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solucionario matematicas 2 bach
Tipo: Ejercicios
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MOVIENDO NÚMEROS
El primer dígito de un número de seis cifras es 1. Si se mueve al otro extremo, a la derecha, manteniendo el orden del resto de cifras, el nuevo número (también de seis cifras) es tres veces el primero.
¿Cuál es el número original?
A : __^1 __ a __ b __ c __^5 __^7 y B : __ __ __ __^5 __^7 __^1
A : __^1 __ __ __^8 __^5 __^7 y B : __ __ __^8 __^5 __^7 __^1
A : __^1 __ __^2 __^8 __^5 __^7 y B : __ __^2 __^8 __^5 __^7 __^1
A : __^1 __^4 __^2 __^8 __^5 __^7 y B : __^4 __^2 __^8 __^5 __^7 __^1
Los precios de un toro, un cordero y un pollo son los que aparecen en la tabla:
Se compran 500 animales por 500 PTA. ¿Cuántos se han comprado de cada es- pecie? ☛ Plantea un sistema de dos ecuaciones (“número de animales comprados” y “coste de los animales comprados”) con tres incógnitas (número de pollos, x; de corderos, y; de toros, z). Simplificando, llegarás a la expresión: 19y + 99z = 1 500 → 19y = 1 500 – 99z Da a z los valores 0, 1, 2, 3…, calcula 1 500 – 99z y comprueba si el resultado es múl- tiplo de 19.
TORO CORDERO POLLO 25 PTA 5 PTA 0,25 PTA
RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS
Sustituimos x en la 2-ª ecuación: 500 – y – z + 20 y + 100 z = 2 000 → 19 y + 99 z = 1 500 → 19 y = 1 500 – 99 z
El único múltiplo de 19 es 114 = 19 · 6, que corresponde a z = 14 → y = 6 → x = 500 – 6 – 14 = 480 Por tanto, se han comprado 480 pollos, 6 corderos y 14 toros.
El dueño de una tienda compró cierto número de hámsters y la mitad de ese nú- mero de parejas de periquitos. Pagó 2 € por cada hámster y 1 € por cada peri- quito. Al venderlos, recargó en un 10% el precio de cada uno. Cuando tan solo le quedaban 7 animalitos por vender, se dio cuenta de que ha- bía recibido por los ya vendidos exactamente lo mismo que había pagado por todos ellos inicialmente. ¿Cuántos animalitos compró de cada clase?
Resuelve el sistema:
x 2
z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 500 – 99 z 1 500 1 401 1 302 1 203 1 104 1 005 906 807 708 609 510 411 312 213 114 15 ¿es 1
y + 1
x – 2
y + 1
x – 2
Habíamos llegado a que hay sin bailar del total.
Del mismo esquema se puede deducir el resto del problema:
Hay de chicos y de chicas.
El número de lápices es 15 · 7 · k + 10 · 7 · k = 175 k en total; como sabemos que es- tá comprendido entre 300 y 400, habrá 175 · 2 = 350 lápices. Así, k = 2 y faltarán, por tanto, 7 · 2 = 14 cajas.
Durante medio día trabajan todos en el grande. El resto del día trabaja la mitad en el grande y la otra mitad en el pequeño. Al día siguiente, lo que quedaba del prado pequeño lo segó un único trabajador en jornada completa.
¿Cuántos segadores tiene la cuadrilla?
☛
Observando el esquema, deducimos que 1 trabajador siega la mitad de del total en media jornada, es decir, del total.
Así, deducimos que, en total, son 8 segadores (pues la 1-ª mañana segaron entre todos ; es decir 8 del total). 18
CAJAS LLENAS = 15 k 3 k
10 · 7 · k LÁPICES 15 · 7 · k LÁPICES
TARDE TARDE
MAÑANA
Al resultado 5-0 se podrá llegar de 1 forma. Al 4-1, de 5 formas. Por tanto, al 5-1 de 1 + 5 = 6 formas.
El esquema ahora sería así:
El resultado pudo evolucionar de 16 formas distintas.
PASEO URBANO
Pochi va de A a B siguiendo el itinerario marca- do en rojo. Pero podría haber seguido otros mu- chos. ¿Cuántos?
¿Y si quiere pasar primero por el quiosco Q para comprar el diario?
habrá 30 itinerarios.
4
4- 4
4
4- 8
4
4- 12
4- 16
4
Q
A
B
1 2 1
Q
1 1
1 3 3 1
4 1
10 5
15
35
1 4 6
5 10
15 20
35 70
20 30
10
10 10
10
Q
B
Observa que cada resultado del diagrama lo obtenemos sumando los dos que tiene encima hacia la derecha con los dos que tiene encima hacia la izquierda.
Vemos que al resultado 8-0, sin triples, se puede llegar de 34 formas.
Observando el diagrama del ejercicio anterior, vemos que se puede llegar de 556 for- mas.
Hacemos un diagrama en el que aparezcan las distintas posibilidades de llegar a ca- da resultado:
Observa que cada resultado del diagrama lo obtenemos sumando los tres que tiene encima hacia la derecha con los tres que tiene encima hacia la izquierda.
Así, vemos que al resultado 4-4 se ha podido llegar de 784 formas.
Demuestra que, con seguridad, hay dos tarjetas que tienen el mismo número.
El número de tarjetas de crédito existentes supera a 10 000, que es el número de po- sibles “números secretos”.
0 – 0 1
1 – 1 2
0 – 2 2 2 – 1 5
1 – 2 5 3 – 1 12
2 – 2 14 4 – 1 26
3 – 2 37 5 – 1 56
4 – 2 89 6 – 1 118
5 – 2 209 7 – 1 244
6 – 2 477
0 – 3 4 1 – 3 12 2 – 3 37 3 – 3 106 4 – 3 277 5 – 3 698
0 – 4 7 1 – 4 26 2 – 4 89 3 – 4 277 4 – 4 784
0 – 5 13 1 – 5 56 2 – 5 209 3 – 5 698
0 – 6 24 1 – 6 118 2 – 6 477
0 – 7 44 1 – 7 244
0 – 8 81
2 – 0 2 3 – 0 4 4 – 0 7 5 – 0 13 6 – 0 24 7 – 0 44 8 – 0 81
1 – 0 1
0 – 1 1
Aplicando el principio del palomar, con seguridad, hay dos tarjetas que tienen el mismo “número secreto”.
El número de pelos en la cabeza de una persona no supera los 200 000. El número de habitantes en tu comunidad autónoma, sí. Por el principio del palomar, habrá, al menos, dos personas con el mismo número de pelos en la cabeza.
Dividimos el cuadrado de lado 35 m en 25 cuadra- ditos de lado 7 m cada uno.
Al haber 26 ovejas, necesariamente han de estar, al menos dos, en un mismo cuadradito. Y la distancia máxima dentro del cuadradito es su diagonal, que mide:
= < 10 m
Aplicamos el principio del palomar:
Hay 365 (o 366) fechas posibles para el cumpleaños; si hay 450 personas, deben coincidir, al menos, dos de ellas.
a) Para n = 1 → 1 3 – 1 = 0 =
6 (múltiplo de 6).
b) Supongamos que es cierto para n = k , es decir, que:
k^3 – k =
6; veamos si se cumple para n = k + 1:
( k + 1) 3 – ( k + 1) = k^3 + 3 k^2 + 3 k + 1 – k – 1 = k^3 – k + 3 k^2 + 3 k =
= ( k^3 – k ) + 3 k ( k + 1) =
6 + - 6 = - 6, como queríamos probar.
35 m
35 m
7 m 7 m
Veamos si, en este supuesto, es cierta para n = k + 1: (1 + 2 +^ …^ +^ k^ + ( k^ + 1))^2 = (1 + 2 +^ …^ +^ k )^2 + ( k^ + 1)^2 + 2(1 + 2 +^ …^ +^ k )( k^ + 1) = = 1^3 + 2^3 + … + k^3 + ( k + 1)^2 + 2( k + 1)(1 + 2 + … + k ) = ↑ (*) hipótesis de inducción
= 1^3 + 2 3 + … + k^3 + ( k + 1) 2 + ( k + 1)^2 k = (**) = 1 3 + 2 3 + … + k^3 + ( k + 1) 2 (1 + k ) = = 1^3 + 2^3 + … + k^3 + ( k + 1)^3 , como queríamos demostrar.
Notas: (*)^ Hemos utilizado que 1 + 2 + … + k = , que está demostrado en el
problema resuelto de esta misma página. (**) (^) En los dos últimos sumandos hemos sacado ( k + 1) (^2) factor común.
Demuestra que se verifican las dos igualda- des siguientes: a) a^2 = a' · c b) h 2 = a' · b'
a) El triángulo ABC es semejante al triángulo BCH (pues tienen los ángulos iguales). Por tanto:
= → a^2 = a' · c
b) Los triángulos BCH y ACH son semejantes (tienen los ángulos iguales). Por tanto:
= → h^2 = a' · b'
b) ( m^2 + 3)/ > 2
a) ≤ ⇔ 2 m^2 ≤ 1 + m^4 ⇔ m^4 – 2 m^2 + 1 ≥ 0 ⇔ ( m^2 – 1)^2 ≥ 0,
lo cual es cierto (el cuadrado de un número siempre es mayor o igual que cero).
m^2 1 + m^4
√ m^2 + 2
a' h
h b'
a a'
c a
( k + 1) k 2
( k + 1) k 2
a
a'
b
b'
h
c
a β b β (^) α
α
B H A
C
h
c
b) > 2 ⇔ m^3 + 3 > 2 ⇔ ( m^2 + 3) 2 > (^) ( (^2) )^2 ⇔ ↑ ↑
0 Son números positivos
⇔ m^4 + 6 m^2 + 9 > 4( m^2 + 2) ⇔ m^4 + 6 m^2 + 9 > 4 m^2 + 8 ⇔
⇔ m^4 + 2 m^2 + 1 > 0 ⇔ ( m^2 + 1)^2 > 0, lo cual es cierto.
Supongamos que no es cierto, es decir, que es racional.
En tal caso, existirían dos números enteros, a y b , tales que =.
= → 3 = → a^2 = 3 b^2
En la descomposición factorial de a^2 , el 3 está un número par de veces, mientras que en la de 3 b^2 está un número impar de veces. Por tanto, a^2 no puede ser igual a 3 b^2. Puesto que hemos llegado a una falsedad, la igualdad inicial es falsa. Por tan- to, es irracional.
El otro ángulo del cuadrilátero sería: 360 ° – (30° + 130° + 140°) = 60° Vemos que entre los cuatro ángulos: 30°, 130°, 140° y 60° no hay suplementarios. Te- niendo en cuenta la indicación del problema, el resultado es inmediato.
Adrián y Mari Carmen dicen siempre la verdad, excepto el día de su cumple- años: cada uno miente sobre su cumpleaños el día de su cumpleaños. El 2 de noviembre se les pregunta a los dos sobre el día de su cumpleaños. Adrián responde: “Fue ayer”; y Mari Carmen: “Será mañana”. Al día siguiente, se les vuelve a hacer la misma pregunta y sus respuestas fueron las mismas que el día anterior.
a^2 b^2
a b
a b
√ m^2 + 2
√ m^2 + 2 √ m^2 + 2 m^2 + 3
α
180 ° – α
¿Qué superficie tiene el campo triangular?
Hacemos un dibujo:
Observamos que: 5 594 = 1 369 + 4 225; es decir, que: c^2 = a^2 + b^2
Por tanto, el triángulo es rectángulo. Su área será:
= 1 202,5 m 2
En un triángulo rectángulo, a y b son sus catetos y c su hipotenusa. Lla- mamos h a la altura correspondiente a la hipotenusa. Demuestra que el triángulo con lados h, c + h y a + b es rectángulo.
Sabemos que a^2 + b^2 = c^2 , pues nos dicen que el triángulo de lados a , b y c es rectángulo.
Tenemos que probar que el triángulo de lados h, c + h y a + b es rectángulo; es decir, que:
( a + b )^2 + h 2 = ( c + h)^2 Pero: ( a + b )^2 + h 2 = a^2 + b^2 + 2 ab + h^2 = (*) c^2 + 2 c h + h^2 = ( c + h)^2 , c^2 como queríamos demostrar.
(*) (^) Si consideramos como base el lado a , el área del triángulo es ;
y, si consideramos como base el lado c , el área del triángulo es.
Por tanto: = → ab = c h
Tenemos 44 piedras y 10 bolsas distintas. ¿Podremos distribuir las piedras entre las diez bolsas de manera que ninguna bolsa quede vacía y todas ten- gan distinta cantidad de piedras?
c h 2
ab 2
c · h 2
a · b 2
b · a 2
a
b
1369 m 2
4225 m 2
5594 m 2
c
a b h
c
Si ninguna bolsa está vacía y todas tienen distinto número de piedras, habrá, como mínimo:
Necesitaríamos, como mínimo, 55 piedras, y solo disponemos de 44. Por tanto, no es posible la distribución.
En una fiesta hay 50 personas. Demuestra que, al menos dos de ellas, tienen el mismo número de amigos en la fiesta.
Aplicaremos el principio del palomar. Tenemos las siguientes posibilidades para el número de amigos de cada persona: 0, 1, 2, …, 49 (consideramos que si una persona es amiga de otra, la otra lo es de la primera; y que uno no se cuenta como amigo suyo). Tendríamos 50 posibilida- des, pero todas a la vez no se pueden dar. Si hay una persona con 0 amigos, no puede haber otra con 49 amigos, pues la de 0 amigos no sería amiga suya. Estas dos posibilidades no se pueden dar a la vez. Por tanto, como mucho, tenemos 49 posibilidades; y hay 50 personas. Si asociamos a cada persona una posibilidad, necesariamente habrá dos personas (al menos) con la misma posibilidad, es decir, con el mismo número de amigos.
Un gran balón de playa está apoyado so- bre una pared que forma un ángulo rec- to con el suelo. ¿Cuál es el radio de la pelota más grande que puede situarse entre la pared, el suelo y el balón de playa?
Hacemos un dibujo:
TC^ — = 100 cm; CD — = 100 cm — AB = r ;
AT = r ;
OB = r — OC = = 100 cm OA^ — = r · Por tanto, como: — OC =
tenemos que: 100 √^2 = r · √^2 + r + 100
Una bolsa con 1 piedra Una bolsa con 2 piedras … Una bolsa con 10 piedras
r = 100 cm
100 cm
100 cm
O
T
B D
A
C
r
Sumando estas dos últimas:
x = 8, y = 52, z = 30
y = 38 – (25 – t ) = 13 + t z = 16 + x = 16 + 25 – t = 41 – t
Hay infinitas soluciones. Todas las de la forma: x = 25 – λ ; y = 13 + λ ; z = 41 – λ ; t = λ siendo λ cualquier número real.
Halla las soluciones del siguiente sistema:
- = – 0,
Así, el sistema queda como sigue:
a – b = – 0,3 a = b – 0, 2 a + b = 0,9 2( b – 0,3) + b = 0, 2 b – 0,6 + b = 0, 3 b = 1,5 → b = 0, a = 0,5 – 0,3 = 0,
y^2 + 1
x^2 + 1
y^2 + 1
x^2 + 1
y^2 + 1
x^2 + 1
y^2 + 1
x^2 + 1
y^2 + 1
x^2 + 1
y = 38 – x z = 54 – y = 54 – 38 + x = 16 + x z = 41 – t x = 25 – t
x + y = 38 y + z = 54 z + t = 41 t + x = 25
2 z = 60 → z = 30 x = 38 – z = 38 – 30 = 8 y = 60 – x = 60 – 8 = 52
y = 60 – x 60 – x + z = 82 → – x + z = 22 x + z = 38
x + y = 60 y + z = 82 x + z = 38
x
z 82 y
x y
t z
Ahora es fácil obtener los valores de x e y :
a = = 0,2 → 1 = 0,2( x^2 + 1) → = x^2 + 1 →
→ 5 = x^2 + 1 → 4 = x^2 → x = ± = ±
b = = 0,5 → 1 = 0,5( y^2 + 1) → = y^2 + 1 →
→ 2 = y^2 + 1 → 1 = y^2 → y = ± = ±
Por tanto, hay cuatro soluciones para el sistema:
Enuncia en los dos casos una regla para pasar de una figura a la siguiente.
Después de 20 pasos, ¿cuántos cuadraditos contendrá la figura? ¿Y cuántos triangulitos? ¿Sabrías generalizar el problema?
a) Sucesión con cuadrados: / a 1 = 1 / a 2 = / a 1 + 4 / a 3 = / a 2 + 8 / a 4 = / a 3 + 12 /… = /… an = / an – 1 + 4( n – 1)
Sumando: an = 1 + 4 + 8 + 12 + … + 4( n – 1)
an = 1 + 4 (^) (1 + 2 + 3 + … + ( n – 1)) =
(*) 1 + 4 · =
= 1 + 2( n – 1) n (*) (^) (Ver problema resuelto de la página 19).
Por tanto: an = 1 + 2 n ( n – 1)
Al cabo de los 20 pasos habría 761 cuadraditos.
[1 + ( n – 1)]( n – 1) 2
x 4 = 2 y 4 = 1
x 3 = 2 y 3 = – 1
x 2 = – 2 y 2 = 1
x 1 = – 2 y 1 = – 1
y^2 + 1
x^2 + 1
a) …
b) …
Podemos descomponer, como se indica en la ayuda, p^2 – 1 de la forma: p^2 – 1 = ( p – 1) ( p + 1)
Un remero va desde un punto A hasta otro B y vuelve otra vez a B en 10 horas. La distancia entre A y B es de 20 km. Halla la velocidad de la corriente del agua, sabiendo que rema 2 km aguas arriba en el mismo tiempo que rema 3 km aguas abajo (se supone que su efectividad en cada remada siempre es la misma).
v = = 4 km/h
v = = = = =
4 = → x = 3,33 km/h es la velocidad de subida.
→ x = · = 5 km/h es la velocidad de bajada.
Demuestra que para cualquier valor de n , natural, se verifica esta igualdad:
+ + + … + = n 4 ( n + 4)
( n + 3) ( n + 4)
6 x 5
6 x 5
120 x 100
3 x
x 3 x
40 km 20 20 — + — horas x (3/2) x
40 km 10 horas
Lo demostramos por inducción:
a) Para n = 1 → = → es cierta
b) Supongamos que es cierta para n = k , es decir, que se tiene que:
Se trata de probar que, en este caso, es cierta para n = k + 1, es decir, que:
Pero:
hipótesis de inducción
como queríamos probar.
Si a y b son dos números distintos y ambos positivos, demuestra, por el método de reducción al absurdo, las siguientes desigualdades:
a) > b) >
a) Supongamos que la desigualdad es falsa, es decir, que:
≤ ; como a y b son positivos, a + b también lo es,
entonces: ( a + b )^2 ≤ 4 ab
Desarrollamos el cuadrado y agrupamos términos: a^2 + 2 ab + b^2 ≤ 4 ab a 2 – 2 ab + b^2 ≤ 0 ( a – b )^2 ≤ 0 Pero, como a ≠ b , ( a – b ) 2 no es cero; y nunca puede ser negativo. Hemos lle- gado a un absurdo; por tanto:
b) Suponemos que es falsa la desigualdad, es decir, que: a + b ≤ √ ab 2
2 ab a + b
a + b 2
2 ab a + b
a + b 2
a + b √ ab 2
2 ab a + b
a + b 2
k + 1 4( k + 5)
( k + 1)( k + 4) 4( k + 4)( k + 5)
k^2 + 5 k + 4 4( k + 4)( k + 5)
k ( k + 5) + 4 4( k + 4)( k + 5)
( k + 4)( k + 5)
k 4( k + 4)
( k + 4)( k + 5)
( k + 3)( k + 4)
k + 1 4( k + 5)
( k + 4)( k + 5)
( k + 3)( k + 4)
k 4( k + 4)
( k + 3)( k + 4)