ARITMÉTICA 4TO AÑO DE SECUNDARIA RAZONES Y PROPORCIONES RAZÓN Se llama razón a la comparación de dos cantidades. Esta comparación se puede hacer de dos maneras: Razón Aritmética (r): Es la comparación entre dos cantidades por medio de una diferencia. . a–b . a : Antecedente b: Consecuente Razón Geométrica (k): Es la comparación entre dos cantidades por medio de un cociente. . a b . a : Antecedente b: Consecuente PROPORCIÓN Dado cuatro números diferentes de cero, en un cierto orden, formarán, una proporción, si la razón de los primeros es igual a la razón de los últimos. Esta proporción puede ser: aritmética, geométrico armónico Proporción Aritmética o Equidiferencia Si a – b = r y c – d = r, entonces: . a–b=c–d . . a+b=c+d . Clases de Proporción Aritmética Discreta Cuando todos los términos son diferentes entre sí donde: . a–b=c–d . . d: 4ta diferencial . Continua Cuando los términos medios son iguales: . a–b=b–c . . . b ac . 2 b: media d iferencial o media a ritmética c: 3era. difer encial . 1 ARITMÉTICA PRIMER TRIMESTRE Proporción Geométrica o Equicociente: Si: NOTA: a b =ky c d = k entonces a.d=b.c . . a c b d b, c : Medios . a, d : Extremos Clases de Proporción Geométrica Discreta Cuando los términos son diferentes sí donde: a c . b d . . d: 4ta proporcional . Continua Cuando los términos medios son iguales . a b . b c a.c b 2 b a.c b: media p roporciona l o media geométrica c: 3era. propo rcional . SERIE DE RAZONES GEOMÉTRICAS EQUIVALENTES Se denomina así al conjunto de más de dos razones que tiene el mismo valor a1 a2 a3 ..... an k . b1 b2 b3 ..... bn . . a1 a2 a3 .......... ... an kn . b1 b2 b3 .......... .. bn Ejemplo: 1 / 2 = 2 / 4 = 3/ 6 = 4 / 8 = 0,5 En general definimos la serie: . donde: a1, a2, a3,… b1, b2, b3,… 2 a1 a2 a2 b2 a3 b3 .......... ..... an : Antecedentes bn : Consecuentes k : Constantes de proporcionalidad an k . bn ARITMÉTICA 4TO AÑO DE SECUNDARIA EJERCICIOS 1. Hallar la 3ra diferencial de 17 y 12 2. Hallar la 4ta diferencial de 10,7 y 5 3. Dos números están en relación de 3 a 7 (o forman una razón de 3/7) y su suma es 400. Hallar el mayor de los números. 4. La diferencia de 2 números es 244 y están en relación de 7 a 3. ¿Cuál es el mayor de los números? 5. La razón de dos números es 3/ 17 y su suma es 480. El menor de los números es: 6. se tienen 200 bolas de las cuales 160 son negras y las restantes blancas. Las bolas blancas que se deben añadir para que por cada 7 blancas se tenga 4 negras; es: 7. En una proporción geométrica continua uno de los extremos es 9 y la media proporcional es 36, el otro extremo, es: 8. El producto de los 4 términos de una proporción es 5776. Si uno de los extremos es 4, el otro extremo es: a b c d 9. Sabiendo que: y a.c + b.d = 14400. La suma de los antecedentes es: 4 8 7 9 10. Si: a b c y 2 5 3 Además: a2+ b2+ c2=152. Hallar “a + b + c” 11. En una reunión hay hombres y mujeres siendo el número de hombre al total de personas como 3 es a 8 y la diferencia entre hombre y mujeres es 18. La razón entre hombres y mujeres, si se retiran 12 mujeres será: 12. La suma se 3 números es 400. El primero es al segundo como 7 es a 3 y su diferencia es 128. El tercer número es: 13. Si: a b c 2 5 3 y a2+ b2+ c2=152. Hallar “a + b + c” 14. La diferencia entre el mayor y menor términos de una proporción geométrica continua es 25, el otro término es 30.Cual es la suma de los 4 términos. 15. Do números son proporcionales a 7 y 4. Si se aumenta 120 a uno de estos y 180 al otro se obtienen cantidades iguales. El menor es: 16. El producto de los cuatro términos de una proporción geométrica es 160000. Sabiendo que los términos medios son iguales y que uno de los extremos es 25; la suma de los cuatro términos de la proporción, es: 17. En una serie de razones equivalente los antecedentes son 3, 5, 7 y 8 se sabes que el producto que se obtiene con los consecuentes es 13 440. Luego la suma de los consecuentes, es: 3 ARITMÉTICA PRIMER TRIMESTRE 18. En una proporción geométrica discreta cada uno de los tres últimos, términos es la mitad del término anterior. Si los cuatro términos suman 225; el tercer término, es: 19. Encontrar cuatro números proporcionales a 1, 2, 3 y 5 sabiendo que la suma de los cubos de los números buscados es 1288. El número mayor, es: 20. Un cilindro de 60lit. de capacidad, fue llenado completamente por 4 recipientes donde el volumen del primero es al segundo como el tercero es al cuarto como 2 es a 1. Halla la suma de los volúmenes del segundo y cuarto recipiente. 21. La relación entre 2 números es de 11 a 14. Si a uno de ellos se le suma 33 unidades y al otro se le suma 60 entonces ambos resultados serían iguales. Halla dichos números 22. Dos números están entre sí como 7 es a 12. si al menor se le suma 70, para que el valor de la razón no se altere, entonces el valor del otro número debe triplicarse. Halla el mayor de los 2 números. 23. Determine la tercia proporcional entre la media proporcional de 9, 16 y la cuarta proporcional de 10, 15 y 14 24. Se tiene 3 números pares consecutivos, la razón entre el mayor y el menor es 6/5. ¿Cuál es el otro número? 25. La suma de tres números es 1425, la razón del primero y el segundo es 11/3 y la diferencia de los mismos es 600. Hallar el otro número. 26. Se tiene la siguiente serie: 81 b c 3 Calcular b + c + d b c 3 d 27. Si: a b c 1 y c – b =40 Calcule a + b + c + d b c d 5 28. En una proporción continua los términos extremos son entre si como 1 a 9. Hallar la media proporcional si dichos términos se diferencian en 40. 29. En una proporción continua la suma de sus términos extremos es 25. Halle la suma de los términos de la proporción si la media proporcional es 12. 30. En una proporción geométrica, la suma y la diferencia de sus dos primeros términos están en relación de 2 es a 1. Halle la cuarta proporcional si el tercer término es 18. 31. En una proporción geométrica continua se sabe que la diferencia de los extremos es 40, y la suma de términos es 100. Calcular la media aritmética de los extremos. 32. En una asamblea estudiantil de 2970 estudiantes se presentó una moción. En una primera votación por cada 4 votos a favor habían 5 en contra. Pedida la reconsideración se vio que por cada 8 votos a favor habían 3 en contra. ¿Cuántas personas cambiaron de opinión? No hubo abstenciones. 4 ARITMÉTICA 4TO AÑO DE SECUNDARIA 33. En una fábrica embotelladora se tienen 3 máquinas A, B y C, por cada 7 botellas que produce la máquina “A”, la máquina “B” produce 5, por cada 3 botellas que produce la máquina “B”, la máquina “C” produce 2. En un día la máquina “A” produjo 4400 botellas más que “C”. ¿Cuántas botellas produjo la máquina “B” ese día? 34. En una proporción geométrica continua el producto de los 4 términos es 1296 y el producto de los antecedentes es 24. Calcula la tercia proporcional. 35. La suma, diferencia y el producto de 2 números están en la misma relación que los números 5, 3 y 16. Halla estos números. 36. Hallar la cuarta proporcional de 13, m y n, sabiendo que “m” es la media proporcional de 52 y 13 y “n” es la tercera proporcional de 25 y 15. La conciencia es la columna vertebral del alma, mientras la conciencia es recta se sostiene en pie, yo no tengo más que esa fuerza pero ella sola me basta” Homero ACTIVIDADES 1. Halla la 3ra diferencial de 19 y 11 2. Halla la 4ta diferencial de 18, 15 y 12 3. Si: a 3 . Halla “b”; Si: a + b = 140 b 4 4. Si: y x z 3 5 6 , x+y+z = 56. Halla “z” 5. Si: y x z 3 4 2 ; x.y.z = 192. Halla “x + y + z” 6. Si: 2 5 1 a b c Se sabe: a + b+ c = 96. Halla “c” 7. Si: a 3 Si b – a = 15. Halla “a + b” b 4 5 ARITMÉTICA PRIMER TRIMESTRE 8. Si: a b c 5 3 6 9. Si: a 1 b 2 , 2 3 y a + c= 66. Halla “b” Además, a + b + 3 = 20 Calcula “a” 10. Si: 8 es la cuarta proporcional de “a”, 6 y “b”; y “a” es la cuarta proporcional de “b”, 16 y 48. Hallar el valor de “b-a” 11. En una proporción geométrica cuya razón es 3/5, se sabe que el producto de los antecedentes es 216 y la suma de los consecuentes es 50. Entonces la diferencia de los antecedentes es: ¡¡¡AVERIGUA QUIEN PAGÓ!!! CAMBISTA COLOSAL Dos países vecinos, llamados del Norte y del Sur, han vivido en perfecta armonía durante mucho tiempo, y tenían un acuerdo mediante el cual mantenían sus monedas cotizadas a la par; es decir, un dólar del Norte valía igual que un dólar del Sur. Cierto día por problemas de política internacional (¡cuando no la política!) se echó a perder la armonía. Entonces el Gobierno del Norte, argumentando algo así como “en legítima defensa de nuestra soberanía, y considerando que no debemos perder nuestra identidad nacional, tan dignamente defendida...” publicó un decreto, cuyo único artículo establecía que en lo sucesivo diez dólares del Sur sólo valían como nueve dólares del Norte. Al día siguiente, el Gobierno del Sur, para no quedarse atrás, también decretó un artículo único, que diez dólares del Norte sólo valían nueve dólares del Sur... Vivía en la conflictiva línea de frontera un longevo muy astuto que, al enterarse de la noticia, exclamó: – ¡Ajá! ¡Esta es mi oportunidad! ¡Ahorita empiezo a hacer negocio! Dicho y hecho. Corriendo llegó a una tienda norteña, escrutó las ofertas y decidió comprar un pantalón de un dólar, y lo pagó con diez dólares del Norte. en seguida pidió como vuelto un billete de diez dólares del Sur, que allí no valían más que nueve. Luego, feliz de la vida y silbando la Marsellesa, se dirigió a una tienda del sur. En ella compró un par de lindas camisas por un dólar, pagándolo con el billete de diez dólares del Sur que le dieron en la otra tienda. Y, como era de esperar, pidió que le dieran de vuelto un billete de diez dólares del Norte, que allí solo valían nueve. De regreso a casa el veterano tenía en el bolsillo, como al salir un billete de diez dólares del Norte y, además, un pantalón y dos camisas, y los comerciantes tenían en su caja nada menos que... ¡un dólar más!. Entonces, estimado alumno, ¿puede decir quien pagó las dos camisas y el pantalón? 6 ARITMÉTICA 4TO AÑO DE SECUNDARIA PROGRESIONES: ARITMÉTICA Y GEOMÉTRICA PROGRESIÓN ARITMÉTICA Es aquella sucesión de términos que se caracteriza por ser cualquier término de ella aumentando una cantidad constante llamada razón (r) Representación a1 . a2 . a3 . .............. an a1 . a1 + r . a1 + 2r ........ . a1 + (n - 1)r ELEMENTOS DE P.A. Inicio de la P.A a1: primer término separación de términos:, an : término enésimo r : razón de la P.A Sn : Suma de n primeros términos CLASES DE P.A De acuerdo a la razón: Si r > 0 Si r < 0 P. A. Creciente P. A Decreciente PROPIEDADES Calculo de la razón: Sea a1 . a2 . a3 . ................ . an r = a3 – a1 En general: . r = an – an – 1 . En total P.A la suma de los términos equidistante de los extremos son iguales. Para hallar un término enésimo último cualquiera . an = a1 + (n - 1) . r . Ejemplo: Hallar el 15avo termino: 3 . 5 . 7 . 9 ............... Resolución Usemos: an = a1 + (n – 1)r del ejercicio a1 = 3; n = 15; r = 2 Reemplazando a15 = a1 + (15 - 1) . r 7 ARITMÉTICA PRIMER TRIMESTRE a15 = 3 + (14) . 2 a15 = 31 Términos central de una P. A an an a1 2 . Existe cuando “n” es impar Ejemplo: Hallar el término central 3 . 6 . 9 . 12 .......... 15 tér min os Resolución ac = an 3 , 2 tenemos que hallar an a15 = 3 + (15 - 1) . 3 a15 = 45 Por tanto: ac = 45 3 2 ac = 24 Suma de una P. A a a1 Sn n 2 Ejemplo: Hallar “S” S 2 4 6 8 .......... . 17 tér min os S17 = an 2 2 . 17 Hallar a17 = ? a17 = 2 + (17 - 1) . 2 a17 = 2 + 16 . 2 a17 = 34 Luego: 34 2 S17 = . 17 2 S17 = 18 . 17 8 ARITMÉTICA 4TO AÑO DE SECUNDARIA S17 = 306 Además: Si n es impar Entonces Sn = ac . n OBSERVACIÓN: EN LA PRACTICA, PARA REPRESENTAR A UNA P.A a1 . a2 . a3 . …….. . an SE UTILIZA LA SIGUIENTE FORMA: a1, a2, a3 . ……… , an COMO VERÁS SE REEMPLAZA LA COMA POR EL PUNTO PROGRESIÓN GEOMÉTRICA Es una sucesión de términos en la cual un término es igual al anterior multiplicado por una cantidad constante llamada razón (q) Representación: t1: t2: t3: t4: ........: tn t1: tq: t2q2: t1 q3: ........: tn . qn- 1 OBSERVACIÓN: RESULTA MUY INCOMODO TRABAJAR CON TODOS LOS SÍMBOLOS QUE REPRESENTA A UN P.G POR LO TANTO UTILIZAREMOS A ESTA SUCESIÓN NUMÉRICA. Elementos de la PG: inicio de la PG. t1 primer término (t1 0) : separación de términos q razón geométrica (q 0) tn términos enésimo Sn suma de “n” primeros términos Pn producto de los “n” primeros términos Clases de PG Si q > 1 PG es creciente Si 0 < q < 1 PG es Decreciente Si q < 0 PG es Oscilante PROPIEDADES: CALCULO DE LA RAZÓN (Q) Sea la PG 9 ARITMÉTICA PRIMER TRIMESTRE t1: t2: t3: ........... : tn q t t 2 t3 ............. n t1 t 2 t n1 CALCULO DEL TÉRMINO ENÉSIMO DE UN PG. t n t1 .q n 1 Ejemplo: Hallar 9no término en 1 1 1 , , , 81 27 9 ........ Resolución Halando la razón: 1 81 q = 27 q=3 1 27 81 Calculando el t9 tg = tg = 1 . 3 9 1 81 1 . 38 34 tg = 34 tg = 81 En total PG. El producto de los términos equidistantes de los extremos es igual TÉRMINO CENTRAL DE UNA PG. Tc t1 . t n . n impar Cuando el número el términos (n) es impar Ejemplo: Hallar el término central 3 , 6 , 12 , .......... .. . 15 tér min os Resolución 10 ARITMÉTICA 4TO AÑO DE SECUNDARIA Tc = 3 . t15 t15 =3 . 215 – 1 t15 = 3 . 214 Hallando t15: Reemplazando tc = 3 . 3 . 214 = 32 . 214 = 32 . 214 = 3 . 27 = 3 . 128 7 . tc = 384 . SUMA DE UNA PG DE UN TÉRMINO t1 (q n 1) Sn q 1 . Ejemplo: Sumar: . 1 1 1 ; ; ; .......... ....... 243 27 81 10 tér min os Resolución Hallándose la razón: 1 81 q= q=3 1 243 Hallándose la suma de términos S10 = 1 (310 1) . 243 31 S10 = 1 59048 . 243 2 S10 = 29524 243 S10 = 121, 5 PRODUCTO TÉRMINOS DE UNA PG. . Si: n impar Pn t1 . tn . Pn tcn n . . 11 ARITMÉTICA PRIMER TRIMESTRE Ejemplo: Hallar el producto de términos de: 1 1 1 , , , ......... 128 64 32 14 tér min os Resolución 1 64 q = 32 q=2 1 32 64 Hallamos la razón Hallando t14. t14 = t14= 2 13 t14 = 26 27 1 128 . 1 . 2141 128 Ahora: P14 = 1 . 26 128 P14 = 1 . 26 27 1 P14 = 2 7 7 . P14 = SUMA LÍMITE: Suma de todos los términos de una PG. Ilimitada decreciente, se obtiene así: S lim Ejemplo: Calcular S= t1 1 q Si: –1 < q < 1 1 1 1 1 .......... . 4 8 16 32 Resolución: Hallando la razón 1 t1 = 4 Como S = t1 1q 1 16 q= 1 8 q= reemplazamos 8 16 q= S= S= 12 1 4 1 2 1 1x2 4 1 1 1x4 1 2 2 1 2 ARITMÉTICA 4TO AÑO DE SECUNDARIA OBSERVACIÓN: PARA HALLAR UN TÉRMINO CUALQUIERA SE PUEDE APLICAR LAS SIGUIENTE FORMULAS GENERALES . EN UNA PA: EN UNA PG . ax = ay + (x - y) . r . . T x= ty .q . EJERCICIOS 1. Calcular el a15 en la P.A: 12; 8; 4;...... 2. En la P.A: 4; 7; , 10; .........., calcular el vigésimo segundo término. 3. Hallar la razón de la Progresión Aritmética si el primer término es 3 y el sexto término es 8. 4. ¿Cuántos términos posee la siguiente Progresión Aritmética? P.A.: 6; 9; 12; ......; 36 5. Hallar: P = 35 + 36 + 37 + ........ + 355. Dar la suma de cifras de “P” 6. Si: R = 21 + 23 + 25 + ..... + 189. Calcular la suma de cifras de “R” 7. En un P.A se conoce: a3 = 18; a7 = 30. hallar “a22” 8. Hallar el valor de “x” en lña siguiente P.A (4x-5);20;(4x+5) 9. Sabiendo que: (x + y); (4x - 3y); (3x + 5y). Son 3 términos consecutivos de una P.A. calcular el, valor de: x/y 10. Hallar la suma de todos los términos de la progresión Aritmética: 3, 5, 7, ....................., 31 11. Si en un progresión geométrica t1 = 2; t6 = 64. hallar la razón 12. Calcular el primer término de una P.G. en el que el tercer término es 3 y el séptimo es 3/16 13. Hallar el primer término de una P.G si la suma de los 2 primeros términos es 15 y de los siguientes 2 términos es 60. 14. Encontrar “x” para que: x – 4; 2x – 8; 3x - 10 Formen una P.G de razón 2 15. Hallar la suma de los 4 términos de: t1, 16, 64, t4 16. Dada la suma siguiente P.A 13 ARITMÉTICA 2; 5; a; .......; b PRIMER TRIMESTRE Hallar “a + b” Siendo b el décimo término 17. Si el producto de 3 números en P.G es 27. ¿Cuál es el término central? 18. Si el producto de 3 números que están en P.G. es 64 y la razón es 2. Calcula el menor término 19. En una P.G., si t5 = 9 y t7 = 1. entonces: t6 vale: 20. hallar la suma de los 1ros 5 términos de la P.G : 2, a, 8, 16, b, ..................... WIENER, NORBERT Norbert Wiener era el típico matemático despistado. En cierta ocasión su familia se mudó a un pueblo muy cercano a donde vivían antes. Su esposa, conociéndole, decidió mandarle al MIT como todos los días, y ella se encargó de la mudanza. Tras repetirle cientos de veces (quizás más) que se mudaban tal día, el día D le dio una hoja de papel con la nueva dirección, porque estaba absolutamente segura de que lo iba a olvidar. Desgraciadamente, usó este papel para resolverle por la otra cara una duda a un estudiante. Cuando volvió por la tarde a su casa, por supuesto, se olvidó de que se habían mudado Su primera reacción al llegar a su antigua casa y verla vacía fue la de pensar que le habían robado, y entonces recordó lo de la mudanza. Como tampoco conseguía recordar a dónde se habían mudado y no tenía papel, salió a la calle bastante preocupado, y vio una chica que se acercaba; entonces le dijo: - Perdone, pero es que yo vivía aquí antes y no consigo recordar... - No te preocupes, papá, mamá me ha mandado a recogerte. (Hay que decir que era de noche y no se veía bien.) 14 ARITMÉTICA 4TO AÑO DE SECUNDARIA ACTIVIDADES 1. Hallar “x” en la P.A. (2x - 10); 10; (3x + 20);........ 2. Hallar el vigésimo término de la P.A: 20, 12, 4,................, 3. ¿Cuántos términos hay en la siguiente P.A? 32; 36; 40;......., 196 4. Calcular la suma de los 2 primeros términos de la P.A: 12; 17; 22;.......... 5. Hallar “A + B - C” en la P.A: 2; 8;...............; A; B, C siendo A el término 15avo PARA UN TROME EN MATEMÁTICAS En el caso de que tu amigo sea un fuera de serie en matemáticas, anímale para que te ayude a realizar una multiplicación ligerita: Le dirás a tu amigo que sospechas que al multiplicar 466 063 627 por 977 503 387, y el resultado obtenido por 239, obtendrá un total sólo por cifras 1. en el caso que tu amigo se resista, insiste cortésmente hasta conseguirlo. Dile que son poquísimos los buenos matemáticos en el mundo y que, precisamente lo ha escogido a él por considerarlo buenazo. Al terminar de multiplicar tu amigo confirmará la sospecha, y eso le dará una gran satisfacción: habrá obtenido 21 cifras uno. El sorprendente resultado obtenido queda más claro así: 997 503 387 por 466 063 627 y por 239 es igual a: 111 111 111 111 111 111 111 15 ARITMÉTICA PRIMER TRIMESTRE ¡¿Qué poco pide verdad?! EL INVENTOR DEL AJEDREZ El rey de Persia fascinado por el juego de ajedrez, quiso conocer y premiar al inventor. Se cuenta que el rey ofreció al matemático oriental el premio que solicitara. El matemático contestó: Me conformo con 1 grano de trigo por la primera casilla del tablero, 2 por la segunda, cuatro por la tercera, ocho por la cuarta, y así doblando la cantidad hasta la casilla 64 del tablero de ajedrez. Ordenó el rey a su visir que preparara el premio solicitado, hizo los cálculos y se dio cuenta que era imposible cumplir la orden. Se necesitaría la cantidad de: 264 granos de trigo = 183446 7442073 7091551 616 granos ¿Sabes leer ese número?: Diez y ocho trillones, cuatrocientos cuarenta y seis mil setecientos cuarenta y cuatro billones, setenta y tres mil setecientos nueve millones, quinientos cincuenta y un mil seiscientos dieciséis granos de trigo. En cada kilogramo de trigo caben aproximadamente unos 28 220 granos, por lo que el resultado sería de unas 653 676 260 585 toneladas; que ocuparían un depósito en forma de cubo de algo más de 11'5 kilómetros de lado. Para producir tal cantidad de trigo se necesitaría estar cultivando la Tierra (incluidos los mares), durante ocho años. 16 ARITMÉTICA 4TO AÑO DE SECUNDARIA PROMEDIOS Cantidades representativas de un conjunto de valores (medidas de tendencia central) dado: a1 a2 a3 ……...... an MENOR VALOR PROMEDIO MAYOR VALOR TIPOS DE PROMEDIO PROMEDIO ARITMÉTICO O MEDIA ARITMÉTICA ( MA ) O simplemente promedio . MA Suma de datos Número de datos . Dar la MA de: 7; 13 y 4 Resolución 7 13 4 3 =8 OJO: SEA “n” NÚMEROS Y “s” SUMA DE LOS NÚMEROS . S=n. MA (“n” números) . PROMEDIOS GEOMÉTRICOS O MEDIA GEOMÉTRICA ( MG ) . MG n Pr oducto de los datos . n: número de datos Dar la MG de: 5; 15 y 45 Resolución 3 5 . 15 . 45 15 PROMEDIO ARMÓNICO O MEDIA ARMÓNICA ( MH ) . MH Número de datos Suma de Inversa de los datos . Dar la MH de: 6; 2 y 3 17 ARITMÉTICA PRIMER TRIMESTRE Resolución 3 3 1 1 1 6 2 3 IMPORTANTE: Para 2 cantidades “a” y “b” MG MH . 2 ab 1 1 a b . 2ab ab . Dado: 0 < a1 a2 a3 ……….…. an Se verifica que: an MA MG MH 0 . MAYOR MENOR PROMEDI O . PROMEDIO Si todos los valores son iguales MA MG MH Para cantidades “a” y “b” . MG 2 MA . MH . ( a b) 2 . MA MG 4(MA MG ) . LA ALTERACIÓN DE LA MEDIA ARITMÉTICA Sean los números: 3, 5 y 10 MA 3 5 10 6 3 Si aumentamos 7 unidades al 5 y disminuimos 4 al 10: 18 ARITMÉTICA 4TO AÑO DE SECUNDARIA 3 5 10 7 4 7 3 3 Nuevo Pr omedio PROMEDIO INICIAL VARIACIÓN IMPORTANTE nuevo promedio var iación del promedio inical promedio Donde: var iación del promedio = total que se total que se aumenta dis min uye Número de datos Promedio ponderado ( PP ) (Promedio de Promedios) Al dar 3 exámenes, obtengo 11, 17 y 13; siendo los pesos de cada examen 2, 1 y 3 ¿Cuál será mi nota promedio? Resolución: NOTAS 11 17 13 PESOS 2 1 3 6 TOTAL 11 x 2 +17 x 1 13 x 3 78 + La nota promedio será: 11 . 2 17 . 1 13 . 3 213 En general: . PP 78 13 6 a1 P1 a2 P2 a3 P3 .......... an Pn P1 P2 P3 .......... Pn . Donde: an : enésimo de las notas, precios, … etc Pn : enésimo de los promedios, peso frecuencias, créditos, ...... etc 19 ARITMÉTICA 1. PRIMER TRIMESTRE EJERCICIOS Si el promedio de los siguientes números es 20,5. Hallar el valor de “a”. (2a +1); (2a +2); (2a+3); ....; (5a - 2) 2. El promedio geométrico de dos números es 12 y su promedio armónico es 4. hallar su promedio aritmético. 3. Hallar el valor de “x”; si el promedio geométrico de los números: 2x; 4x y 8x es 64. 4. De 500 alumnos de un colegio, cuya estatura promedio es de 1,67m; 150 son mujeres. Si la estatura promedio de las mujeres es 1,60m. Calcular la estatura promedios de los varones. 5. Si la media geométrica de dos números es 4 y la media armónica es 32/17. ¿Cuál es el menor de dichos números? 6. El promedio de 40 números es “n” y el promedio de otros 20 números es (n - 9). Calcular el valor de “n”; si el promedio aritmético de los 60 números es 12. 7. En un reunión asistieron 200 personas asistieron 3 varones por cada mujer. Si el promedio de las edades de todos los presentes es 19 años y además el promedio de las edades de los varones es 20. hallar el promedio de las edades de las mujeres. 8. Hallar dos números sabiendo que el mayor y el menor de sus promedios son: 13,5 y 13 1/13 respectivamente. Indicar su diferencia. 9. Hallar la medida geométrica de dos números, sabiendo que la tercera parte de su producto, por su MA: por su MG y por su MH se obtiene 81. 10. Hallar el promedio de: m ; m ; m ; ........; m ; n ; n ; n ; .......... ....; n "n " "m "veces 11. El mayor promedio de dos números es 8, mientras que su menor promedio es. 6 hallar la diferencia de dichos números. 12. Hallar la MH de: 1; 1/2; 1/3; 1/4; ..........; 1/1981 13. La MG de tres números pares diferentes es 6. entonces, la MA de ellos será: 14. La media armónica de 10 números es 3/2; el de otros 2 números es 9/5. calcular la MH de los 30 números. 15. Si la media geométrica y la media aritmética de dos números; a y b son números enteros consecutivos. Hallar ( a b ) 16. El mayor promedio de dos números es 4 mientras su menor promedio es 3. Hallar la diferencia de los números. 17. La MG y la MA de dos números que se diferencian en 32 están en la relación 3/5 dar el mayor de los números. 18. La MG de tres números tomados dos a dos es: 3; 4 y 6. Hallar el producto de los números. 20 ARITMÉTICA 4TO AÑO DE SECUNDARIA 19. Hallar el promedio armónico de “a”, “b” y “c”; si: Media armónica “a” y “b” es 3; la media armónica “b” y “c” es 4 y la media armónica “c” y “a” es 6. 20. Hallar dos números sabiendo que su media aritmética es 9 y su media geométrica es 6 2 EL MAYOR NÚMERO CON TRES CIFRAS El mayor número que se puede formar con 3 cifras no es, como pueden suponer algunos, el 999. se puede ensayar los siguientes casos: ó 9 99 999 Pero no se haga ilusiones, que acá le tengo otro: 9 99 Esto significa 9 elevado a la 99 , o sea a la 387420489 potencia. Resultado que consta de 369 693 021 cifras, es decir... ¡casi trescientos setenta millones de cifras!. Y para escribir el resultado... ¡Se necesitarían 12 años a razón de una cifra por segundo! ACTIVIDADES 1. Hallar la media geométrica de los números: 3; 4; y 18 2. Hallar la media armónica de los números: 1; 2; 3 y 6 3. Hallar el promedio de los siguientes números: 4. Hallar el promedio de: 1; 2; 3; 4; ..........; 17; 18; 19; 20 2; 4; 6; 8; ......; 38; 40; 42 5. El promedio de cinco números pares consecutivos es 16. hallar el promedio del mayor y el tercero. 6. ¿Qué nota se obtuvo en un cuarto examen, si en los tres anteriores se obtuvo: 14; 10 y 18 respectivamente; y su promedio final fue de 15? 7. La media aritmética de tres números es 6. y de otros dos números es 16. hallar la media aritmética de los cinco números. 8. Si tenemos: A; 10; B; 35; C y 15. el promedio de los dos primeros números es 15; el promedio de los dos últimos 10 y el promedio de todos los números es 20. Hallar 9. Calcular la media armónica de dos números. Si: “A + B + C” MA = 45 y MG = 15 10. El promedio de las edades en un salón de clases es de 18. Si el promedio de 20 de ellos es 15. Hallar el promedio de los restantes sabiendo que hay 50 alumnos. 21 ARITMÉTICA PRIMER TRIMESTRE CALCULA EL TIEMPO ATENAS INMORTAL De pronto nos sorprendió una dama de belleza inusual diciendo: ¡Bienvenidos a Atenas, la paradigmática ciudad de la democracia! Tomen asiento y cierren los ojos lentamente... ahora revivirán las escenas del pasado... Nos encontraremos en la Acrópolis que significa “la ciudad sobre la colina”. En este lugar ha vivido gente desde la Edad de Piedra. Naturalmente, porque era fácil de defender del enemigo y porque con la vista se podía dominar uno de los mejores puertos del Mediterráneo. Nosotros estábamos totalmente concentrados. La dama continuó con voz angelical. Un día estuve en el puerto. Mis únicos compañeros eran los pelícanos, gacetas y gallinetas. Me sentí fundida en el universo, perdida en él, como se pierde el alma en un cántico de alabanza que surge de la desconocida muchedumbre congregada en una catedral. No cabe duda que esta mujer era ateniense. En la primera mitad del siglo V a de C. –prosiguió, se libró una cruenta batalla contra los persas, y en el año de 480, Atenas fue saqueada y quemada por el rey persa Jerses. Al año siguiente, los persas fueron vencidos, y comenzó la Edad e Oro en Atenas, constituyéndose la Acrópolis más soberbia y hermosa que nunca. En esa época, Sócrates anduvo por plazas y calles conversando con los atenienses. Después de un breve silencio continuó: Detrás de mí pueden ver el templo más grande. Se llama Partenón, o “morada de la virgen”, y fue mandado erigir por Pericles en honor de Palas. Atenea, la diosa patrona de Atenas... Ahora estamos en la parte baja de la acrópolis. Entremos en el teatro de Dionisos. Aquí se representó por primera vez la tragedia Edipo Rey, de Sófocles, y tragedias de Equiulo y Eurípides, y comedia de Aristófanes. Hacia atrás pueden ver la shené (escena), una pared de piedra que servía de fondo a los actores. Y recuerden que la palabra teatro, en griego significa mirar. La anfitriona dio un tremendo suspiro y continúo: Ahora subamos a un pequeño monte llamado Areópago. Aquí el tribunal supremo sentenciaba los delitos graves y vigilaba por el cumplimiento de las leyes. Muchos siglos después, el apóstol Pablo estuvo aquí hablando de Jesús del cristianismo a los atenienses... Al día siguiente, la anfitriona nos contó que un pintor tenía que decorar un mural de 150 metros en la Acrópolis. En el día avanzaba 6 metros, pero todas las noches un bromista le borraba 2 metros. ¿En cuantos días entregará la obra terminada? 22 ARITMÉTICA 4TO AÑO DE SECUNDARIA MAGNITUDES PROPORCIONALES MAGNITUD Es todo aquello susceptible a ser medido y que puede ser percibido por algún medio. Una característica de las magnitudes es el poder aumentar o disminuir. A un niño se le podría medir: su peso, estatura, presión arterial,etc. CANTIDAD (Valor): Resultado de medir el cambio o variación que experimenta la magnitud. MAGNITUD CANTIDAD Longitud 2km Tiempo 7 días # de obreros 12 obreros RELACIONES ENTRE 2 MAGNITUDES Dos magnitudes son proporcionales, cuando al variar el valor de una de ellas, el valor correspondiente de la otra magnitud cambia en la misma proporción. Se pueden relacionar de 2 maneras. MAGNITUDES DIRECTAMENTE PROPORCIONALES (DP) Ejemplo Ilustrativo: Si compramos libros cada uno a S/. 2 (Precio constante); al analizar como varía el valor de costo total, cuando el número de libros varía, se tendrá: (Costo total) DP (# de libros) Se observo: 23 ARITMÉTICA PRIMER TRIMESTRE En General: Decimos que las magnitudes “A” y “B” son directamente proporcionales; si al aumentar o disminuir los valores de la magnitud de “A”, el valor de “B” también aumenta o disminuye (en ese orden) en la misma proporción. La condición necesaria y suficiente para que dos magnitudes sean D.P. es que el cociente de cada par de sus valores correspondientes, sea una constante. OJO: DEBEMOS CONSIDERAR QUE AL RELACIONAR 2 MAGNITUDES, LAS DEMÁS NO DEBEN VARIAR DEL EJEMPLO ANTERIOR, EL PRECIO DE CADA LIBRO, NO VARÍA (PERMANECE CONSTANTE) SI: . “A” DP “B” valor de A k cons tan te . valor de B Interpretación Geométrica IMPORTANTE: LA GRÁFICA DE 2 MAGNITUDES D.P ES UNA RECTA QUE PASA POR EL ORIGEN DE COORDENADAS EN CUALQUIER PUNTO DE LA GRÁFICA (EXCEPTO EL ORIGEN DE COORDENADAS) EL CONCIENTE DE CADA PAR DE VALORES CORRESPONDIENTES RESULTA UNA CONSTANTE. SI TENEMOS QUE “A” DP “B” VALORES 24 ARITMÉTICA 4TO AÑO DE SECUNDARIA CORRESPONDIENTES a1 a2 a3 ...... an . b1 b2 b3 … bn … MAGNITUD A MAGNITUD B SE VERIFICA: a1 a2 a3 a ... n k b1 b2 b3 bn SI TENEMOS QUE “A” DP “B” . F(x) = mx . m: pendiente (constante) MAGNITUDES INVERSAMENTE PROPORCIONALES (I.P) Ejemplo ilustrativo: Para pintar las 60 habitaciones idénticas de un edificio se desea contratar obreros que pinten una habitación. Al analizar cómo varía el tiempo según el número de pintores contratados, se tendrá: (# de pintores) IP (# días) Se Observa: (# de pintores) IP (# días) Se Observa: (# de pintores) (# días) = 1 . 60 = 2 . 30 = 6 . 10 = 30 . 2 = 60 Constante En general: 41 25 ARITMÉTICA PRIMER TRIMESTRE Se dice que “A” y “B” son inversamente proporcionales, si al aumentar o disminuir el valor de A, el respectivo valor de “B” disminuye o aumenta en la mismas proporción respectivamente. La condición necesaria y suficiente para que dos magnitudes sean IP es que el producto de cada par de sus valores correspondientes sea una constante. . A I.P.B (valor de A)(valor de B) = cte . Interpretación Geométrica IMPORTANTE: LA GRÁFICA DE DOS MAGNITUDES IP ES UNA RAMA DE HIPÉRBOLA EQUILÁTERA. EN CUALQUIER PUNTO DE LA GRÁFICA EL PRODUCTO DE CADA PAR DE VALORES CORRESPONDIENTES RESULTA UNA CONSTANTE. LA FUNCIÓN DE PROPORCIONALIDAD INVERSA SERÁ: . Fx m . x M : CONSTANTE área del rec tan gulo bajo la curva SI TENEMOS QUE “A” I.P “B” VALORES CORRESPONDIENTES MAGNITUD A a1 a2 a3 ...... an . MAGNITUD B 26 b1 B2 … bn ARITMÉTICA 4TO AÑO DE SECUNDARIA … SE VERIFICA: A1 . b1 = a2 . b2 = a3 . b3 = . . . = an . bn = k PROPIEDADES DE LAS MAGNITUDES Para 2 magnitudes A y B se cumple: * A D.P. B B D. P. A * A I. P. B B I. P. A n n * A D. P. B A D. P. B n n * A I. P. B A I. P. B 1 * A D.P. B. A I.P. B * A I.P. B A D.P. 1 B Para 3 magnitudes A, B y C se cumple: Si: A D. P. B (C es constante) A D. P. C (B es constante) A D. P. (B . C) A = cte B .C Luego en los problemas. Sean las magnitudes: A, B, C, D y E A D. P. A I. P. A A. P. A D. P. B C D E . A.C Cte . B.D.E OJO: CUANDO RELACIONAMOS LOS VALORES DE 2 MAGNITUDES, ENTONCES LOS VALORES DE LAS OTRAS MAGNITUDES PERMANECEN CONSTANTES. Aplicaciones comunes: 27 ARITMÉTICA PRIMER TRIMESTRE (N° de obreros) DP (obra) (N° de obreros) IP (eficiencia) (N° de obreros) IP (N° de días) (N° de obreros) IP (horas diarias) (velocidades) IP (Tiempo) (N° de obreros) D P (N° de dientes) . (Dificultad) IP (N° de vueltas) # de Horas # de obreros por día días (ren dim iento ) cos n tan te (obra )(dificultad) . EJERCICIOS 1. Las magnitudes de a y b son D. P. Cuando a = 20, b = 5. Calcula cuando a = 12 2. Si a2 y b son D. P., cuando a vale 10, b es 7. ¿Qué valor toma A cuando B vale 28? 3. Si a y b son I.P. Cuando a vale 8, b vale 6. ¿Qué valor tomará a cuando b es 4? 4. Si a y b a = 100, b = 3. calcular b cuando a = 9 28 son I. P,. Cuando ARITMÉTICA 4TO AÑO DE SECUNDARIA 5. Si “a” es I.P. a “b2 - 1”, siendo “a” igual a 24 cuando “b” es igual a 10. Halla “a” cuando “b” es igual a 5. 6. Si las magnitudes A y B son D. P. Calcula: a + b + c A 18 a b c B 12 16 18 24 7. Sean las magnitudes A y B. Donde A es D.P a(B2 + 1). Si cuando A = 8, B = 3, ¿Qué valor tomara A cuando B = 7? 8. “a” es D.P a “ b ” e I.P a “c2”. Cuando a = 10; b = 25; c = 4. Halla “a” cuando b = 64, c = 8 9. De la gráfica. Halla “a + b” 10. De la gráfica. Halla “a + b” 11. Según la gráfica. Halla “x +y” 12. Si las magnitudes son D.P. Calcula “a + b + c” A 10 b 40 5 B a 9 24 c 13. Si: P.V = k. Halla “P” cuando v = 6, si P = 12 cuando v = 4 14. Si: a b = k. Halla “a” cuando b = 12; si a = 18 cuando b = 9 15. Si: a es D.P. con b. Halla “a” cuando b = 4, si a = 4 cuando b = 2 ACTIVIDADES 29 ARITMÉTICA PRIMER TRIMESTRE 1. Si “a” es P.D a ”b”. Halla “b” cuando “a” es igual a 7, si a = 5 cuando b =15 2. “a” es I.P. a “b”. Cuando a = 8, b = 3. Halla “b” cuando a = 2 3. “a” es D. P. a “b” . cuando 4. “a” es I.P a = 6, b = 8. Calcula “a” cuando: b = 12 a “b” cuando a = 4, b = 3. Calcula el valor que toma “b” cuando “a” toma el valor de 6. 5. “a” es D.P. a “b2”. Cuando “a” es igual a 20 “b” es igual a 6. ¿Qué valor tomará “a” cuando “b” es igual a 3? 6. Si: “a” es I.P a “ 3 b ”, además cuando “a” es 35, “b” vale 27. ¿Cuánto vale “a” cuando “b” valga 343? 7. Si A y B son IP. Calcula m+n+a A 30 n 2 m a B n 15 10 1 8. La gráfica nos muestra la proporcionalidad entre las magnitudes A y B. Halla a+b+c 9. “a” es D.P a “b” e I.P a “c”. Halla el valor de “c” cuando “a” es 10 y “b” es 8, si cuando “a” es 8, “b” es 6 y “c” es 30 10. Si A y B son IP. Calcula 30 m+n+a