿Qué hora es?, si a = ( c) 10:39^ d) 10:38-) e) 10:39 11 El reloj de Katy empieza a atrasarse sin que él se dé cuenta, si después de un determinado tiempo a José se le pregunta la hora y respon- 32 | C o lec c ió n El P ostu la nte Resolución: Se puede deducir que en ambas horas el mi nutero aún no pasa al horario. • 4:12 0 = 3 0 ( 4 ) - ^ ( 1 2 ) = 54 .-.0 = 54° • 10:44 9 = 30(10) — -y (44) = 58 .-.0 =58° 6. Hallar el ángulo formado por las agujas de un reloj en los siguiente casos: • 4:40 • 2:26 Resolución: Se puede deducir que en ambas horas el mi nutero ya pasó al horario. • 4:40 0 = y ( 4 O ) - 30(4) = 100 ■••9 = 100° • 2:26 0 = y (26) - 30(2) = 83 0 = 83° 7. Entre las 5:00 y 6:00, ¿a qué hora por primera vez se forma un ángulo de 40o? Resolución: La primera vez ocurrirá cuando el horario esté delante del minutero y la segunda vez a la in versa, luego aplicaremos: 9 = 30H - , ^ m 2 40 = 30(5) - y m => m = 20 .-. La hora será: 5:20. 8. Tres relojes A, B y C se sincronizaron simul táneamente al mediodía. Si el reloj de A se atrasa 5 minutos por hora, el de B se adelante 5 minutos y el de C señala la hora correcta, ¿dentro de cuánto tiempo los minuteros de los 3 relojes equidistarán entre si? Resolución: Sea x la cantidad de horas necesarias para que se cumpla la siguiente situación: En cada hora el minutero B adelante 5 min al minutero C o 30°, luego: Tiempo Ángulo 1h ------------ -- 30- 11)12°: _ 4 h x ------------ ► 120° 30 9. Un reloj se atrasa 3 minutos cada hora y al cabo de 6 horas, luego de sincronizarlo con la hora correcta, marca las 8:17. ¿Cuál será la hora correcta? Resolución: En 1 hora — . atrasa „ 3 minutos En 6 horas se atrasara ( x x = --x 3 — — = 18 min (atraso total) => Hora correcta = 8:17 -t- 18 = 8:35 [ " e j e r c ic io s p r o p u e s t o s ” l 2. Un boxeador da 7 golpes en 5 segundos. ¿Cuánto tiempo demorará en dar 49 golpes? a) 35 s b) 1 min 20 s c) 25 s d) 40 s e) 60 s 3. A las 7:15 p. m. un alumno de la academia le dice a su compañera cuando la suma de cifras de las horas transcurridas sea igual ai doble ¿Qué hora indican las agujas del reloj?, si: 3a - 0 = 40° a) 10:17/9 b) 10:97/8 c) 10:73/11 d) 10:80/11 e) 10:110/9 Ra z o n a m ie n t o M a te m á t ic o | 3 3 de las horas que quedan por transcurrir, será la hora de salida. ¿A qué hora terminan las clases en la academia? a) 10 p. m. c) 9:20 p. m. e) 8:30 p. m. b) 8 p. m. d) 10:40 p. m. En un día: I. Cuántas veces se superponen el horario y minutero. II. Cuántas veces se encuentran formando 180° III. Cuántas veces aparecen las agujas for mando 90°. a) 23; 23; 45 c) 22, 23; 43 e) 23; 23; 48 b) 22; 22; 44 d) 21; 21; 44 5. Se tienen dos relojes sincronizados a las 12 del medio día (hora exacta). Si el primero se adelanta 2’ cada hora y el segundo se atrasa 3’ cada hora, responder: I. ¿Dentro de cuánto tiempo marcarán nue vamente la hora correcta los 2 relojes si multáneamente? II. ¿Dentro de cuánto tiempo marcarán la misma hora? a) 3 días; 6 días c) 7 días; 3 días e) 9 días; 3 días b) 2 días; 9 días d) 5 días; 6 días 6 . Un alumno le dice a su amiga: cuando la suma de las cifras de las horas transcurridas sea igual a las horas por transcurrir, te espero donde ya tú sabes. ¿A qué hora es la cita? a) 12 a. m. b )10p . m. c) 7 a. m. d) 9 p. m. e) 11 p. m. 7. El campanario de un reloj Indica las horas con igual número de campanadas, para indicar las h horas tarda 4 s. ¿Cuánto tiempo (en horas) habrá transcurrido desde el Instante en el que se empleó n s para Indicar la hora hasta el ins tante que empleó 2n s para indicar la hora? a) d) n(h - 1) 4 ( n - 1) 4n h -1 n ( h - 1) 4h c) 2n(h - 1) 13. Arturo al observar un campanario nota que da 5 campanadas en 10 segundos. ¿Qué tiempo demorará en dar 25 campanadas? a) 50 s d) 52 s b) 62 s e) 65 s c) 60 s Un campanario tarda n x s en tocar tantas campanadas como n veces el tiempo que de mora entre campanada y campanada, hallar el tiempo en función a n que demora entre campanada y campanada si es igual a x. b) n(n + 2) n - 1 c) n s d) ■¡4r?+ 1 2n e) 10. Un anciano al caminar por la calle se da cuen ta que da 5 golpes con su bastón en 8 segun dos. ¿En cuántos segundos dará 10 golpes? a) 16 d) 24 b) 18 e) 12 c) 20 11 . Al preguntarle la hora a un profesor de Razo namiento Matemático de la academia respon dió: “El duplo de las horas que han transcu rrido es igual al cuádruplo de las que quedan por transcurrir". ¿Qué hora es? a) 4 p. m. b) 8 a. m. c) 3 p. m. d) 11 a. m. e) 6 p. m. 12. ¿Qué hora es?, si a = 6 c) 10:39y d) 10:38-) e) 10:39 11 El reloj de Katy empieza a atrasarse sin que él se dé cuenta, si después de un determinado tiempo a José se le pregunta la hora y respon- 34 | C o lec c ió n E l P o s tu la n te 14. 15. 16. 18. de acertadamente. ¿Cuánto tiempo se atrasó el reloj hasta ese momento, si este es el me nor posible? a) 24 h d) 360 min b) 12 h e) 180 min c) 36 h Un reloj marca las 3:x; x está entre las 8 y las 9, pasado cierto tiempo el horario y el minute ro se permutan. ¿Qué hora era inicialmente? a) 3 :4 2 ^ b )3 :4 2 ^ d) 3:41 ^2 e) 3:41í ¡ c) 3:42 11 Un reloj indica las horas tocando tantas cam panadas como hora indica y además toca 2 campanadas en las medias horas. ¿Cuántas campanadas se escucharán en 1 día? a) 204 d) 342 b) 202 e) 324 c) 348 El reloj de Luis empieza a atrasarse a las 8:00 a. m. Si después de 3 horas cuando el re loj marcaba 10:30 de la mañana Luis arregla su reloj. ¿Después de cuánto tiempo volverá a marcar la hora exacta, si el reloj a partir del momento en que lo arreglan empieza a ade lantarse 10 minutos por hora? a) 1 día d ) 3 | días b) 5 días 2 e) 4 — días 5 c ) 3 días 17. Cada cuánto tiempo las manecillas de un reloj (horario y minutero) forman un ángulo de 0°. a) 1 h 6— min 11 c )1 h -8 min 11 e) 1 h min b) 1 h 5— min 11 d) 1 h 7 | min En la tarde melancólica de un día viernes Al- fredito proyecta una sombra de -Í3 m, si su estatura es igual a 1 m, ¿cuál es el ángulo que forman las agujas en ese instante? a) 70° d) 60° b) 120° e) 127° c) 135° 19. La mitad del tiempo que ha pasado desde las 9:00 a. m. es una tercera parte del tiempo que falta para las 7:00 p. m. ¿Qué hora es? 20 . 2 1 . 22 . a) 11:00 a. m. d) 2:20 p. m. 23. b) 1:00 p. m. c)4:00p. m. e) 10:— p. m. 3 Se construye un reloj que tiene el horario más grande que el minutero, cuando Timoteo ve la hora dice: “Son las 9:29, si el ángulo que forman las manecillas es 114°, ¿qué hora es en realidad? a) 5:47 d) 5:48 b)5 :45y e) 5:47-. c |5 :48 l ¡ A qué hora entre las 6 y las 7 el horario ade lanta a la marca de las 6 tanto como el minu tero adelante a la marca de las 7. „\c .4 2 1 a ) 6 l F la c . 420 b) 6- l T d) 6: 424 13 e) 6:.313 11 Un reloj anuncia las horas con un número de campanadas igual a las horas que está Indi cando, para anunciar los cuartos de hora da una campanada y para anunciar las medias horas da 2 campanadas, pero el reloj se ma logra a las 11:00 a. m., con lo cual deja de dar una campanada en todos los casos. ¿Cuán tas campanadas a dado el reloj desde las 10 horas hasta las 12 horas 15 minutos? a) 40 d) 37 b) 41 e) 36 c) 39 Un reloj anuncia las horas con un número de campanadas igual a las horas que está marcan do, además este mismo reloj da 3 campanadas en 8 segundos, entonces, ¿a qué hora exacta mente terminará el reloj de anunciar las 21 horas? a) 21 h 32 s b) 22 h 4 s c) 21 h 28 s d) 22 h 21 s e) 21 h 10 s m 1. d 6. d 11. a 16. c 21. N b Ld 2. d 7. a 12. a 17. b 22. e < 3. a 8. c 13. b 18. b 23. a J 4. b 9. c 14. d 19. b ü 5. a 10. b 15. a 20. d y INDUCCIÓN Y DEDUCCIÓN INDUCCION La palabra inducción proviene del latín inductivo (¡n: en y ducere: conducir) que es la acción y efecto de inducir. Es definido como una manera de razonar, en la cual se obtiene de los hechos particulares, una conclusión general. Así el razo namiento inductivo deductivo desempeña un gran papel en la resolución de diversos problemas matemáticos aplicándose también en las ciencias experimentales. Se puede representar de la si guiente forma: Casos particulares =» Caso general Ejemplos: 1. Calcular la suma de cifras del resultado en E, si se sabe que en la base hay 49 cifras 3. E = (333...333)2 Aplicando inducción: Con 1 cifra: (3)2 = 9 Suma de cifra del resultado 9(1) 1 cifra Con 2 cifras: (33)2 = 1089 9(2) 2 cifras Con 3 cifras: (333)2 = 110 889 9(3) 3 cifras En el problema: Con 49 cifras: (333...33)2 = 9( ) = 9(49) = 441 Calcular la suma de cifras del resultado de: M = (111...1)2 9 cifras Aplicando inducción: 1 cifra: 2 cifras: 3 cifras: 4 cifras: (1)2 = 1 (11)2 = 121 (111)2 = 12321 (1111 )2= 1234321 16 = 4 ' Suma de cifras 1 = 12 4 = 22 9 = 32 = 42 Entonces si fueran 9 cifras: 9 cifras: (11 ...11 )2 = 12...21 81 DEDUCCION La palabra deducir proviene del latín deducere que significa sacar consecuencias (conclusiones). La deducción es la acción de deducir; también es la conclusión que se obtiene en un proceso deducti vo. En lo que respecta a nuestro estudio, veremos como a partir de casos generales llegamos a es tablecer cuestiones particulares para la resolución de un problema. Caso general =» Casos particulares Ejemplo: Calcular: bca + cab + abe, s¡: (a + b + c)2 = 324 Aplicando deducción: (a + b + c)2 — 324 ■-> a + b 4-c = 18 Piden: bca + cab + abe =» bca + cab abe 1998 Por lo tanto: bca + cab + abe = 1998 EJERCICIOS RESUELTOS 1. Si: abed =(...4321)4-9999 hallar: a + b + c + d Resolución: Según el primer dato: abcd = (,..4321) h- 9999 El 9999 pasa al otro miembro multiplicando: abed x 9999 = 4321 Podemos escribir (10 000 - 1) a cambio de 9999 Entonces abed x (1000 - 1) = ... 4321 abcdOOOO - abed = ...4321 Es lo mismo que: _______ abcdOOOO- abed 7..4 3 2 1 de donde: d = 9 ;b = 7 ;c = 6;a = 5 a + b + c + d = 29 3 6 | C olec ció n El Po s tu la n te 2. Calcular la suma de cifras de P: P = 7444...44- .88038 1000 cifras 500 cifras Resolución: Tomando casos simples pero con la mis ma estructura del problema planteado, pero teniendo en cuenta que el número de cifras cuatro es el doble del número de cifras ocho. Entonces: . V44 - 8 = 6 1 cifra . 74444 - 88 = 66 X 3~ 2 cifras . 7444444 - 888 = 666 H Z T 3 cifras En el problema: 7444...444 - 88...88 = 666...66 => su™ade I l l I i I Clfras 1000 cifras 500 cifras 500 cifras 6(500) = 3000 l____________I 3. Hallar el valor de: x = 797 x 98 x 99 x 100 + 1 Resolución: Aplicando el método inductivo en el proble ma: • 7 1 x 2 x 3 x 4 + 1 = 5 => 5 = 1 x 4 + 1 • 7 2 x 3 x 4 + 5 + 1 =11 11 = 2 x 5 + 1 • 7 3 x 4 x 5 x 6 + 1 = 19 =» 19 = 3 x 6 + 1 Aplicando al problema: 7 9 7 x 9 8 x 9 9 x 1 0 0 + 1 = x = 97 x 100 + 1 .-. x = 9701 4. Hallar la suma de todos los elementos de la siguiente matriz: 1 2 3 4 ... 9 10 2 3 4 5 10 11 3 4 5 6 .. 11 12 4 5 6 7 12 13 9 10 11 12 .. 17 18 10 11 12 13 .. 18 19 Resolución: Sumar los 100 elementos que conforman la matriz va a ser demasiado operativo, aplican do inducción tendremos: [ 1 ] => suma = 1 = (1)3 . n.° filas |1 (D j 12 3 ¡ 1 2(3} 2 3 4 3 4 5 1 2 2 3 3 4 10 11 => suma = 8 = (2) . n.° filas suma = 21 = (3)3 ■ n.° filas 11 12 19 .-. suma = (10)3 = 1000 L— n.° filas .-. suma = 1000 5. Calcular E y dar como respuesta la suma de sus cifras. E = (333...333)2 200 cifras Resolución: Por Inducción tendremos: 3^ = 9 =» Scifras = 9 = 9(1) 1 cifra '-------► n.° cifras (33)2 = 1089 2 cifras D cifras = 18 = 9(2) ► n.° cifras (333) = 110 889 3 cifras E = (333...333)2 = 11...110 88...889 S c i f r a s = 27 = 9(3) L-►n.° cifras 200 cifras 199 cifras 199 cifras ■■■ Scifras = 9(200) = 1800 I ► n.° cifras 6. Hallar la suma de cifras del producto siguien te: P = 777...777 x 999...9999 50 cifras 50 cifras Resolución: Aplicando inducción: _7_ x _9_ = 63 1 cifra 1 cifra Suma de cifras 9 = 9(1) Ra z o n a m ie n t o M a te m á t ic o | 3 7 _77_x 99 = 7623 18 = 9(2) 2 cifras 2 cifras l l l x 999 = 776 223 27 = 9(3) 3 cifras 3 cifras Luego: P = 77...777x999...999 9(50) = 450 50 cifras 50 cifras 7. ¿Cuántos puntos de contacto hay en la si guiente gráfica? Resolución: Vamos a proceder a contar aplicando el mé todo inductivo, es decir, analizando casos simples, cuidando que la formación (distribu ción de las esferas) se mantenga uniforme mente, así: n.° de puntos de contacto [ ” EJERCICIOS PROPUESTOS l 1. Si: (a + b + c)° = 2b6, además: ab2= a0c5 calcular: abe + bea + cab a) 1666 ' b) 1776 c) 1206 d )446 e) 1006 2. Halle la siguiente suma: abed + mnpp + xyzw; sabiendo que: bd + np + yw = 160 ac + mp + xz = 127 ab + mn + xy
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