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Sección 2.2 Solución de problemas y uso de fórmulas 83 Para los ejercicios 81-84, consulta el ejemplo 3. 81. Tasa de impuestos equivalente Kimberly MorseAustin es una estudiante y se encuentra en el rango federal de ingresos con 15% de impuestos. Kimberly está considerando invertir $825 en un fondo común libre de impuestos que paga un in terés simple de 3.5%. Determina la tasa de impuestos equiva lente a una tasa libre de impuestos de 3.5%. 82. Comparando inversiones Dave Ostrow se encuentra en el rango federal de ingresos con 35% de impuestos y está con siderando dos inversiones: un abono en un fondo común libre de impuestos que paga un interés simple de 3% o un certifi cado de depósito que paga un interés simple de 4.5%. ¿Cuál de las inversiones proporciona mayores ganancias? 83. Inversiones de padre e hijo Anthony Rodríguez se en cuentra en el rango federal de ingresos con 35% de impues tos y su hijo Ángelo, en el rango con 28%. Cada uno de ellos está considerando crear un fondo común libre de impuestos que proporciona un interés simple de 4.6%. a) Encuentra la tasa de impuestos equivalente a una tasa de 4.6% libre de impuestos para Anthony. b) Encuentra la tasa de impuestos equivalente a una tasa de 4.6% libre de impuestos para Ángelo. 84. Comparación de inversiones Marissa Felberty está conside rando invertir $9200 en una cuenta que genera impuestos que da un interés simple de 6.75% o en una cuenta libre de im puestos que da un interés simple de 5.5%. Si ella se encuentra en el rango federal con impuestos de 25%, ¿cuál inversión le generará mayores ganancias? Los ejercicios 85-88 son de situaciones diversas. Resuelve todos. 85. Pérdida de peso Un nutriólogo explica a Robin Thomas que una persona pierde peso al quemar más calorías de las que consume. Si Robin quema más de 2400 calorías diarias, su pérdida de peso puede calcularse por el siguiente modelo matemático: w 0.02c, donde w es el peso perdido semanal y c es el número de calorías quemadas por día por encima de 2400 calorías. a) Encuentra la pérdida de peso semanal de Robin si al ejercitarse quema 2600 calorías por día. b) ¿Cuántas calorías tendría que quemar Robin en un día para perder 2 libras en una semana? 86. Toma de presión Cuando se realiza una toma de presión, el ritmo cardiaco máximo permitido, m, en unidades de la tidos por minuto, puede ser aproximado por la ecuación m 0.875x 190, donde x representa la edad del paciente desde 1 a 99. Usando este modelo matemático, encuentra a) el ritmo cardiaco máximo para una persona con 50 años de edad. b) la edad de una persona cuyo ritmo cardiaco máximo sea de 160 latidos por minuto. 87. Saldo de una cartera de inversiones Algunos asesores finan cieros recomiendan la siguiente regla de oro a los inversionis tas: “El porcentaje de acciones en su cartera debe ser igual a 100 menos su edad”. El resto debe estar en forma de bonos o efectivo. a) Construir un modelo matemático para el porcentaje de la cartera que debe ser usada en acciones (usa S para de notar el porcentaje en acciones y a para la edad de una persona). b) Usando esta regla de oro, encuentra el porcentaje de la cartera que debe mantenerse en acciones para una perso na de 60 años de edad. 88. Índice de masa corporal El índice de masa corporal es una ma nera estándar de evaluar el peso de una persona en relación con su estatura. Para determinar tu índice de masa corporal (IMC) usando las medidas métricas, divide tu peso en kilogramos, por tu estatura, en metros cuadrados. Para calcular tu IMC usando libras y pulgadas, multiplica tu peso en libras por 705, luego di vídelo entre el cuadrado de tu estatura en pulgadas. a) Crea una fórmula para encontrar el IMC de una perso na usando kilogramos y metros. b) Crea una fórmula para encontrar el IMC de una perso na cuando su peso está dado en libras y su estatura en pulgadas. c) Determina tu IMC. Problema de desafío 89. Resuelve la fórmula para a) s, b) u. Ejercicios de repaso acumulados [1.4] 90. Evalúa 91. Evalúa 92. Evalúa a3 3a2b 3ab2 b3 cuando a 2, b 3. [2.1] 93. Resuelve la ecuación 1 4 t + 1 2 = 1 - 1 8 t. © G lo wi m ag es r = s>t t>u 7 + 9 , 123 + 4 , 42 ƒ3 - 7 ƒ + 252 - 32 . -232 + 42 + ƒ3 - 4 ƒ - 62. 84 Capítulo 2 Ecuaciones y desigualdades 2.3 Aplicaciones del álgebra 1 Traducir una proposición verbal a una expresión algebraica o a una ecuación. 2 Utilizar el procedimiento de resolución de problemas. 1 Traducir una proposición verbal a una expresión algebraica o a una ecuación Traducir un problema de aplicación verbal a una ecuación es quizá la parte más difícil en la resolución de problemas. Comencemos esta sección con algunos ejemplos o frases re presentadas como expresiones algebraicas. Frase Expresión algebraica Un número incrementado en 8 x + 8 Dos veces un número 2x Un número menos 7 x – 7 Un noveno de un número 1 9 x o x 9 2 más 3 veces un número 3x + 2 4 menos 6 veces un número 6x – 4 12 veces la suma de un número y 5 12(x+5) La variable x se utiliza en estas expresiones algebraicas, sin embargo, se puede utilizar cualquier variable para representar la cantidad desconocida. EJEMPLO 1 Expresa cada frase como una expresión algebraica. a) El radio, r, disminuido en 9 centímetros b) 5 menos que dos veces la distancia, d c) 7 veces un número, n, aumentado en 8 Solución a) r 9 b) 2d 5 c) 7n 8 Resuelve ahora el ejercicio 9 Consejo útil Consejo de estudio ¡El éxito en la solución de problemas requiere de un trabajo arduo! Asegúrate de lo siguiente: • Lee el libro y los ejemplos cuidadosamente. • Asiste a clases todos los días. • Realiza todos los ejercicios que se te asignen. Conforme vayas leyendo los ejemplos en el resto del capítulo, piensa en cómo estos se pueden aplicar a otros problemas similares. Por ejemplo, en el ejemplo 1 a) establecimos que el radio, r, disminuido en 9 centímetros, puede ser representado por r 9. Puedes generalizar para otros problemas similares. Por ejemplo, un peso, w, disminuido en 15 libras puede ser representado como w 15. EJEMPLO 2 Escribe cada una de las frases como una expresión algebraica. a) El costo de comprar x camisas a $4 cada una b) La distancia recorrida en t horas a 65 millas por hora c) El número de centavos en n monedas de cinco centavos d) Una comisión de 8% en la venta de x dólares Sección 2.3 aplicaciones del álgebra 85 Solución a) Podemos razonarlo de la siguiente forma: una camisa costaría 1(4) dólares; dos ca misas, 2(4) dólares; tres camisas, 3(4) dólares; cuatro camisas, 4(4) dólares, y así sucesivamente. Al continuar con este proceso de razonamiento podremos obser var que x camisas costarán x(4) o 4x dólares. Podemos usar el mismo proceso de razonamiento para resolver cada uno de los otros incisos. b) 65t c) 5n d) 0.08x (8% se escribe como 0.08 en forma decimal) Resuelve ahora el ejercicio 7 Consejo útil Cuando se nos solicita calcular un porcentaje, siempre calculamos el porcentaje de alguna cantidad. Por lo tanto, cuando se da un porcentaje, siempre es multiplicado por un número o una variable. En los siguientes ejemplos usamos la variable c, aunque cualquier letra puede usarse, para representar la variable. Frase Expresado como 6% de un número 0.06c El costo de un artículo incrementado en 7% de impuestos c 0.07c El costo de un artículo reducido en 35% c 0.35c A veces, en un problema hay dos números que se relacionan entre sí. Con frecuencia representamos uno de los números como una variable y el otro número como una expre sión que contiene a esa variable. Por lo general, representamos la descripción menos com plicada con la variable, y escribimos la segunda (la expresión más complicada) en términos de la variable. En los ejemplos siguientes, utilizamos x para la variable. Frase un númeroSegundo número La edad de Dawn ahora y la edad de Dawn dentro de 3 años x x 3 Un número es 9 veces el otro x 9x El segundo número es el número menos 4 x x 4 Un número y el número aumentado en 16% x x 0.16x Un número y el número disminuido en 10% x x 0.10x La suma de dos números es 10 x 10 x Una tabla de 6 pies cortada en dos partes x 6 x $10,000 compartidos por dos personas x 10,000 x Los últimos tres ejemplos pudieran no ser tan obvios. Considera “La suma de dos números es 10”. Cuando sumamos x y 10 x, obtenemos x (10 x) 10. Cuando una tabla de 6 pies se corta en dos partes, las dos partes serían x y 6 x. Por ejemplo, si una parte es de 2 pies, la otra debe de ser 6 2 4 pies. Consejo útil Supón que lees la siguiente oración en un problema de aplicación: “Una cuerda de 12 pies es cortada en dos partes.” Probablemente sabrás que x será la variable que represente la longi tud de la primera parte. De lo que no se está seguro es si debe utilizar x 12 o 12 x para representar la longitud de la segunda parte. Para ayudarte a decidir, podría ser de utilidad usar números específicos para establecer un patrón. En este ejemplo podrás usar un patrón similar al que se muestra a continuación como apoyo. Si la primera parte es… La segunda parte es… 2 pies 10 pies 12 pies 2 pies 5 pies 7 pies 12 pies 5 pies Para este patrón puedes observar que si la primera parte es x pies, entonces la segunda parte es 12 x pies.
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