2 Índice pág. 5 Páginas preliminares Nivel 1 a) La geometría y la medida. i) Contenidos ii) Problemas para el Aula. Enunciados y Soluciones iii) Problemas Desafiantes. Enunciados y Soluciones b) El número y las operaciones – Expresiones Algebraicas. i) Contenidos ii) Problemas para el Aula. Enunciados y Soluciones iii) Problemas Desafiantes. Enunciados y Soluciones c) Los datos y la estadística. i) Contenidos ii) Problemas para el Aula. Enunciados y Soluciones d) Miscelánea. i) Enunciados y Soluciones Nivel 2 a) La geometría y la medida. i) Contenidos ii) Problemas para el Aula. Enunciados y Soluciones iii) Problemas Desafiantes. Enunciados y Soluciones b) El número y las operaciones – Expresiones Algebraicas. i) Contenidos ii) Problemas para el Aula. Enunciados y Soluciones iii) Problemas Desafiantes. Enunciados y Soluciones c) Los datos y la estadística. i) Contenidos ii) Problemas para el Aula. Enunciados y Soluciones d) Miscelánea. i) Enunciados y Soluciones Nivel 3 a) La geometría y la medida. i) Contenidos ii) Problemas para el Aula. Enunciados y Soluciones iii) Problemas Desafiantes. Enunciados y Soluciones b) El número y las operaciones – Expresiones Algebraicas. i) Contenidos ii) Problemas para el Aula. Enunciados y Soluciones iii) Problemas Desafiantes. Enunciados y Soluciones c) Los datos y la estadística. i) Contenidos ii) Problemas para el Aula. Enunciados y Soluciones d) Miscelánea. i) Enunciados y Soluciones 3 pág. 13 pág. 14 pág. 19 pág. 31 pág. 32 pág. 40 pág. 59 pág. 59 pág. 67 pág. 79 pág. 81 pág. 88 pág. 103 pág. 105 pág. 109 pág. 131 pág. 131 pág. 141 pág. 149 pág. 152 pág. 156 pág. 175 pág. 178 pág. 185 pág. 203 pág. 204 pág. 214 4 A los Profesores que están involucrados con las Olimpiadas de Matemática Las soluciones de la colección de problemas tienen como objetivo orientar a los Profesores sobre el enfoque que tienen los mismos en las Olimpiadas de Matemática, de modo que puedan asesorar a sus alumnos en el proceso de resolución. En ese sentido, no es aconsejable mostrar muy pronto la solución de un problema al estudiante. Lo correcto es dejar que trabaje el problema, imagine estrategias de solución; dejar que invierta tiempo en la búsqueda de la solución y cuando se decide ayudarlo, darle orientaciones, pistas (nunca la solución), que le permitan seguir trabajando el problema y, luego, en última instancia, analizar con el estudiante la solución del mismo. Esperamos que a los chicos les lleve más de una hora de trabajo la resolución de algunos de los problemas propuestos. Recomendamos a los profesores no quedarse con la solución del problema que se presenta, sino que busquen otros procesos diferentes. Al hacerlo podrán descubrir procedimientos más sencillos o más elegantes que los propuestos. La resolución de problemas es un proceso que puede resultar muy placentero pero que requiere esfuerzo mental. Cuando una cuestión planteada se puede resolver en forma inmediata, ¡tenemos un ejercicio, no un problema! María Luz Callejo, española y doctora en matemática, nos propone en su libro Un Club Matemático para la Diversidad unas pautas para la resolución de problemas, que a su vez ha adaptado del libro Aventuras Matemáticas del connotado matemático español Miguel de Guzmán. Las trascribimos a continuación y recomendamos que se las aplique en el aula porque son verdaderamente muy útiles. 5 PAUTAS PARA LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS Primera Fase: FAMILIARIZARSE CON EL PROBLEMA • • • • • • Lee el problema lentamente, trata de entender todas las palabras. Distingue los datos de la incógnita; trata de ver la situación. Si puedes, haz un dibujo o un esquema de la situación. Si los datos del problema no son cantidades muy grandes, intenta expresar la situación jugando con objetos (fichas, botones, papel, etc.). Si las cantidades que aparecen en el enunciado son grandes, entonces imagínate el mismo problema con cantidades más pequeñas y haz como dice el punto anterior. Si el problema está planteado en forma general, da valores concretos a los datos y trabaja con ellos. Segunda Fase: BUSCA UNAS CUANTAS ESTRATEGIAS PARA SOLUCIONAR EL PROBLEMA Lee la siguiente lista. Te puede ayudar: • ¿Es semejante a otros problemas que ya conoces? • ¿Cómo se resuelven éstos? ¿Alguna idea te podría servir? • Imagínate un problema más fácil para empezar y así animarte. • Experimenta con casos particulares, ¿te dan alguna pista natural al lenguaje matemático? • Supón el problema resuelto, ¿cómo se relaciona la situación de partida con la situación final? • Imagínate lo contrario de lo que quieres demostrar, ¿llegas a alguna conclusión? • ¿El problema presenta alguna simetría o regularidad? • ¿Será el caso general más sencillo que el caso particular? Tercera Fase: SELECCIONA UNA DE LAS ESTRATEGIAS Y TRABAJA CON ELLA • • • • No te arrugues fácilmente. No te emperres con una estrategia. Si ves que no conduce a nada, déjala. Si la estrategia que elegiste no va bien, acude a otras de las estrategias que seleccionaste o haz una combinación de ellas. Trata de llegar hasta el final. 6 Cuarta Fase: REFLEXIONA SOBRE EL PROCESO SEGUIDO • • • • • • ¿Entiendes bien tu solución? ¿Entiendes por qué funciona? ¿Tiene sentido esta solución o es absurda? ¿Cómo ha sido tu camino? ¿Dónde te atascaste? ¿En qué momento y cómo has salido de los atascos? ¿Cuáles han sido los momentos de cambio de rumbo? ¿Han sido acertados? ¿Sabes hacerlo ahora de manera más sencilla? ¿Sabes aplicar el método empleado a casos más generales? ¿Puedes resolver otras situaciones relacionadas con el tema que sean interesantes? Les deseamos un buen trabajo. Si este material les resulta de utilidad, nos damos por satisfechos y esperamos se comuniquen con nosotros ante cualquier inquietud que tengan. Características del material de apoyo Este material está dividido en secciones. A más de la clásica separación por niveles, hemos creído oportuno establecer dentro de cada nivel una división auxiliar, de modo que los docentes puedan ir graduando el trabajo con sus alumnos. Esta división es la siguiente: 1. Problemas para el Aula En esta sección hemos incluido los problemas más accesibles. Los hemos denominado Problemas para el Aula porque pensamos que serán útiles también para los docentes que, aunque no participen todavía en las Olimpiadas, puedan llevarlos al aula y utilizarlos para modificar la metodología utilizada en las clases normales; que están enfocadas casi siempre en procesos mecánicos, de repetición, del uso de extensos formularios, del encasillamiento de los temas desarrollados en compartimientos estancos y de la exclusiva resolución de ejercicios. Este enfoque metodológico impide el desarrollo del pensamiento lógico – matemático de nuestros alumnos. Es el momento oportuno para trabajar algunas estrategias heurísticas básicas. Este material puede servir como un aporte para que el docente cuente con contenidos que le permita aplicar lo que se les está pidiendo 7 desde el MEC, o sea, utilizar los pasos de George Polya para evaluar el trabajo de los alumnos. Estos problemas están seleccionados para que los alumnos y docentes que se inician en las actividades de las Olimpiadas puedan encontrar un espacio cómodo para comenzar a trabajar en la resolución de problemas. 2. Problemas Desafiantes En esta sección hemos incluido aquellos problemas que requieren más trabajo de razonamiento matemático. Están pensados para perfeccionar a los alumnos en la resolución de problemas, avanzando más en el conocimiento y aplicación de las estrategias heurísticas que pueda hacer el docente y fijando el objetivo de que los alumnos expliquen por escrito el proceso que han seguido en la resolución de un problema. Digamos que este es el momento oportuno para introducir la idea de la demostración axiomática. Además dentro de cada una de estas dos secciones, los problemas están agrupados de acuerdo a los contenidos programáticos, siguiendo lo indicado por los programas del MEC. Los problemas agrupados en la sección Miscelánea, son problemas en los cuales se puede encontrar más de un área de conocimiento, ya sea por el enunciado del problema o por el procedimiento elegido para su solución. Por ejemplo Geometría y Teoría de Números o problemas de Estrategia. Esta situación es bastante común en los problemas de Olimpiadas. El nivel de dificultad de los problemas no está definido por los contenidos programáticos que en ellos se contempla. Recomendaciones para el uso del material Recomendamos que el trabajo se comience siempre resolviendo los problemas de menor nivel de dificultad, tanto dentro de un nivel como así también al considerar los otros niveles. En un buen entrenamiento para un alumno del Nivel 2, se debería comenzar por ver cómo responde al Nivel 1 para luego pasar al nivel que le corresponde. Lo mismo para un alumno del Nivel 3. Si el profesor piensa que el Nivel 1 no tiene suficientes desafíos, lo hará trabajar primero con el Nivel 2. 8 Todo el proceso de aprender a resolver problemas se realiza a través del tiempo. Es imposible pensar que con un solo año de trabajo obtendremos logros significativos, aunque se pueden dar excepciones. OMAPA Organización Multidisciplinaria de Apoyo a Profesores y Alumnos. Dirección: Dr. César López Moreira 693 c/ Nuestra Sra. Del Carmen Telefax: (021) 605-154 / 612-135 web: www.omapa.org.py ; e-mail: [email protected] Rodolfo Berganza Meilicke Director Académico de las Olimpiadas Nacionales de Matemática Teléfono: (021) 331-538 − (0971) 201-758 e-mail: [email protected] Observación: para la escritura de valores numéricos, escritura de la hora y escritura de las unidades de medida hemos utilizado las Normas Paraguayas 161, 164, 165, 166 y 180 de la Ley Nº 15 235 de 1980. 9 10 NIVEL 1 6.º y 7.º Grado 11 12 La geometría y la medida Contenidos: • Perímetro de polígonos regulares e irregulares. (5.º Grado) • Área de figuras geométricas planas: rectángulo, cuadrado, triángulo, trapecio, rombo. (5.º y 6.º Grados) • Área de polígonos regulares e irregulares y círculos. (6.º Grado) • Triángulo. Concepto. Elementos. Características. (6.º y 7.º Grados) • Clases de triángulo según sus lados (isósceles, equilátero, escaleno) y según sus ángulos (rectángulo, oblicuángulo). (6.º y 7.º Grados) • Clases de cuadriláteros: cuadrado, rectángulo, trapecios, rombo, paralelogramo. Características particulares de cada uno. (6.º y 7.º Grados) • Diagonal de polígonos. (6.º y 7.º Grados) • Cuadriláteros. Concepto. Elementos. Propiedades básicas. (6.º y 7.º Grados) • Ángulo. Concepto. Elementos. (6.º y 7.º Grados) • Bisectriz de un ángulo. (6.º y 7.º Grados) • Operaciones de adición y sustracción con medida de ángulos. (6.º y 7.º Grados) • Complemento y suplemento de un ángulo. (6.º y 7.º Grados) • Características y regularidades de cuerpos geométricos. (6.º Grado) • Área de polígonos regulares e irregulares y círculos. (6.º Grado) • Ángulo. Concepto. Elementos. (6.º y 7.º Grados) • Bisectriz de un ángulo. (6.º y 7.º Grados) • Operaciones de adición y sustracción con medida de ángulos. (6.º y 7.º Grados) • Complemento y suplemento de un ángulo. (6.º y 7.º Grados) • Triángulos. Concepto. Elementos. Característica. (6.º y 7.º Grados) • Polígono. Concepto. Elementos. Clasificación según el número de lados. Diagonal de un polígono. Polígono regular. (6.º y 7.º Grados) • Polígonos cóncavo y convexo. Concepto, características. Región: interior, exterior y frontera. (6.º y 7.º Grados) • Características y regularidades de cuerpos geométricos. (6.º y 7.º Grados) • Área lateral y área total de cuerpos geométricas (cubo, prisma, cilindro). (6.º y 7.º Grados) 13 Problemas para el Aula Problema 101 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 6) En un cuadrilátero ABCD, el ángulo DAB mide 130º. ¿Cuál puede ser la medida del ángulo ABD? A) 90º C) 52º E) 62º B) 44º 18’ D) 55º 18’ F) n. d. l. a. Solución Trazamos la diagonal DB y tenemos el ángulo ABD. Considerando el triángulo ADB tenemos: Y + 130º + X = 180º Y + X = 50º Problema 102 (2 da X < 50º La respuesta es: B Ronda Colegial 2007 – Problema 3) En la figura, el punto O está sobre la recta AB y es el vértice de todos los ángulos. OE es la bisectriz del ángulo AOC, OF es la bisectriz del ángulo COD y OG es la bisectriz del ángulo DOB. ∠ ∠ ∠ Si GOB = 2 DOF = 3 COE , ¿cuál es la medida del ángulo COD? C) 45º E) 52º 1 F) n. d. l. a. D) 49 º 11 A) 20º B) 22 ⇒ 3 º 11 Solución ∠ A la medida de GOB denominamos x, entonces: ∠ GOB = x ; ∠ DOF = 1 x 2 14 ; ∠ COE = 1 x 3 Como las bisectrices dividen a los ángulos en dos partes iguales tenemos: ∠ ∠ ∠ 2 GOB + 2 DOF + 2 COE = 180º ∠ ∠ ∠ GOB + DOF + COE = 90º x+ 1 1 x = 90º x+ 3 2 ∠ ∠ COD = 2 DOF ⇒ ⇒ 2 x = 49 1 º 11 1 x=x 2 La respuesta es: D da Problema 103 (2 Ronda Colegial 2007 – Problema 9) Una pirámide tiene en total 400 aristas. ¿Cuántos lados tiene la base de la pirámide? A) 100 C) 200 E) 400 B) 150 D) 300 F) n. d. l. a. Solución Vemos en el gráfico que la cantidad de aristas siempre es el doble que las aristas que tiene la base. Luego, si una pirámide tiene en total 400 aristas, la cantidad de lados de la basa es: 400 ÷ 2 = 200 La respuesta es: C Problema 104 (2 da Ronda Colegial 2007 – Problema 14) Las dos circunferencias de la figura tienen el mismo centro O. El segmento AB mide 5 cm y el radio OB 7 cm. ¿Cuál es la suma de las longitudes de las dos circunferencias? A) 24 π cm C) 14 π cm E) 4 π cm B) 18 π cm D) 10 π cm F) n. d. l. a. 15 Solución Los radios de las circunferencias son: OA = OB − AB = 7 cm − 5 cm = 2 cm OB = 7 cm Las longitudes de las dos circunferencias son: 2 π 2 cm = 4 π cm 2 π 7 cm = 14 π cm Por lo tanto: 4 π cm + 14 π cm = 18 π cm La respuesta es: B da Problema 105 (2 Ronda Colegial 2007 – Problema 16) ¿Cuál es el valor de (a − b)? A) 45º C) 35º E) 25º B) 40º D) 30º F) n. d. l. a. Solución La diagonal forma un ángulo de 45º con uno de los lados. Además, en todo triángulo, un ángulo externo es igual a la suma de los ángulos internos no adyacentes a él. Entonces: a = b + 45º ⇒ a − b = 45º La respuesta es: A Problema 106 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 3) En el cuadrilátero de la figura, ¿cuál es la medida del ángulo a? 16 Solución Calculamos primero la medida del ángulo x: 180º = x + 120º ⇒ x = 60º ⇒ ⇒ a = 112º En el cuadrilátero tenemos: a + a + 34º + a − 70º + 60º = 360º 3 a = 336º Problema 107 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 16) En tres caras de una esquina de un cubo se trazan las diagonales como se muestra en la figura. ¿Cuál de las siguientes plantillas corresponde al cubo dado? Solución Supongamos que el primer cuadrado de la fila de cuatro (en la figuras de las opciones), corresponda a la cara de enfrente. Al mirar la cara superior nos damos cuenta que los segmentos a y b deben estar en línea recta al desarmar el cubo. Entonces debemos considerar las alternativas A) y D). Pero, al doblar nuevamente para armar el cubo, atendiendo la fila de cuatro cuadrados, la esquina de la izquierda del primer cuadrado coincide con la esquina de la derecha del cuarto cuadrado, situación que no corresponde a la opción A) pero si a la D); dado que los tres segmento marcados forman un triángulo equilátero. La respuesta es: D 17 Problema 108 (Validación Kanguro 2007 - Cadete – Problema 14) Si se corta un cubo de 1 m3 en cubitos de 1 mm3 y luego se colocan los cubitos obtenidos uno encima del otro, ¿cuál es la altura de la torre de cubos? A) 100 m B) 1 000 km C) 10 km D) 1 km E) 100 000 mm Solución 3 3 Como 1 m = 1 000 000 000 mm , se obtienen 1 000 000 000 cubitos de 1 mm de arista. Si se los encima formando una torre, la altura que la torre alcanza es: 1 000 000 000 mm = 1 000 000 m = 1 000 km La respuesta es: B 18 Problemas Desafiantes Problema 109 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 4) El área de un paralelogramo ABCD es 25. Se traza la diagonal BD. ¿Cuál es el área del triángulo BCD? A) 5 C) 12, 5 E) 50 B) 6,25 D) 25 F) n. d. l. a. Solución El segmento BH es la altura del triángulo DCB pero también es la distancia entre las rectas AB y DC. Entonces, el triángulo ADB tiene la misma altura que el triángulo DCB. Luego sus áreas son iguales: (ADB) = (DCB) Pero: (ADB) + (DCB) = (ABCD) = 25 Entonces ambos triángulos tienen como área: (ADB) = (DCB) = 12,5 La respuesta es: C Problema 110 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 8) Se dibujan dos circunferencias con el mismo centro y radios de 6 cm y 10 cm. ¿Cuál es el área de la superficie comprendida entre las dos circunferencias? 2 2 2 A) 4 π cm C) 36 π cm E) 100 π cm 2 2 B) 16 π cm D) 64 π cm F) n. d. l. a. 19 Solución C es el centro circunferencias. de las dos La circunferencia mayor tiene como radio CA = 10 cm y la menor CB = 6 cm. El área de la circunferencia mayor es: 2 2 π r = π (10 cm) = 100 π cm 2 Y el de la menor: 2 π (6 cm) = 36 π cm 2 Y la diferencia entre las áreas equivale al área comprendida entre las dos circunferencias: 2 2 100 π cm − 36 π cm = 64 π cm 2 La respuesta es: D da Problema 111 (2 Ronda Colegial 2007 – Problema 4) En un trapecio ABCD, AB ║CD y CD = 3 AB. Hallar la razón entre las áreas (ABD) y (BCD). A) 1 : 2 C) 1 : 3 E) 2 : 3 B) 2 : 1 D) 3 : 1 F) n. d. l. a. Solución La altura H del trapecio es al mismo tiempo altura de los triángulos ABD y BCD. Luego: x ⋅H (ABD ) = 2 = 1 (BCD) 3 x ⋅ H 3 2 La respuesta es: C 20 Problema 112 (2 da Ronda Colegial 2007 – Problema 8) El perímetro del rectángulo ABCD es 74. ¿Cuál es el área AOD? A) 340 C) 85 E) 25 B) 170 D) 40 F) n. d. l. a. Solución El perímetro es: AB + BC + CD + DA = AB + AD + AB + AD = 2 AB + 2 AD Luego: ⇒ 2 AD = 34 (ADB) = 20 × 17 = 170 2 74 = 2 20 + 2 AD ⇒ AD = 17 El área del triángulo ADB es: Como AC y DB son las diagonales del rectángulo ABCD, se cortan en su punto medio. Entonces, los triángulos AOD y AOB tienen iguales sus bases DO y OB y además tienen la misma altura. Entonces: (AOD) = (AOB) = 170 ÷ 2 = 85 La respuesta es: C da Problema 113 (2 Ronda Colegial 2007 – Problema 10) En un cuadrado ABCD, el área es 148. E es el punto medio del lado AD. ¿Cuál es el área (BDE)? A) 74 C) 49 E) 29 B) 66 D) 37 F) n. d. l. a. 21 Solución Como (ABCD) = 148 resulta que (ABD) = 74. Los triángulos ABE y EBD tienen las bases que con las mismas medidas: AE = ED (E es punto medio) También los dos triángulos tienen la misma altura (AB). Entonces: (AEB) = (EBD) ⇒ (EBD) = 37 La respuesta es: D da Problema 114 (2 Ronda Colegial 2007 – Problema 12) Rafael dibuja triángulos equiláteros, cuyos lados miden números enteros y cuyos perímetros son menores que 33 cm. ¿Cuántos triángulos diferentes puede dibujar Rafael? A) 12 C) 10 E) 8 B) 11 D) 9 F) n. d. l. a. Solución Como el triángulo es equilátero, si llamamos l a la medida del lado, tenemos: P=l3 ⇒ • P= 3 Como P ≤ 32 cm, tenemos: P = {3 cm , 6 cm , 9 cm , 12 cm , 15 cm , 18 cm , 21 cm , 24 cm , 27 cm , 30 cm} Entonces, son posibles 10 triángulos. La respuesta es: C da Problema 115 (2 Ronda Colegial 2007 – Problema 13) Un polígono regular tiene 2 007 lados. Desde uno de los vértices se dibujan todas las diagonales posibles. ¿Cuál es la cantidad de diagonales que se pueden trazar desde ese vértice? A) 2 006 C) 2 003 E) 2 000 B) 2 004 D) 2 001 F) n. d. l. a. 22 Solución Vemos que elegido en vértice, se pueden trazar diagonal a (n – 3) vértices. Es decir no se puede trazar una diagonal al mismo vértice y a los dos vértices vecinos (así tendríamos uno de los lados). Es decir, si el polígono tiene 2 007 lados, la cantidad de diagonales que se pueden trazar desde un mismo vértice es: n − 3 = 2 007 − 3 = 2 004 La respuesta es: B da Problema 116 (2 Ronda Colegial 2007 – Problema 15) Un cuadrado y un paralelogramo tienen iguales sus áreas. El cuadrado tiene 32 cm de perímetro y la base del paralelogramo tiene 2 cm más que uno de los lados del cuadrado. ¿Cuál es la altura del paralelogramo? A) 0,8 cm C) 3,2 cm E) 12,8 cm B) 1,6 cm D) 6,4 cm F) n. d. l. a. Solución Tenemos el cuadrado ABCD y el paralelogramo MNPQ. H es la altura del paralelogramo correspondiente al lado QP o MN. También podríamos haber considerado la altura correspondiente al lado NP (por ejemplo). Como el perímetro del cuadrado mide 32 cm, la medida de uno de los lados es: AB = 32 cm ÷ 4 = 8 cm 23 ⇒ QP = 10 cm El área del cuadrado es: 2 (ABCD) = (8 cm) = 64 cm 2 ⇒ (MNPQ) = 64 cm 2 Luego: 2 ⇒ 64 cm = QP H 2 H = 64 cm ÷ 10 cm = 6,4 cm La respuesta es: D Problema 117 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 6) En un triángulo ABC, el lado BC mide 21 cm y la altura AH mide 12 cm. Se traza la mediana BM (AM = MC). Calcular la distancia del punto M al lado BC. Solución Calculamos primeramente el área del triángulo ABC: (ABC) = 21 cm ⋅ 12 cm 2 = 126 cm 2 Como BM es mediana, divide al triángulo ABC en dos triángulos con áreas iguales. Entonces: 2 2 21 cm ⋅ d 2 ⇒ (ABM) = (BMC) = 126 cm ÷ 2 = 63 cm Pero: (BMC) = 21 cm ⋅ d 2 ⇒ 2 63 cm = d = 6 cm Problema 118 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 8) En el rectángulo de la figura, ¿qué relación existe entre las áreas (AOD) y (AOB)? 24 Solución Las diagonales de un rectángulos se cortan en sus puntos medios, por lo tanto DO = OB. Luego, los triángulos AOD y AOB tienen sus bases iguales y tienen la misma altura. Por lo tanto, sus áreas son iguales. Problema 119 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 10) En un cuadrado ABCD, los lados miden 20 cm; E es el punto medio del segmento AB y F es el punto medio del segmento BC. Calcular el área del triángulo DEF. Solución El en gráfico se han ubicado los datos del problema teniendo en cuenta que E y F son puntos medios. Entonces, el área del triángulo DEF obtendremos sacando del área del cuadrado en área de los triángulos que sobran. Así tenemos: (DEF) = (ABCD) − [(ADE) + EBF) + DCF)] 20 cm ⋅ 10 cm 10 cm ⋅ 10 cm 20 cm ⋅ 10 cm 2 (DEF) = (20 cm) − + + 2 2 2 2 2 2 2 2 (DEF) = 400 cm − (100 cm + 50 cm + 100 cm ) = 150 cm Problema 120 (4ra Ronda Final 2007 – Problema 3) En un cuadrado ABCD, se elige un punto E en el interior del cuadrado, tal que el triángulo CDE sea equilátero. Calcular la ∠ medida de AEB . Solución ∠ ∠ Como el triángulo CDE es equilátero, CDE = CED = 60 º . ∠ Entonces: ADE = 90 º −60 º = 30 º y también DE = AD, con lo cual el triángulo ADE es isósceles. 25 Luego: ∠ ∠ DAE = AED = 180º − 30º = 75º 2 ∠ Lo mismo ocurre con el triángulo BCE. Por lo tanto: BEC = 75º . Considerando los ángulos formados alrededor del punto E tenemos: ∠ 75º + 60 º + 75º + AEB = 360 º ⇒ ∠ AEB = 150 º Criterios de corrección • • • • • Por dibujar correctamente Por calcular la medida del ángulo ADE Por demostrar que ADE (o BCE) es isósceles Por mencionar que el otro también es isósceles BCE (o ADE) Por calcular la medida del ángulo AEB 1 punto 1 punto 2 puntos 1 punto 2 puntos Problema 121 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 8) Sobre dos rectas paralelas l y m se dibujan 8 puntos: 5 en la recta l y 3 en la recta m. ¿Cuál es el número total de segmentos que se pueden dibujar cuyos extremos estén uno en la recta l y el otro en la recta m? A) 28 B) 25 C) 20 D) 18 E) 15 Solución 1 En el gráfico se puede ver que de cada punto hemos trazado tres segmentos. Entonces, el total de segmentos es 15. La respuesta es: E 26 Solución 2 Llamamos A, B, C, D y E a los puntos que estás sobre la letra l y F, G y H a los que están sobre la recta m. Entonces, desde uno de los puntos, por ejemplo A, se pueden trazar los segmentos: AF, AG y AH Luego, desde un punto de la recta l se pueden trazar 3 segmentos. Como hay 5 puntos sobre la recta l, el total de segmentos es: 3 × 5 = 15 La respuesta es: E Problema 122 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 10) Verónica corta un papel que tiene forma de cuadrado con perímetro 20 cm en dos rectángulos. El perímetro de uno de los rectángulos es de 16 cm. ¿Cuál es el perímetro del otro rectángulo? A) 4 cm B) 9 cm C) 12 cm D) 14 cm E) 16 cm Solución Como el perímetro del cuadrado es 20 cm, los lados miden: AB = BC = CD = DA = 20 cm ÷ 4 = 5 cm Trazando EF paralela a AB y DC tenemos formados dos rectángulos. Digamos que: PDEFC = 16 cm Entonces: ⇒ 5 cm + CF = 8 cm 2 (DC + CF) = 16 cm Luego: BF + CF = 5 cm ⇒ ⇒ CF = 3 cm BF = 2 cm Y el perímetro buscado es: PEABF = 2 (AB + BF) = 2 (5 cm + 2 cm) = 14 cm La respuesta es: D 27 Problema 123 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 20) ¿Cuál es el valor del ángulo “x” en figura? A) 50º B) 60º C) 40º D) 20º E) 30º la Solución Calculamos los ángulos “a” y “b”: 30º + a = 180º ⇒ a = 150º 40º + b = 180º ⇒ b = 140º Como la suma de los ángulos internos de un cuadrilátero es 360º, tenemos: 50º + 140º + 150º + x = 360º ⇒ x = 20º La respuesta es: D Problema 124 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 24) El área del cuadrado mayor de la figura es 1. ¿Cuál de las siguientes opciones NO puede ser el área de cualquier triángulo de la figura? 1 1 3 C) B) A) 2 4 8 3 1 E) D) 6 8 Solución Vemos que el cuadrado está dividido en 8 triángulos iguales. Vemos cuáles son los tipos de triángulo que podemos destacar: 28 Entonces: En la Figura 1 → En la Figura 2 → En la Figura 3 → 1 8 2 1 = 8 4 4 1 = 8 2 La respuesta es: A Problema 125 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 26) La figura representa a un cuadrado dividido en cuatro regiones. Las regiones no sombreadas corresponden a cuadrados de lados 1 y 2. ¿Qué fracción del cuadrado mayor es la que está sombreada? 1 5 2 C) B) A) 3 9 3 1 4 E) D) 2 9 Solución El área del cuadrado mayor es: 2 3 =9 El área sombreada es: 2×1+2×1=2+2=4 4 9 La respuesta es: D La fracción que corresponde a la superficie sombreada es: 29 30 El número y las operaciones – Expresiones algebraicas Contenidos: • Relaciones de equivalencias y de orden. (5.º Grado) • Valor posicional, absoluto y relativo. (5.º Grado) • Algoritmo y propiedades de las cuatro operaciones fundamentales. (5.º Grado) • Números primos y compuestos. (5.º Grado) • Divisibilidad por: 2, 3, 5, 7 y 11. (5.º Grado) • Amplificación y simplificación de fracciones. (5.º Grado) • Máximo común divisor (mcd). (5.º Grado) • Mínimo común múltiplo (mcm). (5.º Grado) • Algoritmos y propiedades de las cuatro operaciones fundamentales de números racionales en notación decimal y fraccionaria. (5º Grado) • Relaciones de equivalencias y de orden. (6.º Grado) • Notación científica. (6.º Grado) • Descomposición polinómica de un número natural utilizando potencias de diez. (6.º Grado) • Lee y escribe comprensivamente números racionales en notación fraccionaria y decimal, hasta los millonésimos. (6.º Grado) • Lee y escribe números naturales hasta la centena del millón. (6.º Grado) • Concepto de razón, razón aritmética, razón geométrica, proporción y magnitud. (6.º Grado) • Magnitudes directa e inversamente proporcionales. (6.º Grado) • Porcentaje, descuento, tanto por ciento. (6.º Grado) • Regla de tres. (6.º Grado) • Números enteros opuestos y valor absoluto. (7.º Grado) • Representación de los números enteros en la recta numérica. (7º. Grado) • Números enteros opuestos y valor absoluto. (7.º Grado) • Representación de los números enteros en la recta numérica. (7º. Grado) 31 Problemas para el Aula Problema 126 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 1) Dados los conjuntos M y N, ¿cuál es el resultado de (M ∪ N − M)? A) {a , b , c , d} B) {c , d , e , f , g} C) {c , d} D) {e , f , g} E) {a , b , c , d , e , f , g} F) n. d. l. a. Solución Calculamos en primer lugar la unión de los dos conjuntos: M ∪ N = {a , b , c , d , e , f , g} Luego efectuamos: {a , b , c , d , e , f , g} − {a , b , c , d} = {e, f, g} La respuesta es: D Problema 127 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 3) Con los dígitos 0, 2, 3, 5, 6, 9 se escriben números de dos cifras que sean divisibles entre 15. ¿Qué cantidad de números se pueden escribir? A) 30 C) 20 E) 3 B) 25 D) 5 F) n. d. l. a. Solución Para cumplir la condición del problema los números deben ser múltiplos de 3 y de 5 al mismo tiempo, es decir, múltiplos de 15. La lista es: 30, 60, 90 La respuesta es: E 32 Problema 128 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 5) A 39 51 ? = , ¿cuál es la razón Dada la proporción A B B 4 17 2 E) C) A) 13 7 13 7 3 F) n. d. l. a. D) B) 7 13 Solución Recordamos la propiedad fundamental de las proporciones: “En toda proporción, el producto de los extremos es igual al producto de los medios”. Entonces: 39 51 = A B Problema 129 (2 39 A = 51 B ⇒ ⇒ A 13 = B 17 La respuesta es: E da Ronda Colegial 2007 – Problema 2) 3 1 2 ¿Por cuánto se debe multiplicar + para que resulte ? 2 2 5 2 1 1 E) C) A) 5 3 2 3 2 F) n. d. l. a. D) B) 5 3 Solución Efectuamos primero la adición: 1 2 9 + = 2 5 10 Entonces: 3 9 N= 2 10 ⇒ 3 5 N= 2 = 9 3 10 La respuesta es: F 33 Problema 130 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 2) ¿Cuál es el resultado de la siguiente operación? (2007 − 2005) + (2005 − 2000) + (2000 − 1982) + (1982 −1973) + (1973 − 1958) + (1958 − 1932) Solución Efectuamos primero las operaciones que están entre paréntesis: 2 + 5 + 18 + 9 + 15 + 26 = 75 Problema 131 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 4) Calcular el producto de los divisores que tiene el número 20. Solución Buscamos los divisores del número 20: 1 2 4 20 10 5 El producto es: 1 × 2 × 4 × 5 × 10 × 20 = 8 000 Problema 132 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 1) Este es mi código secreto: =6 ; ∇=7 ; ♣=∇− ;♠=8 ; ♥=3 ; ♦=♠−♥ ¿Qué número representa ∇ ♠ ♣ ♦ ♥? A) 768 153 D) 735 186 B) 531 867 E) 768 783 C) 768 351 Solución Como: ♣=∇− =7−6=1 ⇒ ♣=1 ♦=♠−♥=8−3=5 ⇒ ♦=5 Entonces: ∇ ♠♣♦♥ → 768 153 La respuesta es: A 34 Problema 133 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 2) ¿Cuánto es 2 007 ÷ (2 + 0 + 0 + 7) − 2 × 0 × 0 × 7? A) 1 B) 9 C) 214 D) 223 E) 2 007 Solución 2 007 ÷ 9 − 0 = 223 La respuesta es: D Problema 134 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 3) Observa el funcionamiento de la máquina A: Si entran 7 y 9, ¿qué sale? A) 56 B) 15 D) 63 E) 62 C) 8 Solución 7y9 → 7 × 9 − 1 = 63 − 1 = 62 La respuesta es: E Problema 135 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 4) A) 6 D) 0 Diego descubre la regla y completa la casilla vacía. ¿Qué número escribió Diego en la casilla vacía? C) 1 B) 3 E) 2 Solución La regla es: 3 2 =8 ; 1 4 =4 Entonces: 2 3 =9 La respuesta es: E 35 Problema 136 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 5) Sergio dice: Dora tiene 8 caramelos más que Estela. Pablo dice: Dora tiene el triple de caramelos de los que tiene Estela“. Si los dos dicen la verdad, ¿cuántos caramelos tiene Dora? A) 4 B) 8 C) 12 D) 24 E) 32 Solución Según Sergio: D=E+8 Según Pablo: D=3E Entonces: E+8=3E ⇒ 8=2E ⇒ E = 4; D = 12 La respuesta es: C Problema 137 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 6) En el lago del Parque Ñu Guazu han plantado flores de loto. Cada mes las flores de loto duplican la superficie que están cubriendo. 1 de la superficie del lago. ¿En En 10 meses llegan a cubrir 4 cuántos meses terminarán de cubrir el lago? A) 1 B) 2 C) 12 D) 20 E) 40 Solución Resolvemos por medios de un gráfico: La respuesta es: B 36 Problema 138 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 9) Si eliminamos cuatro letras de la palabra CANGURO y se invierte el orden de las letras que quedan, ¿cuál de los siguientes sería un posible resultado? A) ONC B) AGR C) ARC D) OAU E) GRN Solución Escribimos la palabra: C A N G U R O Invertimos el orden de la palabra: O R U G N A C Ahora analizamos las respuestas: A) O R U G N A C B) O R U G N A C C) O R U G N A C D) O R U G N A C E) O R U G N A C La respuesta es: A Problema 139 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 21) Sandra escribe todos los números de dos cifras tales que la suma de sus cifras es 5. ¿Cuál es el valor de la suma de todos los números que escribió Sandra? A) 160 B) 165 C) 55 D) 110 E) 180 Solución La lista es: 14, 23, 32, 41, 50 La suma de esos números es: 160 La respuesta es: A Problema 140 (Validación Kanguro 2007 - Cadete – Problema 1) Sonia camina de izquierda a derecha y coloca los números que consigue en el camino en una cesta. ¿Cuáles de los siguientes números podría colocar en su cesta durante su recorrido? 37 A) 2 , 3 y 5 D) 1 , 2 y 4 B) 2 , 3 y 4 E) 1 , 5 y 6 C) 1 , 2 y 5 Solución Vemos que la única alternativa es seguir el camino de los números 2, 3 y 5. La respuesta es: A Problema 141 (Validación Kanguro 2007 - Cadete – Problema 2) Los alumnos del octavo grado se colocan en dos filas desiguales. En la fila de Pedro hay 8 alumnos delante de él y 5 detrás. En la otra fila, María ocupa el séptimo lugar, exactamente a la mitad de la fila. ¿Cuántos alumnos hay en el octavo grado? A) 24 B) 25 C) 28 D) 26 E) 27 Solución En la fila de Pedro: 5+1+8 → 14 alumnos → 13 alumnos En la fila de María: 6+1+6 En total: 14 alumnos + 13 alumnos = 27 alumnos La respuesta es: E Problema 142 (Validación Kanguro 2007 - Cadete – Problema 3) Un número se llama capicúa si se puede escribir en orden inverso y resulta el mismo número. Por ejemplo 35 853 es un número capicúa. El número 15 951 es capicúa. ¿Cuántos números hay entre éste y el próximo número capicúa? A) 900 B) 100 C) 1010 D) 109 E) 710 38 Solución El capicúa siguiente es 16 061. Entonces, la lista es: 15 952 , 15 953 , 15 954 , . . . , 16 058 , 16 059 , 16 060 La cantidad de números en la lista es: 16 060 − 15 951 = 109 La respuesta es: D Problema 143 (Validación Kanguro 2007 - Cadete – Problema 13) Había 60 pájaros distribuidos en tres árboles. En cierto momento, 6 pájaros se fueron del primer árbol, 8 pájaros se fueron del segundo árbol y 4 pájaros se fueron del tercer árbol. Luego de esto, quedó el mismo número de pájaros en cada uno de los tres árboles. ¿Cuántos pájaros había en el segundo árbol? A) 20 B) 24 C) 26 D) 21 E) 22 Solución Sumamos cuántos pájaros en total se fueron: 6 + 8 + 4 = 18 Sacando esto a 60 y repartiendo entre 3 tendremos la cantidad de pájaros que quedaron en cada árbol: 60 − 18 = 42 ; 42 ÷ 3 = 14 En el segundo árbol había: 14 + 8 = 22 La respuesta es: E 39 Problemas Desafiantes Problema 144 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 2) En la operación, M y N son dígitos. ¿Cuántos son los posibles valores de N? A) 8 C) 5 E) 3 B) 6 D) 4 F) n. d. l. a. Solución Lo primero que se observa es que M y N no pueden valor 0. Luego mirando las unidades tenemos: N + 2 + M = 13 ⇒ M + N = 11 Como M y N tienen como máximo valor 9, los posibles valores de N son: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 La respuesta es: A Problema 145 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 7) Se escribe una lista de 9 números naturales consecutivos y luego se halla la suma de esos 9 números, que da 504. ¿Cuál es el número menor de la lista? A) 50 C) 52 E) 54 B) 51 D) 53 F) n. d. l. a. Solución Como los números son consecutivos, al dividir 504 entre 9 tendremos el número del medio: 504 ÷ 9 = 56 Y el primer número de la lista es: 56 − 4 = 52 La respuesta es: C 40 Problema 146 (2 da Ronda Colegial 2007 – Problema 1) En la figura, U es el conjunto universal, A es un conjunto contenido en U y la parte sombreada es A’, el complemento de A. En el diagrama de Venn que está a continuación, ¿cuál es el resultado de V ∩ W’? A) C) E) B) D) F) n. d. l. a. Solución → W’ → V ∩ W’ La respuesta es: C Problema 147 (2 da Ronda Colegial 2007 – Problema 5) 3 1 de del dinero que tiene en comprar golosinas y Camila gasta 4 3 lo que le sobra en la compra de útiles. A Camila le queda 2 400 G después de hacer sus gastos. ¿Qué cantidad de dinero tenía Camila antes de comenzar a gastar? A) 14 400 G C) 8 000 G E) 4 800 G B) 12 000 G D) 7 200 G F) n. d. l. a. 41 Solución Si primero gasta Luego gasta 2 1 de su dinero, le sobra . 3 3 3 de los que le sobra, o sea: 4 1 3 2 = × 2 4 3 En total gastó: 5 1 1 = + 6 2 3 Le queda: 1 5 6 = − 6 6 6 1 del dinero que tenía es 2 400 G. Lo que tenía Camila antes de 6 comenzar a gastar es: Entonces, 2 400 G 6 = 14 400 G La respuesta es: A da Problema 148 (2 Ronda Colegial 2007 – Problema 6) En la sucesión: 2007, 1995, 1983, M, 1959, 1947, N, 1923. ¿Cuál es el valor de M − N? A) 72 C) 42 E) 12 B) 60 D) 36 F) n. d. l. a. Solución Tratamos de encontrar la “ley de formación”: 2 007 − 1 995 = 12 1 995 − 1 983 = 12 1 959 − 1 947 = 12 42 Entonces, los valores de M y N son: M = 1 983 −12 = 1 971 N = 1 947 − 12 = 1 935 Luego: M − N = 36 La respuesta es: D da Problema 149 (2 Ronda Colegial 2007 – Problema 7) Se tiene una fracción A. Si se suma el doble de A con el triple de A 15 . ¿Cuál es el valor de A? y con el cuádruplo de A se obtiene 37 25 10 5 E) C) A) 111 111 37 20 5 F) n. d. l. a. D) B) 111 111 Solución Calculamos la suma: 2A+3A+4A=9A ⇒ 9A= 15 37 15 15 15 5 = = A = 37 = 9 37 × 9 333 111 La respuesta es: B da Problema 150 (2 Ronda Colegial 2007 – Problema 11) Se multiplican los números enteros y diferentes X e Y entre sí y se obtiene 216. Ambos números son mayores que 10 pero menores que 20. ¿Cuántos pares X, Y son posibles? A) 5 C) 3 E) 1 B) 4 D) 2 F) n. d. l. a. 43 Solución Construimos la siguiente tabla: X 1 2 3 4 Y 216 108 72 54 X 6 8 9 12 Y 36 27 24 18 Vemos que el par que podemos considerar es: 12, 18 La respuesta es: E Problema 151 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 1) En el gráfico, U es el conjunto universal, A es un conjunto contenido en el conjunto universal. La región sombreada corresponde a A’, complemento de A (A’ = U – A) En este diagrama de Venn determinar B’ – A’. Solución Determinamos primero B’. Luego A’. 44 Y por último B’ − A’. Problema 152 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 5) Se tiene dos fracciones propias en las que el numerador de una de ellas es el denominador de la otra. Se determina la suma de estas 12 , obteniéndose al dos fracciones y el resultado se multiplica por 7 final 2. ¿Cuáles son las dos fracciones? Solución C A . una de las fracciones. Entonces la otra fracción puede ser Sea A B Sumamos las dos fracciones: C A A 2 + BC = + AB A B 12 A 2 + BC =2 × 7 AB 14 7 A 2 + BC = = 12 6 AB ⇒ 2 A + BC = 7 ; AB = 6 Construimos la siguiente tabla: A 1 2 3 6 B 6 3 2 1 45 C 1 1 No No Si A es 1 las fracciones son: 1 1 (no es fracción propia) y 6 1 Si A es 2 las fracciones son: 1 2 y 2 3 Problema 153 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 7) Con los dígitos 1, 3, 5 se escribe todos los números posibles de 2 cifras y de 3 cifras (en un mismo número no se puede repetir uno de los dígitos). Hallar la suma de todos los números que se puede escribir. Solución Los números de dos cifras son: 13 , 31 , 15 , 51 , 35 , 53 La suma es: 13 + 31 + 15 + 51 + 35 + 53 = 198 La lista de números de tres cifras es: 135 , 153 , 315 , 351 , 513 , 531 La suma es: 135 + 153 + 315 + 351 + 513 + 531 = 1 998 La suma total es: 198 + 1 998 = 2 196 46 Problema 154 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 9) En la adición, cada letra representa a un dígito diferente. Calcular el resultado de la sustracción. Solución A puede ser 1 ó 2. Si A = 1, B + 1 = 13, lo cual es imposible porque B es un dígito. Luego, A = 2. Entonces, B + 2 = 3 ⇒ B = 1. Por lo tanto, C + 1 = 6 ⇒ C = 5. La suma es: 215 + 21 = 36 Y la sustracción: 215 − 21 = 194 Problema 155 (4ra Ronda Final 2007 – Problema 1) En una librería se vende: 1 caja de marcadores por 20 000 G y 2 libros de cuentos por 50 000 G. La mamá de Laura compró 18 libros de cuentos y varias cajas de marcadores. Pagó con cuatro billetes de 100 000 G y cinco billetes de 50 000 G y le dieron 20 000 G de vuelto. ¿Cuánto gastó para comprar los marcadores? Solución Calculamos primero cuánto gastó la mamá de Laura: 4 × 100 000 G + 5 × 50 000 G − 20 000 G = 630 000 G Cada libro cuesta: 50 000 G ÷ 2 = 25 000 G Entonces, al comprar los libros gastó: 18 × 25 000 G = 450 000 G 47 Luego, en los marcadores gasta: 630 000 G − 450 000 G = 180 000 G Criterios de corrección • • • • Por hallar cuanto gastó la mamá Por hallar el precio de un libro Por calcular el gasto en libros Por hallar el resultado 2 puntos 2 puntos 2 puntos 1 punto Observación: Si no, se hallar el precio de un libro y calcular directamente el gasto en libros: 9 × 50 000 G = 450 000 G Los criterios de corrección quedarían entonces: • • • Por hallar cuanto gastó la mamá Por calcular el gasto en libros Por hallar el resultado 3 puntos 3 puntos 1 punto Problema 156 (4ra Ronda Final 2007 – Problema 2) Daniel escribe en una hoja la lista de todos los números naturales, mayores que 0 y menores de 1000 que son simultáneamente múltiplos de 9 y de 15. Tacha luego todos los números de la lista que son múltiplos de 25. Determinar cuántos números quedan sin tachar. Solución Escribimos la lista de los múltiplo de 9: 9 , 18 , 27 , 36 , 45 , 54 , 63 , 72 , 81 , 90 , . . . . . . . . . . Y la lista de los múltiplos de 15: 15 , 30 , 45 , 60 , 75 , 90 , . . . . . . . . . . . . Los números que son comunes en las dos listas, son múltiplos de 45. 48 Entonces, los múltiplos de 45 menores que 1000 son: 45 , 90 , 135 , 180 , 225* , 270 , 315 , 360 , 405 , 450* , 495 , 540 , 585 , 630 , 675* , 720 , 765 , 810 , 855 , 900* , 945, 990 La cantidad de números que quedan sin tachar en la lista es: 18 Criterios de corrección • • • • • • Por escribir la lista de los primeros múltiplos de 9 y 15 Por encontrar los elementos comunes en ambas listas Por afirmar que los números son múltiplos de 45 Por escribir la lista de los múltiplos de 45 Por eliminar los múltiplos de 25 Por dar la solución correcta 1 punto 1 punto 1 punto 2 puntos 1 punto 1 punto Observación: Si calculan el mcm de 9 y 15 los criterios serían: • • • • Por afirmar que los números son múltiplos de 45 Por escribir la lista de los múltiplos de 45 Por eliminar los múltiplos de 25 Por dar la solución correcta 3 puntos 2 puntos 1 punto 1 punto Problema 157 (4ra Ronda Final 2007 – Problema 5) Completar las casillas del gráfico con los números del 1 al 9, sin repetir ninguno, de modo que la suma de cada una de las cuatro líneas sea la misma. Ya se ha escrito los números 6 y 9. Determinar todas las posibilidades. Solución Llamamos “x” al número que está en la esquina vacía. La suma de todos los números es: 1 + 2 + . . . . . . + 9 = 45 49 Al sumar las 4 sumas correspondientes a las líneas; 9, 6 y considerar dos veces. Llamamos S a esa suma. Así tenemos: x se debe S = 45 + 9 + 6 + x = 60 + x La suma S debe ser múltiplo de 4, entonces: → 60 + x • 4 Esto significa que los posibles valores de x son 4 y 8. El valor 4 es imposible porque, si x es 4 la suma S será 64 y la suma de cada línea 16. Entonces, en una de las líneas tendríamos 6 + 4 + 6 = 16 lo cual es imposible de acuerdo a las condiciones del problema. Luego, el valor de x es 8. Entonces: S = 68 ⇒ La suma de cada línea es 68 ÷ 4 = 17 Calculamos los dígitos de las líneas donde están los dígitos 9, 6 y 8: 17 − (9 + 6) = 2; 17 − (6 + 8) = 3 Los dígitos no usados son: 1, 4, 5, 7. Como 17 − 9 = 8 y 17 − 8 = 9, los pares que podemos elegir son: (1 + 7) y (4 + 5). Con estos valores tenemos 4 posibilidades: 50 Criterios de corrección • • • • Por determinar una expresión para la suma de las casillas Por definir que la suma debe ser múltiplo de 4 Por determinar la suma de cada fila Por cada solución hallada 1 punto hasta 1 punto 1 punto 1 punto 4 puntos Observación: el último ítem es independiente de los anteriores. Problema 158 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 7) 132 pasajeros cruzan un río en botes, de las cuales, 60 personas navegan en botes de sólo cinco personas por bote, 36 en botes de sólo 4 personas por bote y el resto usa botes de sólo 3 personas por bote. ¿Cuántos botes utilizaron en total, si todos los botes navegaron con carga máxima? A) 12 B) 9 C) 24 D) 30 E) 33 Solución Calculamos cuántos botes usaron los grupos de personas: 60 ÷ 5 → 12 botes 36 ÷ 4 → 9 botes Las personas que falta contabilizar son: 132 − (60 + 36) = 36 La cantidad de botes usados por esas personas es: 36 ÷ 3 = 12 Y la cantidad de botes: 12 + 9 + 12 = 33 La respuesta es: E 51 Problema 159 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 12) b Si 2ª 5 = 4 000, ¿cuál es el valor de a + b? A) 5 B) 6 C) 7 D) 8 E) 9 Solución Tenemos: b 2ª 5 = 4 000 b ⇒ 5 2ª 5 = 2 5 3 Entonces, a = 5 y b = 3. Por lo tanto: a+b=5+3=8 La respuesta es: D Problema 160 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 13) Alba tiene 10 años de edad. Su madre Elisa tiene cuatro veces la edad de Alba. ¿Cuántos años tendrá Elisa cuando su hija Alba tenga el doble de su edad actual? A) 80 B) 40 C) 50 D) 70 E) 60 Solución En la actualidad: Alba Elisa → → 10 años 40 años Para que Alba tenga el doble (20 años) tendrá que pasar 10 años. Entonces, la edad de Elisa será: 50 años La respuesta es: C Problema 161 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 14) Quince niños están colocados en una circunferencia. Todos ellos utilizan sombreros. El primer sombrero es rojo, el segundo blanco, el tercero azul, el cuarto rojo, el quinto blanco, el sexto azul y así sucesivamente. Pedro con sombrero naranja quiere entrar, pero no quiere colocarse con alguien que tenga sombrero azul. 52 ¿En cuántos lugares puede colocarse Pedro? A) 2 B) 4 D) 10 E) 15 C) 5 Solución Formamos la lista de los 15 niños escribiendo la inicial del color de sus sombreros: R−B−A−R−B−A−R−B−A−R−B−A−R−B−A Como Pedro no quiere estar al lado de un niño con sombrero Azul, tendrá que entrar entre niños que tengan sombrero Rojo o Blanco. Entonces podrá elegir 5 lugares. La respuesta es: C Problema 162 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 17) Susana juega con una caja que contiene sólidos de madera. Ella observa que 6 cubos pequeños pesan igual que 7 cilindros, 7 cilindros pesan igual que 3 cubos grandes y 2 cubos grandes pesan igual que un chocolate de 200 gramos. ¿Cuánto pesa, en gramos, un cubo pequeño? A) 50 B) 70 C) 100 D) 150 E) 200 Solución Escribimos las relaciones, teniendo en cuenta que CP es el peso de un cubo pequeño, CI es el peso de un cilindro y CG es el peso de un cubo grande: 6 CP = 7 CI 7 CI = 3 CG 2 CG = 200 g ⇒ CG = 100 g 7 CI = 3 100 g = 300 g 6 CP = 300 g ⇒ CP = 50 g La respuesta es: A 53 Problema 163 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 18) Imagina que calculas la suma de los dígitos del cuadrado de un entero cualquiera mayor que 2 007. ¿Cuál es el menor resultado que puedes obtener? A) 27 B) 19 C) 10 D) 2 E) 1 Solución La lista comienza con 2 008 y sigue hasta el infinito. En algún momento llegaremos a números como 10 000 , 100 000 , etc. El cuadrado de esta clase de números comenzará con 1 y luego vendrán la cantidad que corresponda de ceros. Entonces la suma será: 1+0+0+0+0+...+0=1 La respuesta es: E Problema 164 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 19) En una cuadrícula, Ana colorea los cuadrados pequeños que se encuentran en las diagonales de la cuadrícula. ¿Cuáles son las dimensiones de la cuadrícula si Ana coloreó un total de 9 cuadrados pequeños? A) 3 × 3 B) 4 × 4 C) 5 × 5 D) 8 × 8 E) 9 × 9 Solución En una cuadrícula 5 × 5 hay 5 cuadrados en cada diagonal, pero hay uno que está en el centro, entonces, el total de cuadrados coloreados será: 5+5−1=9 La respuesta es: C Problema 165 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 22) A la derecha de un número de 2 dígitos se escribe el mismo número obteniéndose un número de 4 dígitos. ¿Cuántas veces es el número de 4 dígitos más grande que el número de 2 dígitos? A) 1 000 B) 1 001 C) 100 D) 101 E) 10 54 Solución Sea ab el número de dos dígitos. Entonces, el número de 4 dígitos es abab . Entonces tenemos: abab = 1 000 a + 100 b + 10 a + b = 1 010 a + 101 b = 101 (10 a + b) ab = 10 a + b Luego: 101 (10 a + b) = 101 10 a + b La respuesta es: D Problema 166 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 23) En la secuencia 012343210012343210012343210012343210 . . . , (cuál es el dígito que ocupa el lugar número 1 000? A) 0 B) 1 C) 2 D) 3 E) 4 Solución Separamos la secuencia para ver cómo se va repitiendo la parte que es igual: 012343210 012343210 012343210 012343210 . . . Al dividir 1 000 entre 9 obtenemos: 1 000 = 9 111 + 1 La respuesta es: A Problema 167 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 25) 4 3 5 ¿En cuántos ceros termina el número 24 75 15 ? A) 12 B) 11 C) 10 D) 8 E) 5 55 Solución Determinamos la descomposición canónica de cada número buscando factores 2 y 5 que producirán los ceros: 4 3 4 12 3 2 3 3 6 5 5 5 5 24 = (2 3) = 2 3 75 = (3 5 ) = 3 5 15 = (3 5) = 3 5 4 En total tenemos 12 factores 2 y 11 factores 5. La respuesta es: B Problema 168 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 28) La suma de las edades de Alejo, Brenda y Víctor es 22. Cuando Alejo tenga la edad que tiene Brenda, la suma de las edades de los tres será 28 y cuando Alejo tenga la edad que tiene Víctor, la suma de las edades de los tres será 37. ¿Cuál es la edad de Alejo? A) 6 B) 8 C) 4 D) 7 E) 5 Solución La suma de las edades actuales es: A + B + V = 22 Debemos considerar que cada vez que uno de ellos cumple años, los otros dos lo hacen también. Entonces, cada año, la suma aumenta en 3. Como 28 − 22 = 6 y 6 ÷ 3 = 2, han pasado 2 años. Luego: A+2=B También 37 − 22 = 15 y 15 ÷ 3 = 5, han pasado 5 años: A+5=V Reemplazando en la ecuación original: A + A + 2 + A + 5 = 22 ⇒ 56 3 A = 15 ⇒ A=5 La respuesta es: E Problema 169 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 29) El paralelepípedo de la figura está formado por 4 dados. Los números de dos caras que se tocan son iguales. ¿Cuál es el número que debería aparecer en la cara marcada con un signo de interrogación? A) 6 B) 5 C) 3 D) 2 E) No hay suficiente información Solución En la cara en que se tocan los dados en los que se ve ? y a, está el número 6. En la cara en que se tocan los dados en los que se ve ? y b, está el número 3. Entonces, el dado que tiene ? es: Comparando las posiciones de este dado con el que está en la construcción original donde aparecen el 6 y el 3, vemos que este dado se obtiene “acostando” el dado de la figura original sobre la cara que tiene el número 2. Entonces, en la cara de arriba se ve el número 5. La respuesta es: B 57 58 Los datos y la estadística Contenidos: • Tablas de frecuencia (absoluta y relativa). (5.º Grado) • Gráficos de línea (5.º Grado) • Frecuencia absoluta, relativa y porcentual. (6.º Grado) • Tablas de frecuencia (6.º Grado) • Gráfico circular (6.º Grado) • Datos no agrupados, moda (7.º Grado) Problemas para el Aula Problema 170 Las calificaciones de matemática del curso de Marcos, incluido él, fueron: 2,3,5,4,4,1,2,4,3,2,5,5,3, 3,4,5,3,3,2,4,1,1,2,2,4 ¿Cuál es la frecuencia absoluta correspondiente a la calificación 3? A) 7 C) 5 E) 3 B) 6 D) 4 F) n. d. l. a. Solución Construimos la tabla de frecuencias: La respuesta es: B 59 Problema 171 En el colegio de Raquel se hace un censo para saber la edad, entre los estudiantes del 7.º Grado y se obtienen los siguientes datos de las edades en años: 13 , 13 , 13 , 12 , 13 , 12 , 13 , 12 , 13 , 14 15 , 14 , 13 , 13 , 13 , 13 , 14 , 14 , 14 , 13 13 , 14 , 13 , 13 , 14 , 12 , 13 , 13 , 13 , 13 15 , 13 , 13 , 13 , 14 , 13 , 13 , 13 , 14 , 13 13 , 13 , 14 , 15 , 12 , 13 , 13 , 13 , 13 , 13 ¿Cuál es la diferencia entre la mayor y la menor frecuencia absoluta? A) 18 C) 40 E) 2 B) 22 D) 29 F) n. d. l. a. Solución Construimos la tabla de frecuencias: Vemos que la mayor frecuencia absoluta es 32 y la menor 3. Entonces: 32 − 3 = 29 La respuesta es: D 60 Problema 172 El gráfico representa las temperaturas máximas que Miguel midió en el termómetro de su casa, como tarea de la clase de Ciencias. ¿Qué frecuencia relativa corresponde a la temperatura de 29 ºC? 2 1 E) A) 0 C) 5 5 3 1 F) n. d. l. a. D) B) 10 10 Solución Elaboramos la tabla de frecuencias: Temperatura (en ºC) Frecuencia Absoluta 28 3 29 2 30 0 31 4 32 1 Frecuencia Relativa 3 10 1 5 0 2 5 1 10 La respuesta es: C 61 Problema 173 La siguiente tabla de frecuencias corresponde al color de cabello de los compañeros de Juana: Color del cabello Rubio Negro Castaño Frecuencia absoluta 5 15 10 ¿Cuál de los gráficos representa a los datos de la tabla? Solución Comparando con los datos de la tabla, vemos que el gráfico C) corresponde a esos datos. La respuesta es: C 62 Problema 174 En un pequeño pueblo se aplica una encuesta sobre la cantidad de hijos que tienen cada familia. El resultado se tiene en la tabla siguiente: CANTIDAD DE HIJOS − 1 2 3 4 5 CANTIDAD DE FAMILIAS 102 81 142 426 237 12 ¿Cuántos hijos más tiene la familia cuya frecuencia relativa porcentual es 42,6 %, que la que tiene como frecuencia 8,1 %? Solución Calculamos el total de familias encuestadas: 102 + 81 + 142 + 426 + 237 + 12 = 1 000 La frecuencia relativa porcentual es: Familias sin hijos Familias con 1 hijo Familias con 2 hijos Familias con 3 hijos Familias con 4 hijos Familias con 5 hijos 102 10,2 = 1 000 100 81 8,1 = → 1 000 100 142 14,2 = → 1 000 100 426 42,6 = → 1 000 100 237 23,7 = → 1 000 100 12 1,2 = → 1 000 100 → → 10,2 % → 8,1 % → 14,2 % → 42,6 % → 23,7 % → 1,2 % Entonces, la diferencia entre la cantidad de hijos es: 3−1=2 63 Problema 175 El gráfico circular corresponde a los productos de la granja de Blas. ¿Cuál es la diferencia entre la frecuencia porcentual correspondiente a los tomates y a los porotos? A) 15 % C) 30 % E) 45 % B) 20 % D) 35 % F) n. d. l. a. Solución Para el poroto tenemos: ⇒ X = 15 % ⇒ x = 45 % Para el tomate: Luego: 45 % − 15 % = 30 % La respuesta es: C Problema 176 La profesora de Manuela dio cierta cantidad de problemas a sus alumnos. Manuela resolvió el 80 % de los problemas, Eloísa resolvió el 50 % de los problemas y Raúl el 60 %. La profesora elaboró una tabla de frecuencias con los problemas resueltos por cada uno de ellos. ¿Cuál es la frecuencia relativa que corresponde a Manuela? 3 1 4 E) C) A) 5 2 5 6 8 F) n. d. l. a. D) B) 19 19 64 Solución Calculamos la suma que corresponde a los problemas resueltos por los tres: 80 % + 50 % + 60 % = 190 % La tabla de frecuencias es: FRECUEN CIA RELATIVA 80 8 = 190 19 50 5 = 190 19 60 6 = 190 19 NOMBRE Manuela Eloísa Raúl La respuesta es: B Problema 177 Se representan datos estadísticos en un gráfico circular. ¿Cuántos grados corresponden a un porcentaje del 70 %? A) 70º C) 126º E) 300º B) 140º D) 252º F) n. d. l. a. Solución Calculamos planteando una regla de 3: ⇒ x = 252º La respuesta es: D Problema 178 Según estudios estadísticos, de cada 100 personas en el mundo, 86 leen y el resto son analfabetos. ¿Cuántos grados corresponde en una torta a los analfabetos? Solución Si de cada 100personas, 86 leen, eso representa el 86 %. El porcentaje de analfabetos es: 100 % − 86 % = 14 % 65 Entonces: ⇒ x = 50,4 º Problema 179 Las calificaciones de matemáticas de los estudiantes de un 6º fueron: 1,1,2,3,4,5,4,3,4,4,5,5,2,2,3 3,1,4,2,1,1,1,5,5,4,3,2,3,4,4 ¿Cuál de las gráficas lineales corresponde? Solución Analizando los corresponde: datos del problema encontramos la gráfica que La respuesta es: C 66 Miscelánea Problema 180 (4ra Ronda Final 2007 – Problema 4) Cada una de las figuras del gráfico está formada por cuadraditos. A) Explicar la regla para formar las siguientes figuras. B) ¿Cuántos cuadraditos forman la figura 2007? Solución 1 Buscamos la relación entre el número que corresponde a la figura y la cantidad de cuadraditos que la forma. Así tenemos: Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 → → → → 1 2+1 3+2+1 4+3+2+1 Figura 2007 → 2007 + 2006 + 2005 + . . . . . + 3 + 2 + 1 Sacamos el 2007 con lo que nos quedan 2006 números que forman 1003 pares que suman 2007: 2006 + 1 = 2007 2005 + 2 = 2007 2004 + 3 = 2007 Entonces, el total de cuadraditos que forman la figura 2007 es: 2007 × 1003 + 2007 = 2 015 028 67 Criterios de corrección • • • Por descubrir la regla para calcular la cantidad de cuadraditos para las siguientes figuras Por agrupar los términos para realizar la suma Por hallar el resultado correcto 3 puntos 2 puntos 2 puntos Solución 2 Vemos que para obtener la figura 2 (n = 2) a partir de la figura 1 (n − 1 = 1), debemos agregar 2 cuadraditos, por ejemplo, en la posición que corresponde a un cuadrado 2 × 2: Para pasar de la figura 2 a la figura 3, la situación es agregar 3 cuadraditos: Entonces, para saber cuantos cuadraditos tiene la figura n, se puede considerar que los cuadraditos están colocados en un casillero cuadrado de n n casillas en los lugares de la diagonal y en todos los lugares por debajo de ella. Luego, para un caso general, el número de cuadraditos de una figura es n⋅n − n +n . 2 En la fracción están representados los cuadraditos que se agregaron a la figura n − 1 a lo que tenemos que agregar los n cuadraditos que ya existían. Para n = 2007, tenemos: 2007 ⋅ 2007 − 2007 + 2007 = 2 015 028 2 68 Criterios de corrección • • • Por descubrir la regla para calcular la cantidad de cuadraditos para las siguientes figuras Por hacer la generalización Por hallar el resultado correcto 3 puntos 2 puntos 2 puntos Problema 181 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 15) Observa la secuencia de figuras formadas con triangulitos: ¿Cuántos triangulitos se necesitan para formar la figura que sigue? A) 44 B) 40 C) 36 D) 32 E) 28 Solución Contando los triangulitos de las figuras encontramos: Primera figura Segunda figura Tercera figura → → → 8 16 24 Como: 8 + 8 = 16 y 16 + 8 = 24 La tercera figura tendrá: 24 + 8 = 32 La respuesta es: D 69 Problema 182 (Validación Kanguro 2007 - Cadete – Problema 4) Un grupo de alumnos, numerados 1, 2, 3,…, forman una rueda y se colocan a igual distancia entre dos contiguos. Pedro, el alumno con el número 4, está exactamente enfrente de María, la alumna con el número 11, como se indica en la figura. ¿Cuántos alumnos forman el grupo? A) 16 B) 13 C) 15 D) 14 E) 17 Solución Se puede ver en la distribución del gráfico que hay 14 alumnos. La respuesta es: D Problema 183 (Validación Kanguro 2007 - Cadete – Problema 5) Si un canguro tarda 6 segundos en realizar 4 saltos, ¿cuántos segundos tardará para realizar 10 saltos? A) 20 B) 12 C) 10 D) 18 E) 15 Solución Como tarda 6 segundos en dar 4 saltos, un salto lo hará en: 6 segundos ÷ 4 = 1,5 segundos Entonces, para dar 10 saltos: 1,5 segundos 10 = 15 segundos La respuesta es: E 70 Problema 184 (Validación Kanguro 2007 - Cadete – Problema 6) En el cuadrado de la figura, los números 1, 2 y 3 deben ser colocados en las casillas. En cada fila y en cada columna debe aparecer uno de estos tres números. Si Harry comenzó a llenar el cuadrado, ¿de cuántas formas puede completar su tarea? A) 5 B) 4 C) 3 D) 2 E) 1 Solución Demostraremos que hay una sola posibilidad. Como la primera columna ya tiene ubicados al 1 y al 2, necesariamente la tercera casilla se llena con el 3. Mirando la segunda fila, en la última casilla sólo puede ir el 3. Con esto ya se puede llenar lo que resta. La respuesta es: E Problema 185 (Validación Kanguro 2007 - Cadete – Problema 7) Bernardo, quien es más viejo que Pablo por un año menos 1 día, nació el primero de enero de 2002. ¿Cuándo nació Pablo? A) El 2 de enero de 2003 B) El 2 de enero de 2001 C) El 31 de diciembre de 2002 D) El 31 de diciembre de 2000 E) El 31 de diciembre de 2003 Solución La fecha de nacimiento de Bernardo es: 01 − Enero − 2002. Un año después es el 01 − Enero − 2003. Y un día antes: 31 − Diciembre − 2002 La respuesta es: C 71 Problema 186 (Validación Kanguro 2007 - Cadete – Problema 8) Un robot camina sobre la tabla desde la casilla A2 y en la dirección de la flecha como se muestra en la figura. Sólo puede ir hacia delante (no puede retroceder) y sólo si consigue dificultades en su camino puede doblar a su derecha y continuar. El robot se detendrá en caso de que no pueda continuar su camino al tratar de doblar a su derecha. El robot no puede colocarse en las casillas grises, ni salirse de la tabla. ¿En qué parte del camino se detendrá? A) A1 B) B2 C) D1 D) E1 E) Nunca se detiene Solución Marcaremos la secuencia de casillas que el robot recorre, siguiendo las condiciones que se establecen en el problema: A2 − B2 − B1 − A1 − A2 − A3 − A4 B4 − C4 − D4 − D3 − D2 − D1 La respuesta es: C Problema 187 (Validación Kanguro 2007 - Cadete – Problema 9) A) BBA D) BA En el taller de un carpintero hay dos máquinas A y B. La máquina A imprime una raya horizontal en la tabla, mientras que la máquina B le da un giro de 45º a la derecha tomando como centro de rotación al centro del objeto. ¿Cuál es la secuencia correcta para obtener la Figura 2 empezando de la Figura 1? B) ABB C) BAB E) BABBB 72 Solución Porgamos a funcionar nuestras máquinas: La respuesta es: B Problema 188 (Validación Kanguro 2007 - Cadete – Problema 10) ¿Cuál de las siguientes piezas se puede unir a la que se muestra en la figura para formar un rectángulo? (El rectángulo formado no debe tener “huecos” en blanco). Solución Tratamos de armar el rectángulo ubicando las piezas: La respuesta es: B 73 Problema 189 (Validación Kanguro 2007 - Cadete – Problema 11) Ana, Blanca, Cecilia y Diana practican un deporte distinto cada una: karate, fútbol, tenis y judo. A Ana no le gusta practicar, ni presenciar los deportes que involucran pelotas. La que practica judo y Blanca suelen asistir frecuentemente a los partidos de fútbol para ver jugar a su amiga. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera? A) Ana practica fútbol B) Cecilia practica tenis C) Blanca practica tenis D) Diana practica karate E) Ana practica judo Solución Ana no practica ni presencia fútbol ni tenis. Tampoco practica judo pues la compañera de Blanca lo practica y asisten a los partidos de fútbol. Por lo tanto, Ana practica karate. Por lo tanto A), D) y E) descartados. Blanca no practica judo ni fútbol. Tampoco karate, que lo practica Ana. Luego, Blanca practica tenis. La respuesta es: C Problema 190 (Validación Kanguro 2007 - Cadete – Problema 12) Laura tiene una tira de papel de 27 cm de largo. Ella la cortó en cuatro rectángulos de diferentes tamaños, como se indica en la figura. Luego dibujó dos segmentos de forma que ambos segmentos conecten los centros de dos rectángulos adyacentes, como se indica en la figura. ¿Cuál es la suma de las longitudes de los dos segmentos? A) 12 cm B) 13,5 cm C) 14 cm D) 14,5 cm E) El número depende de la división Solución Como los segmentos unen los centros de los rectángulos, la suma de sus longitudes será la mitad de la longitud de la tira de papel. Luego: 27 cm ÷ 2 = 13,5 cm La respuesta es: B 74 Problema 191 (Validación Kanguro 2007 - Cadete – Problema 15) ¿Cuál es la menor cantidad de cuadrados blancos que habría que pintar de gris en la figura para que ésta tenga un eje de simetría? A) 4 B) 6 C) 5 D) 2 E) 3 Solución Cuando no tenemos en cuenta los cuadrados pintados, la figura tiene 4 ejes de simetría. Analizamos qué pasa con cada uno de estos ejes: La respuesta es: E 75 76 NIVEL 2 8.º y 9.º Grado 77 78 La geometría y la medida Contenidos: • Puntos simétricos con relación a un segmento. (5º. Grado) • Clasificación de las figuras geométricas según sus simetrías. (5º. Grado) • Número de ejes de simetría del: triángulo, cuadrado, rectángulo, trapecio, paralelogramo, pentágono, exágono, octógono. (5º. Grado) • Perímetro de polígonos regulares e irregulares. (5º. Grado) • Longitud de la circunferencia. (5º. Grado) • Unidades de medida de superficie. (5º. Grado) • Unidades de medidas agrarias: hectárea, área, centiárea. (5º. Grado) • Área de figuras geométricas planas y del círculo. (5º. Grado) • Área de polígonos regulares e irregulares y círculos. (6.º Grado) • Relación entre el perímetro y el área de una figura en función a las medidas de sus lados. (6.º Grado) • Ángulo, clasificación (recto, agudo, obtuso y llano). (6º. Grado) • Ángulos complementarios y suplementarios. (6º. Grado) • Rectas paralelas, perpendiculares y oblicuas. (6º. Grado) • Simetría, figuras simétricas mediante giro o traslación. (6º. Grado) • Características y regularidades de cuerpos geométricos. (6º. Grado) • Área lateral y área total de cuerpos geométricos (cubo, prisma, cilindro). (6º. Grado) • Relaciones de equivalencias entre múltiplos y submúltiplos de las unidades de medidas de capacidad. (6º. Grado) • Volumen: concepto, relaciones de equivalencias entre múltiplos y submúltiplos de las unidades de medidas de volumen. (6º. Grado) • Relaciones de equivalencias entre las unidades de medidas de volumen, capacidad y peso. (6º. Grado) • Volumen de cuerpos geométricos (cubo, prisma, cilindro). (6º. Grado) • Bisectriz de un ángulo. (7.º Grado) • Clasificación de ángulos: agudo, recto, obtuso, llano, nulo. (7.º Grado) • Ángulos complementarios, suplementarios y adyacentes. Complemento y suplementos de un ángulo. (7.º Grado) • Cuadriláteros. Concepto. Elementos. Propiedades básicas. (7.º Grado) • Clases de cuadriláteros: cuadrado, rectángulo, trapecios, rombo, paralelogramo. Características particulares de cada uno. (7.º Grado) • Polígono. Concepto. Elementos. Clasificación según el número de lados. Diagonal de un polígono. Polígono regular. (7.º Grado) 79 • • • • • • • • Elementos notables de un triángulo: altura, mediana, mediatriz, bisectriz. Puntos de intersección de los elementos notables (ortocentro, baricentro, circuncentro, incentro). (7º. Grado) Teorema de Pitágoras. (7º. Grado) Axiomas, postulados y teoremas sobre: el punto y la recta, el punto y el plano, dos puntos, la recta y el plano, intersección de dos planos, suma de ángulos internos de un triángulo, medidas de ángulos externos de un triángulo, congruencia de ángulos de un triángulo equilátero. (7º. Grado) Clases de triángulos según sus lados (isósceles, equilátero, escaleno) y según sus ángulos (rectángulo, oblicuángulo). (7.º Grado) Elementos notables en un triángulo: altura, mediana, mediatriz, bisectriz. Puntos de intersección de los elementos notables (ortocentro, baricentro, circuncentro, incentro). (7.º Grado) Circunferencia. Concepto. Características. Arco, cuerda, recta tangente y recta secante. Posiciones relativas de la recta y la circunferencia, y de dos circunferencias. (8.º Grado) Cuerpos poliedros. Concepto. Clasificación (regular e irregular). (9.º Grado) Cubo, prisma, pirámide. Concepto. Características. Elementos. Desarrollo plano de la superficie. (9.º Grado) 80 Problemas para el Aula Problema 201 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 4) Pedro tiene un terreno que se ha dibujado en la cuadrícula del gráfico. La escala utilizada es la siguiente: 1 cuadrito → 4 000 000 cm2 ¿Cuál es la superficie del terreno de Pedro? A) 15 dam2 C) 30 dam2 E) 60 dam2 2 2 B) 20 dam D) 40 dam F) n. d. l. a. Solución Determinamos en primer lugar cuántos cuadritos cubren el terreno de Pedro: 56− 2⋅4 3⋅3 3⋅3 2⋅2 = 30 − 4,5 − 2 − 4,5 − 4 = 15 − − − 2 2 2 2 El terreno de Pedro cubre el equivalente a 15 cuadritos. Luego: 2 2 2 15 4 000 000 cm = 60 000 000 cm = 60 dam La respuesta es: E Problema 202 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 5) El área de un triángulo ABC es 80 cm2. La mediana AM mide cm. ¿Cuál es la distancia del vértice B a la mediana AM? A) 10 cm C) 6 cm E) 4 cm B) 8 cm D) 5 cm F) n. d. l. a. 10 Solución La mediana AM divide al triángulo ABC en dos triángulos de igual área. Entonces: (ABM) = 40 cm 81 2 Luego: (ABM) = 2 40 cm = AM ⋅ d 2 10 cm ⋅ d 2 ⇒ d = 8 cm La respuesta es: B Problema 203 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 6) En el cuadrado MNPQ, cada uno de los lados mide 18. ¿Cuál es el área de la superficie pintada? A) 121,5 C) 243,5 E) 486,5 B) 162 D) 324 F) n. d. l. a. Solución (MNSR) = (MNS) + (MSR) (MNSR) = 18 ⋅ 9 9 ⋅ 9 + = 81 + 40,5 = 121,5 2 2 La respuesta es: A Problema 204 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 8) En un rectángulo ABCD, el área es 20 y sus lados tienen como medida un número entero. ¿Cuál la cantidad de valores que puede tener la medida del lado AB? A) 1 C) 3 E) 5 B) 2 D) 4 F) n. d. l. a. Solución El área de un rectángulo es largo por ancho. Sea “A” el largo y “B” el ancho, entonces: A B = 20 82 Como los lados son números enteros, tenemos: A 1 2 4 5 10 20 B 20 10 5 4 2 1 La respuesta es: F Problema 205 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 11) En un triángulo ABC se trazan los segmentos AM y BN (M pertenece a BC, N pertenece a AC). Los ángulos AMC y BNC son ∠ ∠ ∠ suplementarios. Si ACB = 40º , ¿cuál es el valor de BAM + ABN ? A) 20º C) 50º E) 80º B) 40º D) 70º F) n. d. l. a. Solución Tenemos: a + b = 180º En el cuadrilátero MPNC: ∠ MPN = 360º − (a + b + 40º) ∠ MPN = 360º − (180º + 40º) = 140º Los ángulos MPN y APB son iguales por ser opuestos por el vértice. Entonces, considerando el triángulo APB: x + y = 180º − 140º = 40º La respuesta es: B 83 Problema 206 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 12) En el trapecio ABCD las diagonales AC y BD determinan los ángulos que están indicados en la figura. ¿Cuál es el valor de (x + y)? A) 112º C) 68º E) 50º B) 76º D) 60º F) n. d. l. a. Solución En el triángulo APB tenemos: ∠ APB = 180º − (30º + 38º) = 112º Los ángulos APB y APD son suplementarios, por ser adyacentes que forman un par lineal. Entonces: ∠ APD = 180º − 112º = 68º En el triángulo APD: 68º + x + y = 180º ⇒ x + y = 112º La respuesta es: A Problema 207 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 13) En el triángulo ABC, AB = AC, AH es la altura. ¿Cuál es la medida del ángulo BAH? A) 40º C) 80º E) 95º B) 50º D) 85º F) n. d. l. a. Solución ∠ ∠ Cono el triángulo es isósceles, tenemos que ABH = ACH . Entonces: ∠ ∠ ABH = ACH = 180º − 130º = 50º 84 Como el triángulo AHB es rectángulo por ser AH altura, tenemos: ∠ BAH = 90º − 50º = 40º La respuesta es: A Problema 208 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 2) En el paralelogramo ABCD, AE = 8 cm, BE = 6 cm, ED = AB. Calcular el perímetro del paralelogramo. Solución Calculamos primero AB: AB = (8 cm) 2 + (6 cm) 2 = 64 cm2 + 36 cm2 = 100 cm2 = 10 cm Entonces: ED = AB = 10 cm ⇒ AD = 8 cm + 10 cm = 18 cm Y el perímetro del paralelogramo es: 2 (10 cm + 18 cm) = 56 cm Problema 209 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 4) En un rectángulo ABCD, se ubica los puntos E , F , G , H, puntos medios de AB , BC , CD , DA respectivamente. Uniendo estos puntos en el orden dado se obtiene un rombo cuyo perímetro es 232. Si AB = 84, ¿cuál es el área del rectángulo? 85 Solución Calculamos cuánto miden los lados del rombo: EF = FG = GH = HE = 232 ÷ 4 = 58 Como E es punto medio, tenemos: AE = EB = 84 ÷ 2 = 42 Entonces: AH = 58 2 − 42 2 = 3 364 − 1 764 = 1 600 = 40 ⇒ AD = 80 El área del rectángulo es: 84 × 80 = 6 720 Problema 210 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 6) En la figura se ven 4 círculos iguales de radio 1, dentro de un cuadrado. Los círculos son tangentes entre si y tangentes a los lados del cuadrado. Calcular la medida de la superficie pintada de negro. Solución Si al área del cuadrado le sacamos el área de los 4 círculos, tendremos el área de la superficie pintada de negro: 2 2 (4) − 4 π 1 = 16 − 4 π = 4 (4 − π) ≅ 3,434 Problema 211 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 9) Un cuadrado pequeño es inscripto en uno más grande como se muestra en la figura. ¿Cuál es el área del cuadrado pequeño? A) 28 B) 34 C) 16 D) 49 E) 36 86 Solución Por la simetría de la figura, hemos completado algunos valores. Llamamos “a” al lado del cuadrado pequeño, entonces: 2 2 2 a = 3 + 5 = 9 + 25 = 34 La respuesta es: B Problema 212 (Validación Kanguro 2007 - Junior – Problema 6) Si se corta un cubo de 1 m3 en cubitos de 1 mm3 y luego se colocan los cubitos obtenidos uno encima del otro, ¿cuál es la altura de la torre de cubos? A) 100 m B) 1 000 km C) 10 km D) 1 km E) 100 000 mm Solución 3 Como el cubo tiene un volumen de 1 m , su arista es de 1 m o sea 1 000 mm. Eso significa que en cada arista caben 1 000 cubitos de 1 mm e arista. El total de cubitos que se obtienen al cortar el cubo es: 1 000 × 1 000 × 1 000 = 1 000 000 000 Al encimar todos los cubitos tenemos una altura de: 1 000 000 000 mm = 1 000 000 m = 1 000 km La respuesta es: B 87 Problemas Desafiantes Problema 213 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 4) En el cuadrado ABCD, E y F son puntos medios de los segmentos AB y AD respectivamente. ¿Cuál es la relación entre las áreas de la superficie sombreada y la superficie en blanco? A) 1 : 1 C) 3 : 5 E) 2 : 3 B) 1 : 2 D) 4 : 3 F) n. d. l. a. Solución Si 2 X es el lado del cuadrado, los segmentos AE = EB = AF están representados por X. Calculamos las áreas de triángulos AEF, EBC y FDC: (AEF) = los X⋅X 1 2 X = 2 2 (EBC) = (FDC) = 2X⋅X 2 =X 2 La suma de las tres áreas es: 5 2 1 2 2 2 X X +X +X = 2 2 El área pintada es: 2 (2 X) − 3 2 5 2 X X = 2 2 La razón que queremos determinar es: 3 2 X 3 2 = 5 2 5 X 2 La respuesta es: C 88 Problema 214 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 5) En un exágono regular ABCDEF, el área del triángulo ADE es 100. ¿Cuál es el área del trapecio ABCD? A) 300 C) 200 E) 100 B) 250 D) 150 F) n. d. l. a. Solución Denominamos O al centro del exágono regular. Trazamos FO y EO que forman 3 triángulos equiláteros de área 2 x. Entonces, considerando triángulo ADE tenemos: (ADE) = 4 x ⇒ el área del 100 = 4 x x = 25 El área buscada es igual al área del cuadrilátero AFED. Entonces: (ABCD) = (AFED) = 6 x = 6 25 = 150 La respuesta es: D Problema 215 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 15) AD es el diámetro de la semicircunferencia mayor cuyo centro es B, y C es el centro de la semicircunferencia menor. Si se suman las longitudes de ambas semicircunferencias se obtiene 30 π cm. ¿Cuál es la medida del segmento AD? A) 10 cm C) 40 cm E) 60 cm B) 20 cm D) 50 cm F) n. d. l. a. 89 Solución Llamamos l1 y l2 a la longitud de las semicircunferencias mayor y menor respectivamente. Entonces: L1 + L2 = 30 π cm 2 π ⋅ 2r 2 π⋅r + = 30 π cm 2 2 2 π r + π r = 30 π cm r = 10 cm 3 π r = 30 π cm ⇒ ⇒ 4 r = 40 cm La respuesta es: C Problema 216 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 16) En un triángulo equilátero ABC de 10 cm de lado, los puntos D y E están sobre los segmentos AB y AC respectivamente. Se traza DE ║ BC. El perímetro del trapecio DECB es 28 cm. ¿Cuál es el perímetro del triángulo ADE? A) 2 cm C) 6 cm E) 10 cm B) 4 cm D) 8 cm F) n. d. l. a. Solución Como DE ║ BC, el triángulo ADE es también equilátero y por Thales, los segmentos DB y EC son iguales. Entonces, tenemos: a + b =10 cm a + 2 b + 10 cm = 28 cm ⇒ a + 2 b = 18 cm a + 2 (10 cm − a) = 18 cm ⇒ a + 20 cm − 2 a = 18 cm a = 2 cm ⇒ 3 a = 6 cm La respuesta es: C 90 Problema 217 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 8) En una circunferencia de centro O, una cuerda AB mide 16 cm. 2 La superficie del triángulo AOB es 48 cm . Calcular la longitud de la circunferencia. Solución Trazamos la altura del triángulo AOB, que divide a la cuerda en dos partes iguales. Entonces: AB = 16 cm ⇒ AH = 8 cm Como la superficie del triángulo AOB es 48 2 cm , tenemos: (AOH) = 24 cm 8 cm ⋅ OH 2 = 24 cm 2 ⇒ 2 OH = 6 cm Entonces, el radio de la circunferencia es: r= (8 cm) 2 + (6 cm) 2 = 100 cm2 = 10 cm Y la longitud de la circunferencia es: CFA = 2 π 10 cm = 20 π cm ≅ 62,83 cm Problema 218 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 10) En la figura, ABCD es un rectángulo, E es el punto medio de AB y F es el punto medio de BC. 2 El área pintada de negro es 10 cm . Calcular la diferencia entre las áreas AEFD y BEF. 91 Solución Tenemos: (DFC) = 10 cm 2x⋅y 2 = 10 cm 2 2 ⇒ xy = 10 cm 2 Luego: (EBF) = x⋅y 2 = 5 cm 2 Trazamos GF ║ DC, con lo cual G es punto medio de AD, con lo cual tenemos que (DFC) = (DFG). Entonces: 2 (ABFG) = (GFCD) = 10 cm 2 = 20 cm 2 Luego: 2 2 (AEFG) = (ABFG) − (EBF) = 20 cm − 5 cm = 15 cm 2 2 2 2 (AEFD) − (BEF) = 25 cm − 5 cm = 20 cm Problema 219 (4ra Ronda Final 2007 – Problema 2) 2 El cuadrado ABCD tiene 144 cm de área. Además: BC = 3 PC ; CD = 4 DQ Calcular el área del triángulo PQR. 92 ; AD = 5 AR Solución El lado del cuadrado mide: 144 cm2 = 12 cm. Entonces: BC = 12 = 3 PC CD = 12 = 4 DQ ⇒ ⇒ AD = 12 = 5 AR ⇒ PC = 4 cm ; BP = 8 cm DQ = 3 cm ; QC = 9 cm 48 12 cm cm ; RD = AR = 5 5 El área buscada es: (PQR) = (ABCD) − (RDQ) − (QCP) − (ABPR) (PQR ) = 144 − 12 48 8+ × 9 4 5 × 12 = 144 − 72 − 18 − 312 = 246 5 − − 2 5 2 2 5 5 3× (PQR) = 49,2 cm2 Criterios de corrección • • • • • Por determinar la medida del lado del cuadrado ABCD Por determinar (RDQ) Por determinar (QCP) Por determinar (ABPR) Por calcular correctamente (PQR) 1 punto 1 punto 1 punto 1 punto 3 puntos Problema 220 (4ra Ronda Final 2007 – Problema 5) ∠ Un triángulo ABC ( B = 90º ), está inscripto en una circunferencia de radio r. En el triángulo uno de los catetos tiene doble longitud que el otro. Demostrar que el área que queda al sacar del círculo el triángulo 4 ABC es r 2 π − . 5 93 Solución Sea O el centro de la circunferencia. Como el triángulo inscripto es rectángulo, entonces O es el punto medio de la hipotenusa. Trazamos OM ⊥ BC , ON ⊥ AB. Como todo segmento trazado desde el centro de la circunferencia, perpendicular a una cuerda divide a esta en dos segmentos iguales, tenemos: AN = NB ; BM = MC Supongamos que sea el cateto BC el que tiene doble longitud que el otro cateto. Denominamos “x” al segmento NB, entonces BM = 2 x. Por otro lado, el cuadrilátero NBMO es un rectángulo, luego, el radio OB es una de las diagonales del rectángulo. Entonces: 2 2 2 r = x + (2 x) 2 ; r =5x 2 El área del triángulo ABC es: (ABC) = 2x ⋅ 4 x = 4 x 2 2 El área del círculo es: 2 Co = π r Luego: 2 2 2 πr −4x =πr −4 4 r2 2 = r (π − ) 5 5 Con esto se completa la demostración. Criterios de corrección • • • • Por hacer un dibujo correcto Por relacionar correctamente el radio de la circunferencia con los catetos del triángulo Por calcular el área del triángulo Por completar la demostración 94 1 punto 2 puntos 2 puntos 2 puntos Problema 221 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 5) El área del cuadrado mayor de la figura es 1. ¿Cuál de los siguientes valores no puede ser el área de alguno de los triángulos que se encuentran en la figura? 3 8 1 D) 8 A) 1 4 3 E) 6 1 2 C) B) Solución El cuadrado está dividido en 8 partes de igual área. El área de este triángulo es 1 . 8 El área de este triángulo es 2 1 = 8 4 El área de este triángulo es 4 1 = 8 2 La respuesta es: A Problema 222 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 11) En el triángulo equilátero MNP, el área es 9 m2. Se sabe además que MA = AF = FN = NE = ED = DP = PC = CB = BM. ¿Cuál es el área de exágono ABCDEF? A) 6,5 m2 B) 6 m2 C) 5 m2 2 2 D) 4,5 m E) 4 m 95 Solución O es el centro del triángulo equilátero MNP. Por los puntos A, F, B, C, D, E y F trazamos paralelas a los lados triángulo MNP. Con esto tenemos dividido el triángulo en 9 triángulos equiláteros de igual área, entonces, por ejemplo: 2 (MAB) = 9m ÷ 9 = 1 m 2 Luego, el área buscada es: 2 (ABCDEF) = 1 m 6 = 6 m 2 La respuesta es: B Problema 223 (Kanguro 2007 - Cadete – Problema 30) En la figura se tienen 6 círculos de igual radio. Los círculos son tangentes entre sí y a los lados del rectángulo mayor. Los vértices del rectángulo menor son los centros de cuatro de los círculos. Si el perímetro del rectángulo menor es 60 cm, ¿cuál es el perímetro del rectángulo mayor? A) 80 cm B) 100 cm C) 120 cm D) 140 cm E) 160 cm Solución Resolvemos el problema en función de los radios de las circunferencias: 60 cm = 2 (2 r + 4 r) 30 cm = 6 r ⇒ r = 5 cm Entonces, el perímetro del rectángulo mayor es: 2 (4 r + 6 r) = 20 r = 20 5 cm = 100 cm La respuesta es: B 96 Problema 224 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 27) Un trapecio es construido al cortar una esquina de un triángulo equilátero. Luego, dos copias de ese trapecio son pegadas lado a lado para formar un paralelogramo. El perímetro de ese paralelogramo es 10 cm más largo que el perímetro del triángulo original. ¿Cuál era el perímetro del triángulo original? A) 10 cm B) 30 cm C) 40 cm D) 60 cm E) Se necesita más información Solución En el gráfico vemos el corte en el triángulo equilátero y el paralelogramo que se arma posteriormente. De acuerdo a las denominaciones ubicadas, tenemos: Pparalelogramo = Ptriángulo + 10 cm 2 a + 2 b + 2 c = 2 a + b + 2 c + 10 cm b = 10 cm ⇒ Ptriángulo = 10 cm 3 = 30 cm La respuesta es: B Problema 225 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 28) La figura muestra una pieza cuadrada de cerámica de 20 cm por 20 cm, con figuras que corresponden a cuartos de circunferencias de radio 10 cm con centros en dos de los vértices del cuadrado. Se quiere cubrir una superficie cuadrada de 80 cm por 80 cm con estas piezas de cerámica. ¿Cuál es la longitud, en cm, de la curva más larga que se puede formar con los cuartos de circunferencia de las piezas al disponerlas de manera adecuada en la superficie indicada? A) 75 π B) 100 π C) 105 π D) 110 π E) 525 π 97 Solución Llamamos “x” al arco que aparece en el cuadrado, entonces, 4 x hace un círculo. Luego: x= 2 π ⋅ 10 cm = 5 π cm 4 En la curva encontramos 21 x. Por lo tanto, la longitud de la curva es: 21 5 π cm = 105 π cm La respuesta es: C Problema 226 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 30) En un triángulo ABC, D es el punto medio del segmento AB, E es el punto medio del segmento DB y F es el punto medio del segmento BC. Si el área del triángulo ABC es 96, ¿cuál es el área del triángulo AEF? A) 16 B) 48 C) 32 D) 24 E) 36 Solución Comparado el triángulo BDF con el triángulo ABC vemos que la base de BDF es la mitad de la de ABC, y también su altura es la mitad. Entonces, el área del triángulo BDF es la cuarta parte del área del triángulo ABC: (BDF) = 96 ÷ 4 = 24 Como E es punto medio de BD, los triángulos BEF y EDF tienen las bases iguales y la misma altura. Por tanto: (BEF) = (EDF) = 24 ÷ 2 = 12 98 También los triángulos BDF y DAF tienen sus bases iguales y la misma altura. Entonces: (BDF) = (DAF) = 24 Por lo tanto: (AEF) = (EDF) + (DAF) = 12 + 24 = 36 La respuesta es: E Problema 227 (Validación Kanguro 2007 - Junior – Problema 11) En la figura, ABC y CDE son triángulos equiláteros y congruentes. Si la medida del ángulo ACD es 80º ¿cuál es la medida del ángulo ABD? A) 25º B) 30º C) 35º D) 40º E) 45º Solución El triángulo BCD es isósceles (BC = CD), entonces tenemos: ∠ ∠ DBC = BDC = y La medida del ángulo BCD es: ∠ BCD = 60º + 80º = 140º Luego: ⇒ 2 y + 140º = 180º x + y = 60º ⇒ y = 20º x = 40º La respuesta es: D 99 Problema 228 (Validación Kanguro 2007 - Junior – Problema 12) Los cuadrados de la figura están formados por la intersección del segmento AB, que mide 24 cm y por la línea quebrada A A1 A2 . . . . . . A12 B. ¿Cuál es la longitud de A A1 A2 . . . . . . A12 B? A) 72 cm D) 56 cm B) 48 cm E) 106 cm C) 96 cm Solución Vemos que: c + d + e + f + g + h = 24 cm Si sumamos los lados del primer cuadrado (de la izquierda), nos da 3 veces la longitud “c”. Lo mismo, su sumamos los tres lados del cuadrado que está a continuación, nos da 3 veces “d”. Entonces: Longitud de AA1A2 . . . B = 3 c + 3 d + 3 e + 3 f + 3 g + 3 h Longitud de AA1A2 . . . B = 3 (c + d + e + f + g + h) = 3 × 24 cm = 72 cm La respuesta es: A Problema 229 (Validación Kanguro 2007 - Junior – Problema 15) Si el área de la región sombreada es 3 , ¿cuál es el área del triángulo ABC que está inscripto en la circunferencia de centro O? A) 4 3 D) 2 B) 4 E) 3 100 C) 2 3 Solución Como el triángulo está inscripto en la circunferencia y uno de sus lados contiene al centro O, el triángulo es rectángulo (en B) y AC es la hipotenusa. Como AO = OC por ser radios, BO es una mediana y el área de los triángulos ABO y OBC es la misma. Entonces: (ABC) = 2 (ABO) = 2 3 La respuesta es: C 101 102 El número y las operaciones – Expresiones algebraicas Contenidos: • Relaciones de equivalencia y de orden. (5.º Grado) • Valor posicional, absoluto y relativo. (5º. Grado) • Algoritmo y propiedades de las cuatro operaciones fundamentales. (5º. Grado) • Números racionales positivos en notación decimal y fraccionaria. (5º. Grado) • Números primos y compuestos. (5.º Grado) • Divisibilidad por: 2, 3, 5, 7, y 11. (5º. Grado) • Máximo común divisor (mcd). (5.º Grado) • Mínimo común múltiplo (mcm). (5.º Grado) • Números primos y compuestos. (5.º Grado) • Divisibilidad por: 2, 3, 5, 7, y 11. (5º. Grado) • Amplificación y simplificación de fracciones. (5º. Grado) • Relaciones de equivalencias y de orden. (6º. Grado) • Notación científica. (6º. Grado) • Algoritmo y propiedades de las cuatro operaciones fundamentales. (6.º Grado) • Descomposición polinómica de un número natural utilizando potencias de diez. (6º. Grado) • Razón, razón aritmética, razón geométrica, proporción y magnitud. (6º. Grado) • Magnitudes directa e inversamente proporcionales. (6º. Grado) • Porcentaje, descuento, tanto por ciento. (6º. Grado) • Regla de tres (6º. Grado) • Algoritmo y propiedades de operaciones con números enteros y racionales. (7º. Grado) • Valor absoluto. (7º. Grado) • Fracción generatriz de números decimales periódicos puros y mixtos. (7º. Grado) • Operaciones con y sin signos de agrupación con números enteros y racionales en notación fraccionaria y decimal. (7º. Grado) • Algoritmos y propiedades de la potenciación y la radicación con números enteros y racionales en notación fraccionaria y decimal. (7º. Grado) • Leyes y propiedades de la potenciación. (7º. Grado) • Radicación, concepto, características. (7º. Grado) 103 • • • • • • • Ecuaciones lineales. (7º. Grado) Ecuación lineal: Concepto. Características. Elementos: miembros, incógnita, término independiente. (7º. Grado) Ecuaciones lineales con una incógnita de las formas: ax = b, ax + b = c, ax + b = cx + d. (7º. Grado) Aplica algoritmos y propiedades de las operaciones de adición, sustracción y multiplicación con expresiones algebraicas: entre monomios, entre polinomio y monomio, entre polinomios. (8.º Grado) Utiliza el proceso de factorización de expresiones algebraicas polinómicas, en diferentes contextos. (8.º Grado) Aplica el algoritmo de la división con expresiones algebraicas: entre monomios, entre polinomio y monomio, entre polinomios, teorema del resto, regla de Ruffini. (8.º Grado) Algoritmo de la división con expresiones algebraicas: entre monomios, entre polinomio y monomio, entre polinomios, teorema del resto, regla de Ruffini. (8.º Grado) 104 Problemas para el Aula Problema 230 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 1) El valor numérico del polinomio 5 x2 y + 8 x y2 es 288. Si x = 2 y, ¿cuál es el valor de (x + y)? A) 2 C) 5 E) 8 B) 4 D) 6 F) n. d. l. a. Solución Trabajamos con el polinomio: 5 x2 y + 8 x y2 = 288 2 2 5 (2y) y + 8 (2y) y = 288 3 3 3 ⇒ 20 y + 16 y = 288 36 y = 288 ⇒ x = 2y = 2 2 = 4 ⇒ y=2 x+y=4+2=6 La respuesta es: D Problema 231 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 7) 2a 2 + 3a − 2 Al simplificar la expresión obtiene? a A) a+2 a+2 B) a C) 1 2a − 1 D) 2 a − 1 2a 2 − 3a + 1 , ¿qué expresión se 2a 2 − 3a 2a 2 − 5a + 3 E) a − 3 F) n. d. l. a. Solución Indicamos la división: a (2 a − 3) (2 a − 1) (a + 2) 2 a2 + 3 a − 2 2 a2 − 3 a ÷ = ÷ 2 2 − − ( a 1 ) ( 2 a 1 ) ( a − 1) (2 a − 3) 2a −3a +1 2a −5a + 3 105 Simplificando: a+2 a ÷ a −1 a −1 Como tenemos una división de fracciones homogéneas: a+2 (a + 2) ÷ 1 a+2 a (a + 2) ÷ 1 = (a + 2) ÷ a = = = ÷ a (a − 1) ÷ (a − 1) a −1 a −1 1 La respuesta es: B Problema 232 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 1) 3 2 El polinomio a − 3 a − 88 a se descompone en 3 factores. ¿Cuál es la suma de estos factores? A) a + 3 C) 3 (a + 2) E) 2 (a − 3) B) 3 (a − 1) D) a − 3 F) n. d. l. a. Solución Factorizamos el polinomio: 3 2 2 a − 3 a − 88 a = a (a − 3 a − 88) = a (a − 11) (a + 8) La suma de los factores es: a + (a − 11) + (a + 8) = 3 a − 3 = 3 (a − 1) La respuesta es: B Problema 233 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 3) 3 2 Dados dos polinomios P1 y P2 ; P1 P2 = 6 a − 5 a + 6 a + 8 ; P2 = 21 a + 14. ¿Cuál es el polinomio P1? 2 2 2 A) 3 a + 2 a − 5 C) a − 2 a + 5 E) a + 3 a + 4 2 2 B) 2 a + 4 a + 3 D) 2 a − 3 a + 4 F) n. d. l. a. Solución Determinamos primero el polinomio P2 dividiendo entre 7 la igualdad: 7 P2 = 21 a + 14 ⇒ 106 P2 = 3 a + 2 7 Calculamos ahora P1: 3 2 P1 = (6 a − 5 a + 6 a + 8) ÷ (3 a + 2) La respuesta es: D Problema 234 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 1) 2 007 ? ¿Cuál es el valor de 2+0+0+7 A) 223 B) 75 D) 1003 E) 123 C) 213 Solución Resolvemos las operaciones: 2 007 2 007 = = 223 2+0+0+7 9 La respuesta es: A Problema 235 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 4) Si x es un número entero negativo, ¿cuál de los siguientes números es el mayor de todos? A) x − 2 B) 2 x C) 6 x + 2 D) x + 1 E) - 2 x Solución Analizamos cada situación, asumiendo el mayor valor posible para x que es -1: A) → -1 − 2 = -3 ⇒ valor ≤ -3 B) → 2 -1 = -2 ⇒ valor ≤ -2 C) → 6 -1 + 2 = -4 ⇒ valor ≤ -4 D) → -1 + 1 = 0 ⇒ valor ≤ 0 E) → -2 -1 = 2 ⇒ valor ≥ 2 La respuesta es: E 107 Problema 236 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 8) Una organización internacional tiene 32 miembros. ¿Cuántos miembros tendrá dentro de 3 años si el número de miembros aumenta cada año con respecto al anterior en un 50 %? A) 182 B) 128 C) 108 D) 96 E) 80 Solución Hoy → 32 Dentro de 1 año → 32 + 32 × 0,5 = 48 Dentro de 2 años → 48 + 48 × 0,5 = 72 Dentro de 3 años → 72 + 72 × 0,5 = 108 La respuesta es: C Problema 237 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 12) En la adición de la derecha letras iguales representan a un mismo dígito. ¿Cuál dígito se utilizó en el lugar de la C? A) 6 D) 3 B) 7 E) 1 C) 2 Solución Atendiendo a las unidades de mil, vemos que B ≤ 4. Los valores posibles para A son: 1 ó 6. Si A = 1, B = 9 (imposible). Luego, el valor de A es 6. Entonces: ⇒ B=3 C + 6 = 13 ⇒ B+2+1=6 Si B = 3 tenemos: C + A = 13 ⇒ C=7 La respuesta es: B 108 Problemas Desafiantes Problema 238 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 2) Los polinomios P1 y P2 son binomios que no se pueden factorizar. Si P1 P2 = 6 x2 − 11 x − 10, ¿cuál es el valor de P1 + P2? A) 3 x − 5 C) 5 x − 3 E) 2 x + 2 B) 3 x + 2 D) 2 x − 5 F) n. d. l. a. Solución Factorizamos: 6 x2 − 11 x − 10 2 2 2 2 Como 6 x 10 = 60 x = 2 3 5 x = 4 x 15 x, tenemos: 2 6 x2 − 11 x − 10 = 6 x − 15 x + 4 x − 10 = 3 x (2 x − 5) + 2 (2 x − 5) 6 x2 − 11 x − 10 = (2 x − 5) (3 x + 2) Luego: (2 x − 5) + (3 x + 2) = 5 x − 3 La respuesta es: C Problema 239 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 3) m 2 12 m = , ¿cuál es el valor de (n = , Dadas las proporciones n 3 m 75 − m)? A) 1 C) 4 E) 10 B) 3 D) 5 F) n. d. l. a. Solución Consideramos la primera proporción: 12 m = m 75 ⇒ 2 m = 12 75 = 900 109 ⇒ m = 30 Luego: 30 2 = n 3 ⇒ 2 n = 30 3 ⇒ n = 45 Entonces: n − m = 45 − 30 = 15 La respuesta es: F Problema 240 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 8) La figura muestra un candado de seguridad que tiene cuatro ruedas, cada una con los dígitos de 0 al 9; y una clave de seguridad, por ejemplo 1 973. Al elegir una clave de seguridad en el candado, ¿cuál es la cantidad de posibilidades de elección? A) 24 C) 5 040 E) 10 000 B) 120 D) 6 561 F) n. d. l. a. Solución En cada una de las ruedas, tenemos 10 posibilidades pues podemos elegir desde el 0 hasta el 9. Entonces, la cantidad total de posibilidades es: 10 × 10 × 10 × 10 = 10 000 La respuesta es: E Problema 241 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 2) 3 y, tiene como valor numérico de P un La expresión; P = 2 x − 4 número entero. Tanto x como y son números naturales mayores que 4 pero menores que 20. ¿Cuál es la cantidad de valores posibles para P? A) 3 C) 15 E) 33 B) 12 D) 30 F) n. d. l. a. 110 Solución Los valores posibles de x son: → 5 , 6 , 7 , . . . , 19 15 valores • Como y debe ser 4 , los valores posibles son: → 8 , 12 , 16 3 valores En total: 15 3 → 45 valores Analizamos los posibles valores en la siguiente tabla: Nº X Y P= 2X− 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 8 12 16 8 12 16 8 12 16 8 12 16 8 12 16 8 12 16 8 12 16 8 12 16 8 4 1 -2 6 3 0 8 5 2 10 7 4 12 9 6 14 11 8 16 13 10 18 15 12 20 111 3 Y 4 Valores repetidos 1 2 3 4 5 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 13 13 14 14 14 15 15 15 16 16 16 17 17 17 18 18 18 19 19 19 12 16 8 12 16 8 12 16 8 12 16 8 12 16 8 12 16 8 12 16 17 14 22 19 16 24 21 18 26 23 20 28 25 22 30 27 24 32 29 26 6 7 8 9 10 11 12 Entonces, el total de valores posibles para P es: 45 − 12 = 33 La respuesta es: E Problema 242 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 6) a b c = = , a + b − c = 3. ¿Cuál es el valor de En la proporción 42 56 91 (a − b)? A) - 6 C) 6 E) 20 B) -14 D) 14 F) n. d. l. a. Solución Aplicamos la propiedad: a b c = = 42 56 91 ⇒ a+b−c a−b = 42 + 56 − 91 42 − 56 Entonces: 3 a−b = 7 − 14 ⇒ a−b=-6 La respuesta es: A 112 Problema 243 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 7) Se escriben números de 4 cifras distintas. ¿Cuántos de esos números tienen la suma de sus cifras menor que 8? A) 18 C) 36 E) 46 B) 26 D) 42 F) n. d. l. a. Solución Los números son de la forma abcd , con a ≠ b ≠ c ≠ d. Vamos a calcular la cantidad de posibilidades (cantidad de números que podemos escribir), eligiendo los dígitos posibles. Con 1 adelante, tenemos: 1,0,2,3 → Suma = 6 → Posibilidades: 1 × 3 × 2 × 1 = 6 1,0,2,4 → Suma = 7 → Posibilidades: 1 × 3 × 2 × 1 = 6 2,0,1,3 → Suma = 6 → Posibilidades: 1 × 3 × 2 × 1 = 6 2,0,1,4 → Suma = 7 → Posibilidades: 1 × 3 × 2 × 1 = 6 → Suma = 6 → Posibilidades: 1 × 3 × 2 × 1 = 6 → Suma = 7 → Posibilidades: 1 × 3 × 2 × 1 = 6 Con 2 adelante: Con 3 adelante: 3,0,1,2 Con 4 adelante: 4,0,1,2 Con 5 adelante no hay números, entonces, el total de posibilidades es: 6 × 6 = 36 La respuesta es: C Problema 244 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 9) Se tiene que A + B = C. Si A se aumenta en un 20% y B se disminuye en un 20 %, la suma resulta igual a 88. Además se sabe que A − B = -10. ¿Cuál es el valor de C? A) 100 C) 88 E) 40 B) 90 D) 50 F) n. d. l. a. 113 Solución Tenemos: A + B = C (1) (A + 0,2 A) + (B − 0,2 B) = 88 ⇒ 1,2 A + 0,8 B = 88 (2) A − B = -10 (3) Resolviendo el sistema de ecuaciones resulta: A = 40 , B = 50 y C = 90 La respuesta es: B Problema 245 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 10) Luisa tiene 10 caramelos más que Pedro. La cantidad de caramelos 7 de lo que tienen juntos Pedro y Luisa. Entre que tiene Marta es 10 los tres tienen 85 caramelos. ¿Cuántos caramelos tiene Marta? A) 20 C) 30 E) 50 B) 25 D) 35 F) n. d. l. a. Solución Llamamos P, M y L a la cantidad de caramelos que tienen Pedro, Marta y Luisa, respectivamente. Entonces: L = P + 10 M= 7 (P + L) 10 ⇒ ⇒ L − P = 10 (1) 10 M = 7 P + 7 L ⇒ 10 M − 7 P − 7 L = 0 (2) P + M + L = 85 (3) Resolviendo el sistema de ecuaciones resulta: P = 20 , M = 35 y L = 30 La respuesta es: D 114 Problema 246 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 14) En la división indicada, si se duplica el valor de A, también C se duplica y el residuo aumenta en 15 unidades. ¿Cuál es el valor del residuo R? C) 7,5 E) 30 D) 15 F) n. d. l. a. A) 3 B) 5 Solución Recordamos que: A=BC+R ⇒ 2 A = 2 (B C + R) 2 A = B 2 C + R + 15 ⇒ 2 R = R + 15 ⇒ R = 15 La respuesta es: D Problema 247 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 1) Calcular la suma del mayor cuadrado perfecto de 3 cifras con el menor cubo perfecto de 4 cifras. Solución El mayor cuadrado perfecto de 3 cifras es: 2 31 = 961 2 2 Esto porque: 30 = 900 y 32 = 1 024 Y el menor cubo perfecto de 4 cifras es: 3 10 = 1 000 La suma pedida es: 961 + 1 000 = 1 961 Problema 248 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 3) El polinomio 6 x2 − 11 x − 35 es el producto de dos factores distintos de 1. Calcular la suma de los cuadrados de esos dos factores. 115 Solución 2 2 Como 6 x -35 = -210 x y como 210 = 10 21, reescribimos el polinomio: 2 6 x2 − 11 x − 35 = 6 x − 21 x + 10 x − 35 6 x2 − 11 x − 35 = 3 x (2 x − 7) + 5 (2 x − 7) = (2 x − 7) (3 x + 5) Hallamos por simple inspección el cuadrado de los binomios aplicando el concepto de productos notables: 2 2 2 2 (2 x − 7) = 4 x − 28 x + 49 (3 x + 5) = 9 x + 30 x + 25 Luego: 2 2 2 4 x − 28 x + 49 + 9 x + 30 x + 25 = 13 x + 2 x + 74 Problema 249 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 5) Se escribe todos los números de cuatro cifras, tales que el producto de sus cifras sea 8. ¿Cuántos números se puede escribir? Solución Con el dígito 1 adelante tenemos 10 números: 1 118 , 1 181 , 1 811 , 1 124 , 1 142 , 1 2 14 , 1241 , 1 412 , 1 421 , 1 222 Con el dígito 2 adelante tenemos 6 números: 2 122 , 2 212 , 2 221 , 2 114 , 2 141 , 2 411 Con el dígito 4 adelante tenemos 3 números: 4 211 , 4 121 , 4 112 Y con el dígito 8 adelante, tenemos 1 número: 8 111 La cantidad total de números es: 10 + 6 + 3 + 1 = 20 116 Problema 250 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 7) Si se triplica el dinero que tiene Alicia y se saca 1 000 G, se obtiene menos que 122 000 G. Pero si se duplica el dinero de Alicia y se agrega 4 000 G, resulta más que 82 000 G. ¿Cuánto dinero tiene Alicia? Solución Llamamos “A” al dinero que tiene Alicia. Entonces: 3 A − 1 000 < 122 000 ⇒ 2 A + 4 000 > 82 000 121 000 3 1 000 122 000 < 3 3 ⇒ A< A + 2000 > 41 000 ⇒ A > 39 000 A− ⇒ Entonces: 39 000 < A < 121 000 ≅ 40 333 3 Luego, Alicia tiene: 40 000 G Problema 251 (4ra Ronda Final 2007 – Problema 1) La suma de dos números naturales A y B es mayor que 10 pero menor que 15 (0 < A < B) ¿Cuántos pares (A, B) se puede obtener? Solución La suma cumple la propiedad: 10 < A + B < 15 Como la suma de dos números naturales es también un número natural, los valores posibles para la suma son: 11 , 12 , 13 , 14 Para 11 las posibilidades son: (1, 10) , (2 , 9) , (3 , 8) , (4 , 7) , (5 , 6) 117 → 5 pares Para 12: (1 , 11) , (2 , 10) , (3 , 9) , (4 , 8) , (5 , 7) → 5 pares Para 13: (1 , 12) , (2 , 11) , (3 , 10) , (4 , 9) , (5 , 8) , (6 , 7) → 6 pares → 6 pares Para 14: (1 , 13) , (2 , 12) , (3 , 11) , (4 , 10) , (5 , 9) , (6 , 8) En total son: 22 pares Criterios de corrección • • • Por determinar los posibles valores de la suma Por determinar la cantidad de pares para cada valor de la suma Por calcular la cantidad de pares 2 puntos 1 punto (hasta 4 puntos) 1 punto Problema 252 (4ra Ronda Final 2007 – Problema 3) Se escriben todos los números pares de cuatro cifras, terminados en 2 o en 4, tales que el dígito de las unidades sea igual a la suma de los otros tres dígitos. ¿Cuántos números se puede escribir? Solución Con el 2 en el lugar de las unidades, calculamos cuáles pueden ser las otras tres cifras. Así tenemos: 2=2+0+0 → 1 posibilidad 2=1+1+0 → 2 posibilidades 118 Con el 4 en el lugar de las unidades: 4=4+0+0 → 1 posibilidad 4=3+1+0 → 4 posibilidades 4=2+2+0 → 2 posibilidades 4=2+1+1 → 3 posibilidades En total, la cantidad de números que se puede escribir es: 13 Criterios de corrección • • • Por calcular la posibilidades con el 2 en las unidades o por escribir todos los números Por calcular las posibilidades con el 4 en las unidades o por escribir todos los números Por calcular la cantidad de números 2 puntos 4 puntos 1 punto Problema 253 (4ra Ronda Final 2007 – Problema 4) Hallar todos los cuadrados perfectos menores que 100 000 que son 3 iguales al resultado de multiplicar un cubo perfecto por . 2 Aclaración: Los cuadrados perfectos son los números que se obtienen al elevar al cuadrado un número natural. Los cubos perfectos son los números que se obtienen al elevar al cubo un número natural. Solución 2 Como a < 100 000 tenemos que a < 316,22. 3 3b ⇒ a=b 2 2 Como a debe ser un número natural, b tiene que tener como factores, necesariamente 3 y 2. Entonces, sea b = 3 2 k donde k es un cuadrado perfecto. O sea k = 1 , 4 , 9 , 16 , . . . 3 Tenemos que a2 = b Luego, los posibles valores de b son: 6 , 24 , 54 , 96 , 150 , . . . 119 Calculamos valores de a: 3×6 = 6 × 9 = 18 2 ⇒ a = 324 3 × 24 = 24 × 36 = 144 2 ⇒ a = 20 736 a = 6× a = 24 × a = 54 × 2 2 3 × 54 = 54 × 81 = 486 (imposible porque 486 > 316,22) 2 Los cuadrados perfectos que cumplen las condiciones del problema son: 324 , 20 736 Criterios de corrección • • • • • Por determinar el límite superior de a Por demostrar que b tiene como factores 2 y 3 Por determinar los posibles valores de b Por calcular los menores valores de a Por demostrar que solo existen dos valores posibles y hallarlos 1 punto 1 punto 2 puntos 1 punto 2 puntos Problema 254 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 3) ¿En cuántos ceros termina el número 244 753 155? A) 12 B) 11 C) 10 D) 8 E) 5 Solución La cantidad de ceros que tendrá el producto en la parte final depende de cuántos productos 2 × 5 existan. Para averiguarlo hacemos la descomposición canónica de los números: 4 3 4 12 4 24 = (2 3) = 2 3 3 2 3 6 3 75 = (5 3) = 5 3 5 5 5 5 15 = (3 5) = 3 5 120 Atendiendo a los factores 2 y 5 tenemos: → → 2 5 12 factores 11 factores Entonces, en la parte final habrán: 11 ceros La respuesta es: B Problema 255 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 14) La suma de las edades de Alejo, Brenda y Víctor es 22. Cuando Alejo tenga la edad que tiene Brenda, la suma de las edades de los tres será 28 y cuando Alejo tenga la edad que tiene Víctor, la suma de las edades de los tres será 37. ¿Cuál es la edad de Alejo? A) 6 B) 8 C) 4 D) 7 E) 5 Solución Llamamos “A”, “B” y “V” a las edades actuales de Alejo, Brenda y Víctor respectivamente. Entonces: A + B + V = 22 (1) Relacionamos las edades de Alejo y Brenda, teniendo en cuenta que para los dos, la cantidad de los años pasan de la misma: 28 − 22 = 6 ⇒ 6÷3 → 2 años A + 2 = B (2) Relacionamos ahora las edades de Alejo y Víctor: 37 − 22 = 15 ⇒ 15 ÷ 3 → 5 años A + 5 = V (3) Sustituyen (2) y (3) en (1): A + A + 2 + A + 5 = 22 3 A = 15 ⇒ A=5 La respuesta es: E 121 Problema 256 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 16) ¿Cuál es el resultado de la operación (1 900 + 1 901 + 1 902 + . . . + 1 999) − (100 + 101 + 102 +. . . + 199)? A) 180 000 D) 181 800 B) 178 200 E) 190 000 C) 1 800 000 Solución Calculamos primero: 1 900 + 1 901 + 1 902 +. . . + 1 999 La cantidad de términos es: 1 999 − 1 899 = 100 Entonces, hay 50 parejas que suman 3 899: 1 900 + 1 999 = 3 899 1 901 + 1 998 = 3 899 1 902 + 1 997 = 3 899 Por lo tanto: 1 900 + 1 901 + 1 902 + . . . + 1 999 = 3 899 × 50 = 194 950 Calculamos la otra suma: 100 + 101 + 102 + . . . + 199 La cantidad de términos es: 199 − 99 = 100 Entonces, hay 50 parejas que suman 299. Luego: 100 + 101 + 102 + . . . + 199 = 299 × 50 = 14 950 Y la diferencia: 194 950 − 14 950 = 180 000 La respuesta es: A 122 Problema 257 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 18) 2 2 ¿Cuál de las siguientes expresiones es igual a: a c − 1 + a − c? 2 2 A) (c + 1) (a + 1) B) (c + 1) (a − 1) 2 C) (c − 1) (a + 1) D) (c + 1) (a + 1) (a − 1) E) (c − 1) (a + 1) (a − 1) Solución Factorizamos la expresión: 2 2 2 a c − 1 + a − c = a (c + 1) + (-c − 1) 2 2 2 a c − 1 + a − c = a (c + 1) − (c + 1) 2 2 2 a c − 1 + a − c = (c + 1) (a − 1) 2 2 a c − 1 + a − c = (c + 1) (a + 1) (a − 1) La respuesta es: D Problema 258 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 20) Fernanda dividió sus 2 007 caramelos en 3 bolsas A, B y C de manera que cada bolsa contiene exactamente el mismo número de 2 de los caramelos de la bolsa A a caramelos. Si Fernanda mueve 3 la bolsa C, ¿cuál es la razón entre el número de caramelos de la bolsa A y los de la bolsa C? A) 1 : 2 B) 1 : 3 C) 2 : 3 D) 3 : 2 E) 1 : 5 Solución En cada bolsa la cantidad de caramelos es: 2 007 ÷ 3 = 669 Luego, la cantidad de caramelos que se lleva de la bolsa A a la bolsa C es: 2 = 446 669 × 3 En las bolsas A y C quedan: A C → → 669 − 446 = 223 669 + 446 = 1 115 Entonces: A 223 1 = = C 1115 5 La respuesta es: E 123 Problema 259 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 22) Cuando en una feria se anunciaron los resultados de una rifa, el moderador dijo: “Los tickets ganadores son aquellos cuyos números tienen al menos 5 dígitos y tales que a lo más tres de sus dígitos son mayores que 2”. Más tarde, el animador recibió tickets con los números 1 022, 22 222, 102 334, 213 343, 3 042 531. ¿Cuántos de esos números corresponden a tickets ganadores? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 Solución Los que tienen al menos 5 dígitos son: 22 222 (no tiene dígitos mayores que 2) 102 334 (tiene 3 dígitos mayores que 2) 213 343 (tiene 4 dígitos mayores que 2) 3 042 531 (tiene 4 dígitos mayores que 2) Los números que cumplen las condiciones del problema son: 22 222 y 102 334 La respuesta es: B Problema 260 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 23) Dada la siguiente expresión: x + (x + 1) + (x + 2) = 3 20 ¿cuál es el valor de x? 19 20 A) 3 B) 3 − 1 19 19 D) 3 − 1 E) 3 + 1 C) 3 20 −3 Solución Resolvemos la ecuación: x + (x + 1) + (x + 2) = 3 20 3x+3=3 20 3 (x + 1) = 3 19 x+1=3 19 x=3 −1 20 La respuesta es: D 124 Problema 261 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 25) Para n ≥ 2 007, ¿cuál de las siguientes expresiones es la mayor? 2 n2 − 1 n −1 n − 1 C) B) A) n n n2 + 1 n n−2 E) D) n +1 n −1 Solución Asignando a n valores mayores o igual a 2 007, llegamos a la siguiente conclusión: 2 n2 − 1 n n −1 n−2 n − 1 < < < < n +1 n n −1 n n2 + 1 La respuesta es: C Problema 262 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 26) ¿Qué fracción ocupa el 13º lugar en la siguiente lista? 1 1 1 1 ;... ; ; ; 20 6 12 2 1 B) 132 1 E) 182 1 156 1 D) 26 A) C) 1 82 Solución Trabajamos con los denominadores: Término 1 Término 2 Término 3 Término 4 → 2=1×2 → 6=2×3 → 12 = 3 × 4 → 20 = 4 × 5 Término n → n (n + 1) Entonces: Término 13 → 13 × 14 = 182 La respuesta es: E 125 Problema 263 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 29) Un grupo de estudiantes estaba resolviendo un interesante problema de la competencia Kanguro Matemático. El número de varones que resolvieron el problema fue el mismo número de mujeres que no resolvieron el problema. ¿Qué son más: el número de personas que resolvieron el problema o el de mujeres? A) Mujeres B) Personas que resolvieron el problema C) Son las mismas cantidades D) Imposible de saber E) La situación no es posible Solución Llamamos V al número de varones, VR al número de varones que resolvieron el problema y VN al número de varones que no resolvieron el problema. Así mismo llamamos M al número de mujeres, MR a las que resolvieron el problema y MN a las que no lo resolvieron. Entonces tenemos: V = VR + VN ; M = M R + MN Como VR = MN resulta: M = MR + V R La respuesta es: C Problema 264 (Validación Kanguro 2007 - Junior – Problema 3) Ana, Blanca, Cecilia y Diana practican un deporte distinto cada una: karate, fútbol, tenis y judo. A Ana no le gusta practicar, ni presenciar los deportes que involucran pelotas. La que practica judo y Blanca suelen asistir frecuentemente a los partidos de fútbol para ver jugar a su amiga. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera? A) Ana practica fútbol B) Cecilia practica tenis C) Blanca practica tenis D) Diana practica karate E) Ana practica judo 126 Solución Sabemos que Ana practica karate porque no le gusta jugar fútbol ni tenis y tampoco ir a esos partidos, entonces no puede acompañar a Blanca a los partidos de fútbol. Por otro lado sabemos que Blanca no practica fútbol ni tampoco karate ni judo. El departe que queda para Blanca es tenis. La respuesta es: C Problema 265 (Validación Kanguro 2007 - Junior – Problema 5) Había 60 pájaros distribuidos en tres árboles. En cierto momento, 6 pájaros se fueron del primer árbol, 8 pájaros se fueron del segundo árbol y 4 pájaros se fueron del tercer árbol. Luego de esto, quedó el mismo número de pájaros en cada uno de los tres árboles. ¿Cuántos pájaros había en el segundo árbol? A) 20 B) 21 C) 22 D) 24 E) 26 Solución Vamos a sacar de los 60 pájaros que había inicialmente, que volaron: 60 − (6 + 8 + 4) = 60 − 18 = 42 En cada árbol quedaron: 42 ÷ 3 → 14 pájaros En el segundo árbol había: 14 pájaros + 8 pájaros = 22 pájaros La respuesta es: C Problema 266 (Validación Kanguro 2007 - Junior – Problema 7) Sea N el menor entero positivo tal que al ser dividido por 4 deja resto 1 y al ser dividido por 5 deja resto 3. ¿Cuál es el resto que deja N al ser dividido por 20? A) 4 B) 5 C) 13 D) 16 E) 19 127 Solución Cuando el resto el 1, N − 1 debe ser múltiplo de 4. Entonces: • N−1= 4 ⇒ • N= 4 +1 La lista de los valores posibles de N es: 1 , 5 , 9 , 13 , 17 , 21 , 25 , 29 , 33 , 37 , 41 , . . . Por otro lado: • N−3= 5 La lista correspondiente es: ⇒ • N= 5 +3 3 , 8 , 13 , 18 , 23 , 28 , 33 , 38 , 43 , . . . Vemos que hay coincidencia en el 13 y el 33. El primer valor no puede ser y si dividimos 33 entre 20 el residuo es 13, que es una de las opciones que tenemos. Otras coincidencias que podamos encontrar (como 53 por ejemplo) también darán residuo 13. La respuesta es: C Problema 267 (Validación Kanguro 2007 - Junior – Problema 9) José, Rafael y Eduardo tienen 30 pelotas en total. Si José le da 5 de sus pelotas a Rafael, Rafael le da 4 a Eduardo y Eduardo le da 2 a José, entonces cada uno de ellos tendrá el mismo número de pelotas. ¿Cuántas pelotas tenía Eduardo al principio? A) 13 B) 8 C) 11 D) 9 E) 12 Solución Como hay 30 pelotas en total, si después de pasarse pelotas uno al otro se quedan todos con la misma cantidad de pelotas, cada uno se queda con 10 pelotas. Entonces, si llamamos E a la cantidad de pelotas que tenía Eduardo al comienzo, tenemos: E + 4 − 2 = 10 ⇒ E=8 La respuesta es: B 128 Problema 268 (Validación Kanguro 2007 - Junior – Problema 10) Una calculadora dañada no muestra el número 1. Por ejemplo, si tratamos de escribir con ella el número 3131, sólo aparece en la pantalla el número 33. Néstor trató de escribir un número de 6 dígitos en esa calculadora pero sólo apareció en pantalla el número 2 007. ¿Cuántos posibles números pudo haber intentado escribir Néstor en la calculadora? A) 12 B) 13 C) 14 D) 15 E) 16 Solución Tratamos de escribir los números de 6 dígitos siguiendo un estricto orden: 112 007 121 007 120 107 120 017 120 071 211 007 210 107 210 017 210 071 201 107 201 017 201 071 200 117 200 171 200 711 La respuesta es: D Problema 269 (Validación Kanguro 2007 - Junior – Problema 13) Sandra elige cuatro números de la tabla de la figura y luego Sonia elige cuatro números de la tabla distintos a los de Sandra. Se sabe que la suma de los números que eligió Sandra es tres veces la suma de los números que eligió Sonia. ¿Qué número de la tabla no fue elegido por Sandra y por Sonia? A) 14 B) 7 C) 23 D) 4 E) 24 Solución La suma de todos los números es: 4 + 5 + 7 + 8 + 12+ 13 + 14 + 23 + 24 = 110 110 ÷ 4 = 27,5 La suma de los números que eligió Sonia debe estar alrededor de 27. Como ella eligió 4 números, deben ser necesariamente los números menores: 129 4 + 5 + 7 + 8 = 24 24 × 3 = 72 y 72 + 24 = 96 Entonces: 110 − 96 = 14 La respuesta es: A Problema 270 (Validación Kanguro 2007 - Junior – Problema 14) Para la prueba de admisión de cierta universidad, un estudiante debe responder correctamente al menos al 80 % de las preguntas. Después de que Pedro ha trabajado 15 de las preguntas, se da cuenta que no conoce la respuesta de 5 de ellas y entonces deja de dar la respuesta a estas 5 preguntas; pero está seguro de sus respuestas en las otras 10. Si Pedro responde correctamente el resto de la prueba, entonces habrá ingresado. ¿Cuántas preguntas tiene la prueba? A) 40 B) 30 C) 35 D) 20 E) 25 Solución Llamamos A al resto de las preguntas de la prueba. Como Pedro está seguro de 10 de las preguntas, (10 + A) corresponden al 80 % de la prueba. Luego: 10 + A 80 4 = = 15 + A 100 5 50 + 5 A = 60 + 4 A ⇒ A = 10 Y el total de preguntas de la prueba es: 15 + A = 15 + 10 = 25 La respuesta es: E 130 Los datos y la estadística Contenidos: • Tablas de frecuencia absoluta y relativa. (5.º Grado) • Gráficos de línea. (5.º Grado) • Tablas y gráficos estadísticos. (6º. Grado) • Frecuencia absoluta, relativa y porcentual. (6.º Grado) • Tablas de frecuencias. (6.º Grado) • Gráfico circular. (6.º Grado) • Tabla de frecuencias: absoluta, relativa y porcentual (7.º Grado) • Gráficos estadísticos circulares (7.º Grado) • Interpretación de tablas, gráficos circulares y moda (7.º Grado) • Tablas de frecuencias e histogramas (8.º Grado) • Interpretación de tablas de frecuencia, histogramas y media (8.º Grado) Problemas para el Aula Problema 271 Las calificaciones de la clase de Lucas fueron: 2, 2, 3, 4, 4, 5, 5, 4, 3, 2, 1, 1, 2, 3, 4 3, 2, 4, 1, 5, 5, 3, 2, 4, 4, 5, 2, 3, 3, 4. Calcular la media y la moda. Para organizar los datos la profesora nos pidió que completemos la siguiente tabla: Nota 1 2 3 4 5 Frecuencia absoluta 3 Frecuencia relativa 3 ÷ 30 = 0,1 ¡Hagamos ahora un gráfico circular! Solución MODA: 4 MEDIA: 95 ÷ 30 = 3,17 (Redondeando) 131 Porcentajes 10% Nota Frecuencia absoluta 1 2 3 4 5 3 7 7 8 5 Frecuencia relativa (Redondeando) 3 ÷ 30 = 0,1 7 ÷ 30 = 0,2 7 ÷ 30 = 0,2 8 ÷ 30 = 0,3 5 ÷ 30 = 0,2 Porcentajes 10% 20% 20% 30% 20% Problema 272 La temperatura mínima en Asunción, en una semana de invierno, se comportó de la siguiente manera: Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado 14º C 9º C 8º C 6º C 8º C 10º C 8º C ¿Cuál es la media o temperatura promedio de la semana? A) 8º C C) 10º C E) 63º C B) 9º C D) 31,5º C F) n. d. l. a. Solución Calculamos la suma de los siete valores: 14º C + 9º C + 8º C + 6º C + 8º C + 10º C + 8º C = 63º C Entonces: 63º C ÷ 7 = 9º C La respuesta es: B 132 Problema 273 Las calificaciones finales de Rosa fueron: 4,5,1,2,4,4,5,2,4,2,5,5,4,2,1,1,3 ¿Qué valor se obtiene sumando la media y la moda? Solución Vemos que la calificación que más abunda es 4, por lo tanto la moda es 4. La media es: (5 + 5 + 5 + 5 + 4 + 4 + 4 + 4 + 4 + 3 + 2 + 2 + 2 + 2 + 1 + 1 + 1) ÷ 17 ≅ 3,18 Sumando la media y la moda obtenemos: 3,18 + 4 = 7,18 Problema 274 En un barrio se hizo una encuesta acerca de la cantidad de hijos por familia, y se obtuvo la siguiente tabla: Cantidad de hijos por familia 0 1 2 3 4 5 6 TOTAL Cantidad de familias 10 34 25 8 4 2 1 70 ¿Cuál es la media que representa el número de hijos por familia en ese barrio? A) 3 C) 2,5 E) 1,8 B) 2,8 D) 2 F) n. d. l. a. 133 Solución Completamos la tabla: Cantidad de hijos por familia 0 1 2 3 4 5 6 TOTAL Cantidad de familias Cantidad de hijos 10 34 25 8 4 2 1 70 0 34 50 24 16 10 6 140 Calculamos la media: 140 ÷ 70 = 2 La respuesta es: D Problema 275 Las calificaciones de 36 alumnos en Matemática son: 2,3,5,1,4,5,3,2,2,1,2,3,4,4,5,2,5,3 1,4,3,1,2,5,2,3,3,1,4,3,2,1,2,1,3,1 ¿Cuál es la diferencia entre las frecuencias correspondientes a las calificaciones 1 y 5? Solución Nota 1 2 3 4 5 TOTAL Frecuencia absoluta 8 9 9 5 5 36 Frecuencia relativa 0,222 0,25 0,25 0,139 0,139 La diferencia entre las calificaciones 1 y 5 es: 0,222 − 0,139 = 0,083 134 relativas Problema 276 La profesora de matemática de Joel pide a sus alumnos que registren en una tabla de frecuencias la cantidad de paralelogramos que cumplen con las siguientes condiciones: • La medida de todos sus lados deben estar expresadas con un número natural. • El área puede ser: 25, 36, 49, 64. ¿Cuál es la frecuencia relativa que corresponde a los rectángulos de área 49? 2 5 2 E) C) A) 5 13 13 1 4 F) n. d. l. a. D) B) 2 13 Solución Calculamos primero la cantidad de posibilidades que tenemos para cada uno de las áreas: Área 25: Área 36: Área 49: Área 64: 1 5 25 5 (2 rectángulos) 1 2 3 4 6 36 18 12 9 6 (5 rectángulos) 1 7 49 7 (2 rectángulos) 1 2 4 8 64 32 16 8 (4 rectángulos) Construimos la tabla de frecuencias: Frecuencia 2 5 2 4 13 2 Vemos que para el área 49, la frecuencia relativa es: 13 La respuesta es: A 135 Área 25 36 49 64 TOTAL Problema 277 Las calificaciones de 36 alumnos en Matemática son: 2,3,5,1,4,5,3,2,2,1,2,3,4,4,5,2,5,3 1,4,3,1,2,5,2,3,3,1,4,3,2,1,2,1,3,1 ¿Cuál es el polígono de frecuencia correspondiente a los datos? Solución El polígono de frecuencia correspondiente es: La respuesta es: F 136 Problema 278 En la tabla, aparecen las edades de los amigos de Betina, incluyéndola también a ella. Calcular: la media, la mediana y la moda. Si a la lista se añade a Aline, que tiene 15 años, ¿cuál de los tres parámetros se modificará más? Solución Nombre Abel Alberto Amanda Ana Belén Betina Carlos Cecilia César Cirilo Daniel David Emilia Fanny Gabriel Geovana Juan Ramona Sandra Samuel Edad (años) 12 15 15 17 16 13 18 14 17 12 15 14 12 15 18 15 16 13 14 13 Ordenamos los datos en la siguiente lista: 12 , 12 , 12 , 13 , 13 , 13 , 14 , 14 , 14 , 15 , 15 , 15 , 15 , 15 , 16 , 16 , 17 , 17 , 18 , 18 Para calcular la media sumamos todos los datos: 12 × 3 + 13 × 3 + 14 × 3 + 15 × 5 + 16 × 2 + 17 × 2 + 18 × 2 La suma es: 294 Y la media es: 294 ÷ 20 = 14,7 Para hallar la mediana debemos determinar el valor que está en el medio de la lista. Como en total hay 20 valores, la mediana ocupa el lugar número 10 y 11 de la lista. Mediana = 15 + 15 = 15 2 La moda es el valor que más se repite. Moda = 15 Al entrar en la lista Aline, la lista queda así: 12 , 12 , 12 , 13 , 13 , 13 , 14 , 14 , 14 , 15 , 15 , 15 , 15 , 15 , 15 , 16 , 16 , 17 , 17 , 18 , 18 La suma ahora es: 294 + 15 = 309 137 La media es: 309 ÷ 21 = 14,71 Como ahora hay 21 valores, en el medio está el valor que ocupa el lugar número 11. La mediana es: 15 Como la moda seguirá siendo 15, el único parámetro que varía es la media. La variación es: 14,71 − 14,7 = 0,01 La media aumenta 0,01 Problema 279 En el cumpleaños de Franco hacen una encuesta de las edades de los niños y niñas. El resultado de la encuesta se expresa en el gráfico de barras verticales. ¿Cuántos son los niños encuestados? A) 31 D) 45 B) 53 E) 32 C) 23 F) n. d. l. a. Solución Hacemos el conteo de la cantidad de niños de cada edad que hay: 2 años 3 años 4 años 5 años 6 años 7 años 9 años 11 años → → → → → → → → 138 2 5 2 3 5 2 1 1 El total de niños es: 2 + 5 + 2 + 3 + 5 + 2 + 1 + 1 = 21 La respuesta es: F Problema 280 En el primer ciclo de la escuela de Felipe se hizo una lista de las edades de los niños. La lista es la siguiente: 7,7,8,9,8,9,7,9,8,9 8,7,9,8,7,9,7,8,6,8 7,8,8,9,9,9,8,7,8,6 7,7,7,8,8,7,9,9,9,8 7,8,8,9,7,8,9,8,9,8 6,7,8,7,9,8,7,9,8,8 7,7,8,7,9,9,8,9,8,7 8,9,8,8,9,8,7,9,8,8 7,9,8,9,9,8,7,8,7,9 7,8,9,7,9,9,9,8,7,7 ¿Cuál es la suma de la media, la mediana y la moda? A) 7,96 C) 20,36 E) 24,16 B) 8 D) 23,96 F) n. d. l. a. Solución Para calcular la mediana debemos ordenar los datos: 6,6,6,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7 7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,8,8,8,8,8,8,8,8 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8 8,8,8,8,8,8,8,8,8,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9 9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9 Como hay 100 valores, tomamos los ubicados en lugar 50 y 51 para calcular la mediana: Mediana = 8+8 =8 2 139 Calculamos la suma de los valores para hallar la media: 6 × 3 + 7 × 29 + 8 × 37 + 9 × 31 = 796 Media = 796 ÷ 100 = 7,96 El valor que más abunda es el 8, luego. Moda = 8 Sumado la media, la mediana y la moda tenemos: 8 + 7,96 + 8 = 23,96 La respuesta es: D 140 Miscelánea Problema 281 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 13) Se marcan 6 puntos en dos rectas paralelas L1 y L2, de manera que 4 puntos están marcados en la recta L1 y 2 en la recta L2. ¿Cuál es el número total de triángulos que pueden construirse tomando como vértices 3 de esos 6 puntos? A) 16 B) 12 C) 8 D) 18 E) 6 Solución Determinamos los triángulos que se pueden construir. Primero, a partir del punto P: PAB, PAC, PAD, PBC, PBD, PCD A partir del punto Q: QAB, QAC, QAD, QBC, QBD, QCD A partir de los puntos A, B, C y D: APQ, BPQ, CPQ, DPQ La respuesta es: A Problema 282 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 24) ¿De cuántas maneras se puede ir desde el extremo superior de la hipotenusa hasta el extremo inferior de la misma en el triángulo rectángulo de la figura, si sólo puedes bajar, ir a la derecha o por la hipotenusa? A) 6 B) 10 C) 11 D) 14 E) 15 141 Solución Determinamos los diferentes caminos: AC , ABC , ADEC , ADEGHC , ADEGHJC , ADEIC , ADEHJC , AFHC , AFHJC , AFGIC , AFHJC , AEIC , AEGHC , AEGHJC Contando, encontramos 14 caminos. La respuesta es: D Problema 283 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 21) Los puntos A = (2006, 2007), B (2007, 2006), C (-2006, -2007) D (2006, -2007) y E (2007, -2006) son marcados en un sistema de coordenadas cartesianas. ¿Cuál es el segmento horizontal? A) AB B) BE C) AD D) BC E) CD Solución Una recta representada en un sistema de coordenadas será horizontal si tiene el mismo valor para sus ordenadas. Así, para el par ordenado (x, y) de abscisa x y ordenada y, todos los pares ordenados que tengan el misma valor para y estarán sobre una recta paralela al eje x, o sea una recta horizontal. Entonces, estos pares ordenados son: C (-2006 , -2007) y D (2006 , -2007) La respuesta es: E Problema 284 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 9) El siguiente juego se juega en una cuadrícula, en la que se colocan varias fichas. 142 Los movimientos permitidos son: En el sentido vertical se puede “comer” solamente hacia arriba, saltando una sola casilla. En el sentido horizontal se puede “comer” hacia la derecha o hacia la izquierda, saltando una sola casilla. La ficha sobre la que se salta al “comer” se debe quitar. Para que se pueda realizar el movimiento, la casilla donde debe caer la ficha que se mueve debe estar vacía. Calcular cuál es la menor cantidad de fichas que se debe colocar en las casillas que están por debajo de la línea gruesa, para que al finalizar el juego se llegue a la situación indicada en el gráfico. Solución En el gráfico se puede ver cómo están dispuestas las fichas para obtener el resultado requerido. Esta es la menor cantidad de fichas necesarias. La respuesta es: 8 fichas Problema 285 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 2) Cierto tipo de arbusto fue sembrado a lo largo de ambas aceras de una calle. El primer arbusto se coloca en uno de los extremos de la calle. La distancia entre cada par de arbustos próximos es de 2 metros. ¿Cuántos arbustos fueron sembrados si la calle tiene 20 metros de largo? A) 20 B) 10 C) 12 D) 22 E) 11 143 Solución Cada árbol está separado del otro por 2 m. entonces, en 20 m la cantidad de veces que cabe 2 m es: 20 ÷ 2 → 10 veces Entonces, en cada lado de la calle hay 11 árboles, contando desde el primero. En ambos lados de la calle hay: 22 árboles La respuesta es: D Problema 286 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 6) En la tabla debe haber dos cuadrados marcados con la letra A y dos cuadrados marcados con la letra B en cada fila y en cada columna. ¿Qué letras deben estar en las casillas marcadas con X e Y, en ese orden? A) AB B) BA C) AA D) BB E) Es imposible Solución Ubicamos algunas letras de acuerdo a los datos conocidos. Vemos que no es necesario completar toda la tabla para dete4erminar los valores de X e Y. La respuesta es: C Problema 287 (Kanguro 2007 - Junior – Problema 17) Se eligen tres números del tablero de manera que todos pertenezcan a filas distintas y a columnas distintas y se suman los tres números, ¿cuál es la mayor suma que se puede obtener? A) 24 B) 18 C) 15 D) 12 E) 21 144 Solución Para que se cumpla la condición del problema, los tres números deben pertenecer a la diagonal del tablero. Entonces: 1 + 5 + 9 = 15 7 + 5 + 3 = 15 La respuesta es: C 145 146 NIVEL 3 1.º, 2.º y 3.er Año 147 148 La geometría y la medida Contenidos: • Puntos simétricos con relación a un segmento. (5º. Grado) • Clasificación de las figuras geométricas según sus simetrías. (5º. Grado) • Número de ejes de simetría del: triángulo, cuadrado, rectángulo, trapecio, paralelogramo, pentágono, exágono, octógono. (5º. Grado) • Perímetro de polígonos regulares e irregulares. (5º. Grado) • Longitud de la circunferencia. (5º. Grado) • Unidades de medida de superficie. (5º. Grado) • Unidades de medidas agrarias: hectárea, área, centiárea. (5º. Grado) • Área de figuras geométricas planas y del círculo. (5º. Grado) • Área de polígonos regulares e irregulares y círculos. (6.º Grado) • Relación entre el perímetro y el área de una figura en función a las medidas de sus lados. (6.º Grado) • Ángulo, clasificación (recto, agudo, obtuso y llano). (6º. Grado) • Ángulos complementarios y suplementarios. (6º. Grado) • Rectas paralelas, perpendiculares y oblicuas. (6º. Grado) • Simetría, figuras simétricas mediante giro o traslación. (6º. Grado) • Características y regularidades de cuerpos geométricos (cubo, prisma, cilindro) (6.º Grado) • Área lateral y área total de cuerpos geométricos (cubo, prisma, cilindro). (6º. Grado) • Relaciones de equivalencias entre múltiplos y submúltiplos de las unidades de medidas de capacidad. (6º. Grado) • Volumen: concepto, relaciones de equivalencias entre múltiplos y submúltiplos de las unidades de medidas de volumen. (6º. Grado) • Relaciones de equivalencias entre las unidades de medidas de volumen, capacidad y peso. (6º. Grado) • Volumen de cuerpos geométricos (cubo, prisma, cilindro). (6º. Grado) • Características y regularidades de cuerpos geométricos (cubo, prisma, cilindro) (6.º Grado) • Ángulo. Concepto. Elementos: vértice, lados. (7.º Grado) • Bisectriz de un ángulo. (7.º Grado) • Clasificación de ángulos: agudo, recto, obtuso, llano, nulo. (7.º Grado) • Ángulos complementarios, suplementarios y adyacentes. Complemento y suplementos de un ángulo. (7.º Grado) • Triángulo. Concepto. Elementos. Características. (7.º Grado) • Triángulo rectángulo: características, hipotenusa y catetos. (7.º Grado) • Cuadriláteros. Concepto. Elementos. Propiedades básicas. (7.º Grado) 149 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Clases de cuadriláteros: cuadrado, rectángulo, trapecios, rombo, paralelogramo. Características particulares de cada uno. (7.º Grado) Polígono. Concepto. Elementos. Clasificación según el número de lados. Diagonal de un polígono. Polígono regular. (7.º Grado) Elementos notables de un triángulo: altura, mediana, mediatriz, bisectriz. Puntos de intersección de los elementos notables (ortocentro, baricentro, circuncentro, incentro). (7º. Grado) Teorema de Pitágoras. (7º. Grado) Axiomas, postulados y teoremas sobre: el punto y la recta, el punto y el plano, dos puntos, la recta y el plano, intersección de dos planos, suma de ángulos internos de un triángulo, medidas de ángulos externos de un triángulo, congruencia de ángulos de un triángulo equilátero. (7º. Grado) Clases de triángulos según sus lados (isósceles, equilátero, escaleno) y según sus ángulos (rectángulo, oblicuángulo). (7.º Grado) Elementos notables en un triángulo: altura, mediana, mediatriz, bisectriz. Puntos de intersección de los elementos notables (ortocentro, baricentro, circuncentro, incentro). (7.º Grado) Circunferencia. Concepto. Características. Arco, cuerda, recta tangente y recta secante. Posiciones de la recta y la circunferencia, y de dos circunferencias. (8.º Grado) Congruencia de triángulos, postulados. (8.º Grado) Figuras semejantes. Concepto. Lados homólogos proporcionales y ángulos congruentes. (8.º Grado) Criterios de semejanza de triángulos. (8.º Grado) Teorema de Thales. Segmentos correspondientes proporcionales. (8º Grado) Simetrías, traslaciones y rotaciones en el plano. (8.º Grado) Simetría de figuras con respecto a una recta (axial) y con respecto a un punto (central). (8.º Grado) Homotecia. Figuras homotéticas. Propiedades. (8.º Grado) Circunferencia. Concepto, características. Arco, cuerda, recta tangente y recta secante. Posiciones de la recta y de la circunferencia, y de dos circunferencias. (8.º Grado) Paralelismo y perpendicularidad entre planos, entre rectas y planos. Plano secante. (9.º Grado) Ángulo diedro. Concepto. Elementos: arista, caras. (9.º Grado) Ángulo poliedro. Concepto. Clasificación: diedro, triedro. (9º Grado) Cuerpos poliedros. Concepto. Clasificación (regular e irregular). (9.º Grado) Cubo, prisma, pirámide. Concepto. Características. Elementos. Desarrolla plano de la superficie. (9.º Grado) 150 • • Cuerpos redondos. Concepto. Elementos. Características. (9.º Grado) Cilindro, cono, esfera. Concepto. Características. Elementos. Desarrollo plano de la superficie. (9.º Grado) 151 Problemas para el Aula Problema 301 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 3) En el rectángulo MNPQ, la diagonal NQ mide 5 y la distancia de M a la diagonal NQ es 2,4. ¿Cuál es el área del rectángulo? A) 24 C) 10 E) 6 B) 12 D) 8 F) n. d. l. a. Solución La diagonal QN divide al rectángulo en dos triángulos de igual área. Entonces: (MQN) = (QNP) Calculamos el área del triángulo MQN: (MQN) = 5 × 2,4 =6 2 Y el área del rectángulo es: (MNPQ) = 6 × 2 = 12 La respuesta es: B Problema 302 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 4) En una circunferencia se traza la cuerda MN. Por M y N se trazan las tangentes a la circunferencia, que se cortan en P. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones siempre se cumple? ∠ ∠ ∠ ∠ A) PMN = MPN B) PMN = PNM ∠ ∠ ∠ ∠ C) PMN + PNM = 90 º D) PNM = MPN ∠ ∠ E) PMN + MPN = 90 º F) n. d. l. a. Solución Recordemos que los segmentos de tangentes comprendidos entre el punto de intersección de las tangentes y los dos puntos de tangencia son iguales. 152 Entonces: PM = PN Esto hace que el triángulo PMN sea isósceles, por lo tanto: ∠ ∠ PMN = PNM La respuesta es: B Problema 303 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 7) 2 El cubo de la figura tiene un área total de 96 cm . ¿Cuál es el área de la superficie sombreada? A) 16 2 cm 2 B) 16 cm 2 C) 8 2 cm 2 D) 8 cm 2 2 E) 4 cm F) n. d. l. a. Solución El área de cada una de las caras del cubo es: 2 96 cm ÷ 6 = 16 cm 2 Cada una de las aristas mide: 16 cm2 = 4 cm Luego: AB = DB = DC = 4 cm Calculamos la diagonal BC: BC = (4 cm)2 + (4 cm)2 = 32 cm2 =4 2 cm Y el área del triángulo ABC: (ABC) = AB ⋅ BC 4 cm ⋅ 4 2 cm = =8 2 2 2 cm 2 La respuesta es: C 153 Problema 304 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 7) En el triángulo ABC, AB = AC, AH es la altura. ¿Cuál es la medida del ángulo BAH? A) 40º C) 80º E) 95º B) 50º D) 85º F) n. d. l. a. Solución ∠ ∠ El triángulo ABC es isósceles con ABC = ACB . Luego: ∠ ∠ ABC = ACB = 180º − 130º = 50º Por lo tanto: ∠ BAC = 180º − (50º + 50º) = 80º Entonces, como el triángulo ABC es isósceles y AH es la altura, tenemos: ∠ BAH = 80º ÷ 2 = 40º La respuesta es: A Problema 305 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 16) ∠ ∠ En un cuadrilátero ABCD, AB = AC, AD = BD y ADB = BAC+ 30 º . Calcular la medida del ángulo CBD. A) 40º C) 25º E) 15º B) 35º D) 20º F) n. d. l. a. Solución Los triángulos ABC y ADB son isósceles. Por otro lado: d = c + 30º 154 y ∠ CBD = a − b En el triángulo ABC tenemos: c = 180º − 2 a (1) Y en el triángulo ADB: 2 b + d = 180º ⇒ 2 b + c + 30º = 180º ⇒ c = 150º − 2 b (2) De (1) y (2) se tiene: 180º − 2 a = 150º − 2 b 30º = 2 a − 2 b ⇒ a − b = 15º La respuesta es: E Problema 306 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 24) ¿Cuál es el radio del círculo inscripto en el rombo? A) D) 2a b B) ab E) a 2 + b2 2b a a 2 + b2 C) a 2 + b2 2 ab Solución Calculamos PQ: PQ = a 2 + b2 Pero: PQ ⋅ r a ⋅ b = 2 2 ⇒ PQ r = a b ⇒ r= a⋅b a2 + b2 La respuesta es: D 155 Problemas Desafiantes Problema 307 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 4) En el trapecio ABCD, de área igual a 40, se han trazado las diagonales AC y BD, que se encuentran en el punto E. El área (AED) es 10 y el área (AEB) es 5. ¿Cuál es el área (DEC)? A) 5 C) 15 E) 25 B) 10 D) 20 F) n. d. l. a. Solución Recordamos que en todo trapecio se cumple: (ADE) = (BEC) = 10 Entonces: (DEC) = (ABCD) − [(ADE) + (AEB) + (BEC)] (DEC) = 40 − (10 + 5 + 10) = 15 La respuesta es: C Problema 308 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 6) En un triángulo ABC, el área es 84 cm2. Se traza la altura BH, cuya medida es 8 cm y se obtiene un triángulo ABH de 24 cm2 de área. ¿Cuál es la longitud del lado BC? A) 10 cm C) 12 cm E) 17 cm B) 11 cm D) 15 cm F) n. d. l. a. Solución En el triángulo ABC calculamos el lado AC: (ABC) = 2 84 cm = 156 AC ⋅ BH 2 AC ⋅ 8 cm 2 ⇒ AC = 21 cm En el triángulo ABH calculamos el lado AH: AH ⋅ BH (ABH) = 2 2 24 cm = AH ⋅ 8 cm 2 ⇒ AH = 6 cm Luego: CH = AC − CH = 21 cm − 6 cm = 15 cm En el triángulo HBC tenemos: BC = (8 cm)2 + (15 cm)2 = 64 cm2 + 225 cm2 = 289 cm2 BC = 17 cm La respuesta es: E Problema 309 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 8) En el cuadrado ABCD, los puntos medios de los segmentos AB , AD y DC son E , F y G, respectivamente. ¿Cuál es la razón del área (EFG) al área (ABCD)? A) 3 : 4 C) 2 : 3 E) 1 : 4 B) 3 : 2 D) 4 : 1 F) n. d. l. a. Solución Como E y G son puntos medios, se tiene: (AEGD) = ( ABCD) 2 Trazamos FM paralela a AB y DC. Esto hace que se cumpla: (EFG) = (EFH) = (FHG) = (FDG) Entonces: (EFG) = ( AEGD) ( ABCD) = 2 4 157 ⇒ 1 (EFG) = ( ABCD) 4 La respuesta es: E Problema 310 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 12) 3 Con 12 cubos iguales de 64 cm de volumen cada uno, se arman paralelepípedos rectángulos usando todos los cubos cada vez. ¿Cuál es el área mayor que puede llegar a tener uno de los paralelepípedos armados? 2 2 2 A) 800 cm C) 400 cm E) 300 cm 2 2 B) 448 cm D) 320 cm F) n. d. l. a. Solución Vemos que 12 se puede expresar como: 12 ×1 × 1 ; 6×2×1 ; 4×3×1 ; 3×2×2 Luego, podemos construir 4 paralelepípedos. Calculamos las áreas de cada uno de ellos: 2 48 cm 4 cm + 2 48 cm 4 cm + 2 4 cm 4 cm = 800 cm 2 24 cm 4 cm + 2 24 cm 8 cm + 2 4 cm 8 cm = 640 cm 2 2 2 16 cm 4 cm + 2 16 cm 12 cm + 2 4 cm 12 cm = 608 cm 2 12 cm 8 cm + 2 12 cm 8 cm + 2 8 cm 8 cm = 512 cm 2 2 La respuesta es: A 158 Problema 311 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 14) El volumen de un cilindro es 720 π y su altura es 20. En el cilindro está inscripto un prisma exagonal (el exágono de la base es regular). ¿Cuál es el área lateral del prisma? A) 800 C) 360 E) 180 B) 720 D) 240 F) n. d. l. a. Solución En el exágono inscripto en la circunferencia, el lado del exágono tiene la misma medida que el radio de la circunferencia. Calculamos el radio de la circunferencia: 2 720 π = π r 20 ⇒ r=6 Entonces, el lado del exágono mide 6 y la altura del prisma es la misma que la del cilindro. El área lateral del prisma es: AL = l 6 20 = 6 6 20 = 720 La respuesta es: B Problema 312 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 2) En la pirámide regular de la figura, la base es un cuadrado de 10 cm de lado. 3 El volumen de la pirámide es 400 cm . Calcular el área de la cara lateral que está pintada de negro. Solución Calculamos la altura de la pirámide: 3 400 cm = 100 cm2 ⋅ h 3 ⇒ h = 12 cm La apotema AH es la altura de los triángulos que forman las caras laterales. 159 Calculamos: AH = 144 cm2 + 25 cm2 = 13 cm El área buscada es: 10 cm ⋅ 13 cm 2 = 65 cm 2 Problema 313 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 6) En la figura, AO ⊥ OB, OC es bisectriz del ángulo AOB. AP = PM = MN = NO = 2 Calcular cuánto mide la superficie pintada de negro. Solución Identificamos con 1, 2 y 3 las áreas. La medida de los ángulos es: ∠ AOB = 90º ∠ ∠ AOC = COB = (360º − 90º) ÷ 2 = 135º Luego, el área 1 es: π ⋅ 4 2 ⋅ 135º π ⋅ 2 2 ⋅ 135º − = 4,5 π 360 º 360 º El área 2: π ⋅ 6 2 ⋅ 135º π ⋅ 4 2 ⋅ 135º − = 7,5 π 360 º 360 º 160 El área 3: π ⋅ 8 2 ⋅ 90 º π ⋅ 6 2 ⋅ 90 º − =7π 360 º 360 º El área buscada es: 4,5 π + 7,5 π + 7 π = 19 π Problema 314 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 7) Calcular el área del cuadrilátero convexo ABCD. Solución Trazamos la diagonal AC y se forman el triángulo rectángulo ABC y el triángulo isósceles ADC. Calculamos la hipotenusa AC: AC = 18 2 + 24 2 = 900 = 30 Entonces: AM = MC = 15 Por lo tanto, la altura DM es: DM = 17 2 − 152 = 64 = 8 El área buscada es: (ABCD) = (ABC) + (ADC) = 30 × 8 18 × 24 = 216 + 120 = 336 + 2 2 161 Problema 315 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 10) Se tiene 3 esferas de igual tamaño, 2 de ellas macizas y 1 hueca (de espesor despreciable). Las dos esferas macizas se colocan dentro de un recipiente cilíndrico de modo que sean tangentes entre ellas y tangentes a las paredes del recipiente. Se carga agua hasta que el cilindro (con las dos esferas dentro) se llene completamente. ¿Qué parte de la esfera hueca se podrá llenar con el agua que entró en el cilindro? Solución El radio del círculo que está en la base del cilindro es igual al radio de cada esfera. Entonces, la altura del cilindro es 4 r. Calculamos los volúmenes: 2 3 VCILINDRO = π r 4 r = 4 π r VESFERA = 4 4 π r3 3 πr − 3 3 4 4 3 3 3 πr πr = VH2O = 4 π r − 2 3 3 Como es también el volumen de una de las esferas, esta se llenará totalmente. Entonces, la esfera se llena en su 100 %. Problema 316 (4ra Ronda Final 2007 – Problema 2) Un cuadrado ABCD tiene como medida de sus lados una longitud entera. Este cuadrado se divide en 89 cuadrados más pequeños, 88 de los cuales tienen como medida de sus lados 1 y el restante tiene como medida del lado una longitud entera mayor que 1. Hallar todas las medidas posibles de uno de los lados del cuadrado ABCD. 162 Solución Sea “a” la medida de cada uno de los lados del cuadrado ABCD y “b” la medida del lado del cuadrado más pequeño (b > 1). Entonces: a2 = b2 + 88 12 a2 = b2 + 88 ⇒ a2 − b2 = 88 El 2º miembro se puede expresar como: 88 = 1 88 ; 88 = 2 44 ; 88 = 4 22 ; 88 = 8 11 Como a2 − b2 = (a + b) (a – b) analizamos las posibilidades para (a + b) y (a − b): a + b = 88 , a − b = 1 ⇒ 2 a = 89 (imposible) a + b = 44 , a − b = 2 ⇒ 2 a = 46 a + b = 22 , a − b = 4 ⇒ 2 a = 26 ⇒ a+b=1 , a−b=8 ⇒ 2 a = 19 (imposible) ⇒ a = 23 a = 13 Los posibles valores son: 13 , 23 Criterios de corrección • • • • Por determinar la expresión que relacione las medidas de los lados de los cuadrados Por factorizar la expresión Por el análisis de algunas posibilidades Por el análisis completo de las posibilidades y respuesta correcta 163 hasta 1 punto 2 puntos 2 puntos hasta 2 puntos Problema 317 (4ra Ronda Final 2007 – Problema 3) En el cuadrado ABCD, E y F son puntos medios. A) Demostrar que DE ⊥ CF B) Determinar la relación proporcional CF : PC : EP Solución 1 Parte A Los triángulos ADE y CDF son iguales, por lo ∠ tanto PCD = b. Como a + b = 90º, tenemos: ∠ DPC = 180º − (a + b) = 180º − 90º = 90º DE ⊥ CF Parte B Por otro lado, tenemos: ∆ ∆ ∆ ∆ FPD − S − CDP − S − AED = BCE Entonces, podemos escribir las proporciones: EB CB = PD PC ⇒ x 2x = PD PC ⇒ PC = 2 PD PD FP = PC PD ⇒ PD FP = 2PD PD ⇒ PD = 2 FP 164 Luego: CF = CE = PC + FP = 2 PD + PC = 2 PD EP = 5 1 PD = PD 2 2 (1) (2) 3 5 PD − PD = PD 2 2 (3) De (1) y (2) tenemos: 5 PD CF 2 5 = = PC 2PD 4 ⇒ CF : PC = 5 : 4 ⇒ CF : EP = 5 : 3 ⇒ PC : EP = 4 : 3 De (1) y (3) se tiene: 5 PD CF 2 5 = = EP 3 PD 3 2 De (2) y (3): PC 2PD 4 = = EP 3 PD 3 2 Luego, la relación pedida es: 5 : 4 : 3 Criterios de corrección • • • • Por demostrar que DE ⊥ CF Por hallar relaciones significativas entre triángulos Por determinar CF : PC o CF : EP o PC : EP (dos de ellos) Por determinar CF : PC : EP 165 2 puntos hasta 2 puntos 2 puntos 1 punto Solución 2 Parte A El triángulo AED se obtiene rotando el triángulo CDF en 90º. Como a + b = 90º, tenemos: ∠ DPC = 180º − (a + b) = 180º − 90º = 90º DE ⊥ CF Parte B Por otro lado, tenemos: ∆ ∆ ∆ ∆ FPD − S − CDP − S − AED = BCE Entonces, podemos escribir las proporciones: EB CB = PD PC ⇒ x 2x = PD PC ⇒ PC = 2 PD PD FP = PC PD ⇒ PD FP = 2PD PD ⇒ PD = 2 FP Luego: PC = 4 FP (1) CF = ED = PC + FP = 4 FP + FP = 5 FP EP = ED – PD = 5 FP – 2 FP = 3 FP De (1) , (2) y (3) la relación pedida CF : PC : EP es: 5 : 4 : 3 166 (2) (3) Criterios de corrección • • • • Por demostrar que DE ⊥ CF Por hallar semejanzas significativas entre triángulos Por determinar CF , PC o EP en función de FP (dos de ellos) Por determinar CF : PC : EP 2 puntos hasta 2 puntos 2 puntos 1 punto Problema 318 (4ra Ronda Final 2007 – Problema 5) Sean tres circunferencias iguales con un punto común, que se cortan también en A , B , C. Demostrar que el radio de cada una de las tres circunferencias dadas es igual al radio de la circunferencia circunscripta del triángulo ABC y su punto común es el ortocentro del triángulo ABC. Solución ∠ ∠ ABP = ACP = a, ya que ambos ángulos sostienen la misma cuerda AP y están inscriptos en circunferencias iguales. ∠ ∠ Por analogía, BAP = BCP = b y ∠ ∠ CBP = CAP = c Además, 2a + 2b + 2c = 180º, por ser ángulos internos del triángulo ABC. Luego, a + b + c = 90º. En el triángulo ABH: ∠ ∠ ∠ BHA = 180 º− BAH− ABH ∠ BHA = 180º − a − b − c = 90º ⇒ AH ⊥ BC Por analogía: CP ⊥ AB y BP ⊥ AC ⇒ P es el ortocentro del triángulo ABC. 167 Sea P’ el punto simétrico de P con respecto al lado BC. Por el teorema que dice: “El simétrico del ortocentro de un triángulo con respecto a uno de los lados, está sobre la circunferencia circunscripta al triángulo”, P’ se encuentra sobre la circunferencia circunscripta al triángulo ABC. Como el triángulo BPC es congruente al triángulo BP’C, entonces los radios de sus circunferencias circunscriptas son iguales. Como la circunferencia circunscripta al triángulo BP’C es la misma circunferencia circunscripta al triángulo ABC, está completada la demostración. Criterios de corrección • • • • • Por hacer el gráfico para un caso general Por igualdades de ángulos relevantes Por probar que AH ⊥ BC y que P es ortocentro Por usar el teorema sobre el ortocentro y sus simétricos Por demostrar que los radios de las circunferencias son iguales 1 punto 1 punto 2 puntos 1 punto 2 puntos Problema 319 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 4) Un cuadrado pequeño es inscripto en uno más grande como se muestra en la figura. ¿Cuál es el área del cuadrado pequeño? A) 28 B) 34 C) 16 D) 49 E) 36 168 Solución Por la simetría de la figura, podemos establecer: 2 2 2 a = 3 + 5 = 9 + 25 = 34 La respuesta es: B Problema 320 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 16) En un triángulo ABC, D es el punto medio del segmento AB, E es el punto medio del segmento DB y F es el punto medio del segmento BC. Si el área del triángulo ABC es 96, ¿cuál es el área del triángulo AEF? A) 16 B) 24 C) 32 D) 36 E) 48 Solución Como D y F son puntos medios, DF ║ AC. Entonces, el área del triángulo BDF es: (BDF) = 1 1 96 = 24 (ABC) = 4 4 Como E es punto medio se cumple que: (DEF) = (EBF) = 1 24 = 12 2 Los triángulos AFD y DBF son iguales por tener sus bases de la misma medida y la misma altura. Luego: (AFD) = (DBF) = 24 Y el área que buscamos: (AEF) = (AFD) + (DBF) = 24 + 12 = 36 La respuesta es: D 169 Problema 321 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 22) AE es dividido en cuatro partes iguales y se trazan semicircunferencias tomando a AE, AD y DE cómo diámetros, creando caminos de A a E como se muestra en la figura. Determinar la razón entre la longitud del camino superior y la longitud del camino inferior. A) 1 : 1 B) 2 : 3 C) 1 : 2 D) 3 : 2 E) 2 : 1 Solución Vemos que AB = BC = CD = DE. Calculamos primero la semicircunferencia superior: 2 π AC = π AC = π 2 AB = 2 π AB 2 En la parte inferior semicircunferencias: debemos sumar las longitudes de las dos 2 π ⋅ 0,5 DE 2 π ⋅ 1,5 AB = 1,5 π AB + 0,5 π DE = 2 π AB + 2 2 Entonces: 2 π AB 1 = 2 π AB 1 La respuesta es: A Problema 322 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 26) El círculo de radio 1 tiene centro en O y diámetro AB. La perpendicular a AB en O, corta en C a la circunferencia. El círculo con centro C y radio CA, se superpone parcialmente con el anterior. Hallar la superficie de la región superpuesta. 3π − 2 B) π − 1 A) 4 π 4−π D) 2 − C) 2 2 π +1 E) 2 170 Solución El radio CA es: CA = 12 + 12 = 2 El triángulo ACB es rectángulo en C por estar inscripto en una semi circunferencia. Entonces, el área del sector de centro C y radio CA es: 1 π ( 2 ) 2 ⋅ 90 º π = 360 º 2 A esta área debemos agregar los dos sectores circulares correspondientes a las cuerdas CA y CB: 1 1 1 1⋅ 1 π 12 ⋅ 90 º π− π− = − (AOC) = 2 4 360 º 4 2 2( 1 1 1 π−1 π− )= 2 2 4 El área buscada es: 1 1 π−1=π−1 π+ 2 2 La respuesta es: B Problema 323 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 28) Un triángulo equilátero y un hexágono regular son inscriptos en una circunferencia, que a su vez está inscripta en un triángulo equilátero (ver figura). S1 es el área del triángulo grande, S2 el área del triángulo pequeño y S3 el área del hexágono. ¿Cuál de las siguientes igualdades es siempre cierta? S + S2 A) S1 = S2 + S3 B) S 3 = 1 2 C) S1 = S3 + 3 S2 2 D) S 3 = S1 ⋅ S 2 171 2 E) S 3 = S1 ⋅ S 2 Solución Relacionamos las superficies: S3 = 2 S 2 ; S1 = 4 S 2 ; S1 = 2 S 3 Analizando la relación que hay entre las tres superficies, descubrimos que: S1 S 2 = 2 S 3 1 2 S3 = S 3 2 La respuesta es: E Problema 324 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 30) Dos circunferencias tienen sus centros en la misma diagonal de un cuadrado. Ellas son tangentes entre sí y con los lados del cuadrado como se muestra en la figura. El cuadrado tiene lado 1 cm. ¿Cuál es la suma, en centímetros, de las longitudes de los radios de las circunferencias? 1 1 B) A) 2 2 C) 2 − 2 2 −1 D) E) 1 Solución Tenemos: AB = R + r + O’B + OA (1) AB = O’B = OA = 12 + 12 = 2 r2 + r2 = 2 r2 = r 2 R2 + R2 = 2 R2 = R 2 172 Reemplazando en (1): 2 ) + r (1 + 2 = R + r + r 2 + R 2 = R (1 + 2 = (1 + R+r= 2 1+ 2 = 2 ⋅ 2) 2 ) (R + r) 1− 2 1+ 2 1− 2 = 2 −2 =2− 2 1− 2 La respuesta es: C Problema 325 (Validación Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 9) Si el área de la región sombreada es 3 , ¿cuál es el área del triángulo ABC que está inscripto en la circunferencia de centro O? A) 2 B) 2 3 D) 4 E) 4 3 C) 3 Solución Como AC es a la vez diámetro de la circunferencia e hipotenusa del triángulo, el triángulo ABC es rectángulo en B, siendo BO la mediana. Por lo tanto: (ABC) = 2 (ABO) = 2 3 =2 3 La respuesta es: B Problema 326 (Validación Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 10) Una moneda de 1 cm de diámetro rueda por el borde de un exágono regular de 1 cm de lado, como se muestra en la figura. ¿Cuál es la longitud, en centímetros, del camino cerrado que traza el centro de la moneda? A) 6 B) 9 C) 12 D) 6 + π E) 6 + 2 π 173 Solución El camino recorrido por el centro es 6 veces el camino ABC. Luego: AB + BC = 2 π ⋅ 0,5 ⋅ 60 º +1 360 º AB + BC = π +1 6 Luego: 6( π + 1) = π + 6 6 La respuesta es: D 174 El número y las operaciones – Expresiones algebraicas Contenidos: • Relaciones de equivalencia y de orden. (5.º Grado) • Valor posicional, absoluto y relativo. (5º. Grado) • Algoritmo y propiedades de las cuatro operaciones fundamentales. (5º. Grado) • Números racionales positivos en notación decimal y fraccionaria. (5º. Grado) • Algoritmos y propiedades de la multiplicación y de la división de números racionales positivos en notación fraccionaria. (5.º Grado) • Números primos y compuestos. (5.º Grado) • Divisibilidad por: 2, 3, 5, 7, y 11. (5º. Grado) • Máximo común divisor (mcd). (5.º Grado) • Mínimo común múltiplo (mcm). (5.º Grado) • Divisibilidad por: 2, 3, 5, 7, y 11. (5º. Grado) • Amplificación y simplificación de fracciones. (5º. Grado) • Potencia como producto de factores idénticos. (6.º Grado) • Relaciones de equivalencias y de orden. (6º. Grado) • Notación científica. (6º. Grado) • Algoritmo y propiedades de las cuatro operaciones fundamentales. (6.º Grado) • Descomposición polinómica de un número natural utilizando potencias de diez. (6º. Grado) • Razón, razón aritmética, razón geométrica, proporción y magnitud. (6º. Grado) • Magnitudes directa e inversamente proporcionales. (6º. Grado) • Porcentaje, descuento, tanto por ciento. (6º. Grado) • Regla de tres (6º. Grado) • Algoritmo y propiedades de operaciones con números enteros y racionales. (7º. Grado) • Valor absoluto. (7º. Grado) • Potenciación: Concepto. Elementos. Características. Potencias con base entera y racional. (7.º Grado) • Potenciación: Concepto. Elementos. Características. Potencias con base entera y racional. (7.º Grado) • Leyes de potencias: multiplicación de potencias de igual base, división de potencias de igual base (ley de cancelación), potencia de una potencia, potencia con exponente cero, potencia de un producto y de 175 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • un cociente, propiedad distributiva de la potenciación respecto al conciente. (7.º Grado) Fracción generatriz de números decimales periódicos puros y mixtos. (7º. Grado) Operaciones con y sin signos de agrupación con números enteros y racionales en notación fraccionaria y decimal. (7º. Grado) Algoritmos y propiedades de la potenciación y la radicación con números enteros y racionales en notación fraccionaria y decimal. (7º. Grado) Algoritmo y propiedades de operaciones con números enteros y racionales, en situaciones que lo requieran. (7.º Grado) Leyes y propiedades de la potenciación. (7º. Grado) Radicación, concepto, características. (7º. Grado) Ecuaciones lineales. (7º. Grado) Ecuación lineal: Concepto. Características. Elementos: miembros, incógnita, término independiente. (7º. Grado) Ecuaciones lineales con una incógnita de las formas: ax = b, ax + b = c, ax + b = cx + d. (7º. Grado) Expresión algebraica. Concepto. Características. Elementos. Clasificación. (8.º Grado) Grado de un monomio. Monomios semejantes. (8.º Grado) Clasificación de polinomios. Grado absoluto y relativo de un polinomio. (8.º Grado) Valor numérico de expresiones algebraicas. (.º Grado) Algoritmos y propiedades de las operaciones de adición, sustracción y multiplicación con expresiones algebraicas: entre monomios, entre polinomio y monomio, entre polinomios. (8.º Grado) Algoritmo de la división con expresiones algebraicas: entre monomios, entre polinomio y monomio, entre polinomios, teorema del resto, regla de Ruffini. (8.º Grado) Factorización de expresiones algebraicas polinómicas, en diferentes contextos. (8.º Grado) Algoritmo de la división con expresiones algebraicas: entre monomios, entre polinomio y monomio, entre polinomios, teorema del resto, regla de Ruffini. (8.º Grado) Algoritmo y propiedades de las operaciones con radicales con expresiones algebraicas. (9.º Grado) Radicales semejantes. Introducción y extracción de factores de un radical. (9.º Grado) Algoritmo de las operaciones con radicales. (9.º Grado) Expresiones conjugadas. Racionalización de denominadores. (9.º Grado) 176 • • • Ecuaciones con radicales. (9.º Grado) Resolución analítica y gráfica de ecuaciones. (9.º Grado) Ecuaciones de 2º grado. Reconstrucción de ecuaciones de 2º grado. (9.º Grado) 177 Problemas para el Aula Problema 327 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 8) 2 En la ecuación y = A x − B x; se cumple que si x = 4 , y = 4 pero si x = 5 , y = 10. ¿Cuál es el valor de (A + B)? A) 1 C) 3 E) 5 B) 2 D) 4 F) n. d. l. a. Solución Consideramos la ecuación: 2 y=Ax −Bx Luego: 4 = 16 A − 4 B (1) 10 = 25 A − 5 B (2) Reso0lvieron el sistema. se obtiene: A=1 ; B=3 ⇒ A+B=4 La respuesta es: D Problema 328 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 1) m2 + m + 1 ? ¿Cuál es el equivalente de la expresión m3 -6 -5 A) m C) m E) m -1 -2 -3 2 B) m + m + m D) m F) n. d. l. a. Solución Aplicando la propiedad distributiva a la expresión dada, tenemos: m2 m 1 -1 -2 -3 + + =m +m +m 3 3 3 m m m La respuesta es: B 178 Problema 329 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 2) a b c = = ; a , b y c son enteros En la proporción 2 007 2 005 2 003 positivos, como así también las razones. Si se suman a y b resulta un número de cinco dígitos. ¿Cuáles de los siguientes valores son posibles para (a + b)? A) 12 063 C) 20 060 E) Son posibles C y D B) 16 084 D) 24 072 F) n. d. l. a. Solución Consideramos la proporción y aplicamos la propiedad de la suma de antecedentes y consecuentes: a b c a+b = = = 2 007 2 005 2 003 4 012 Vemos que: 20 060 ÷ 4 012 = 5 y 24 072 ÷ 4 012 = 6 La respuesta es: E Problema 330 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 11) Ana tiene 336 000 G y va a un negocio con intenciones de comprar una cierta cantidad de aparatos de radio portátiles. Pero al averiguar el precio se entera que cada aparato subió 14 000 G, con lo que al final compra 4 aparatos menos de los que pensaba comprar, utilizando todo el dinero que tenía. ¿Cuál es el precio de un aparato de radio? A) 22 000 G C) 36 000 G E) 50 000 G B) 28 000 G D) 40 000 G F) n. d. l. a. Solución Con los datos, hacemos la siguiente tabla: Cantidad de aparatos X X−4 Precio de un aparato 336 000 X 336 000 + 14 000 X 179 Gasto en G 336 000 336 000 Entonces: (X − 4) ( 336 000 + 14 000) = 336 000 X 336 000 + 14 000 X − 1 344 000 − 56 000 = 336 000 X 14 000 X − 56 000 − 1 344 000 =0 X 2 14 000 X − 56 000 X − 1 344 000 = 0 2 X − 4 X − 96 = 0 ⇒ X = 12 Luego: 336 000 + 14 000 = 28 000 + 14 000 = 42 000 X La respuesta es: F Problema 331 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 3) ¿Cuál es el valor de la expresión: 2 007 − (2 006 − (2 005 − ( . . . . − (2 − 1)) . . .))? A) 1 B) 1 000 C) 1 003 D) 1 004 E) 2 006 Solución Analizamos que pasa en una sucesión más pequeña: 13 − (12 − (11 − (10 − (9 − (8 − (7 − (6 − (5 − (4 − (3 − (2 − 1))))))))))) 13 − (12 − (11 − (10 − (9 − (8 − (7 − (6 − (5 − (4 − (3 − 1)))))))))) 13 − (12 − (11 − (10 − (9 − (8 − (7 − (6 − (5 − (4 − 2))))))))) 13 − (12 − (11 − (10 − (9 − (8 − (7 − (6 − (5 − 2))))))) 13 − (12 − (11 − (10 − (9 − (8 − (7 − (6 − 3))))))) 180 13 − (12 − (11 − (10 − (9 − (8 − (7 − 3)))))) 13 − (12 − (11 − (10 − (9 − (8 − 4))))) 13 − (12 − (11 − (10 − (9 − 4)))) 13 − (12 − (11 − (10 − 5))) 13 − (12 − (11 − 5)) 13 − (12 − 6) 13 − 6 = 7 Hemos destacado en negrita los términos pares que figuran en las diferencias y vemos que en ese caso, la diferencia es la mitad de ese término par. Entonces: 2 007 − 1 003 = 1 004 La respuesta es: D Problema 332 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 7) 20 Dada la expresión: x + (x + 1) + (x + 2) = 3 , ¿cuál es el valor de x? 19 20 20 A) 3 B) 3 − 1 C) 3 − 3 19 19 D) 3 − 1 E) 3 + 1 Solución Tenemos: x + (x + 1) + (x + 2) = 3 3x+3=3 x+1= 20 ⇒ 320 19 =3 3 20 3 (x + 1) = 3 ⇒ x=3 19 20 −1 La respuesta es: D 181 Problema 333 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 8) ¿Cuál es el resultado de la operación? (1 900 + 1 901 + 1 902 + … + 1 999) − (100 + 101 + 102 + … + 199) A) 180 000 B) 178 200 C) 1 800 000 D) 181 800 E) 190 000 Solución Resolvemos las dos sumas, que llamamos S y S’: S = 1 900 + 1 901 + 1 902 + . . . + 1 997 + 1 998 + 1 999 1 900 + 1 999 = 3 899 Hay 50 parejas que suman 3 899 Luego: S = 3 899 × 50 = 194 950 S’ = 100 + 101 + 102 + . . . + 197 + 198 + 199 199 + 100 = 299 Hay 50 parejas que suman 299 Entonces: S’ = 299 × 50 = 14 950 El valor buscado es: 194 950 − 14 950 = 180 000 La respuesta es: A Problema 334 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 9) Una organización internacional tiene 32 miembros. ¿Cuántos miembros tendrá dentro de 3 años si el número de miembros aumenta cada año con respecto al anterior en un 50 %? A) 182 B) 128 C) 108 D) 96 E) 80 182 Solución La situación es como sigue: Hoy Dentro de 1 año → Dentro de 2 años → Dentro de 3 años → → 32 miembros 32 + 32 × 0,5 → 48 + 48 × 0,5 → 72 + 72 × 0,5 → 48 miembros 72 miembros 108 miembros La respuesta es: C Problema 335 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 15) Se tienen 15 números naturales consecutivos en el que el mayor de ellos es impar. Si la suma de todos los números pares es “a”, ¿cuál es el menor de los 15 números? a a −7 B) a − 15 C) A) 7 8 a − 16 E) a − 8 D) 16 Solución La lista de los números es: n , (n + 1) , (n + 2) , … , (n + 14) El mayor, (n + 14) es impar, por lo tanto n también es impar. La suma de los pares es: (n + 1) + (n + 3) + … + (n + 13) = a 7 n + 49 = a ⇒ n= a −7 7 La respuesta es: A Problema 336 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 25) Sandra escribe todos los números de dos cifras tales que la suma de sus cifras es 5. ¿Cuál es el valor de la suma de todos los números que escribió Sandra? A) 160 B) 165 C) 55 D) 110 E) 180 183 Solución La lista de números es: 14 , 41 , 23 , 32 , 50 La suma de esos números es 160. La repuesta es: A Problema 337 (Validación Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 13) ¿Cuál es la cantidad de números naturales de tres cifras n = abc , (a 2 2 2 ≠ 0), para los cuales se cumple que a + b + c = 9? A) 6 B) 4 C) 3 D) 2 E) 1 Solución Las posibilidades son: 9+0+0=9 ⇒ 3,0,0 1+4+4=9 ⇒ 1,2,2 Los números son: 122 , 212 , 221 , 300 La respuesta es: B Problema 338 (Validación Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 15) La suma de cinco enteros consecutivos es igual a la suma de los próximos tres enteros consecutivos. ¿Cuál es el mayor valor de esos ocho números? A) 11 B) 9 C) 30 D) 8 E) 60 Solución Escribimos la igualdad: x+x+1+x+2+x+3+x+4=x+5+x+6+x+7 5 x + 10 = 3 x + 18 ⇒ 2x=8 ⇒ x=4 Entonces, el mayor número es: x + 7 = 4 + 7 = 11 La respuesta es: A 184 Problemas Desafiantes Problema 339 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 5) Se escriben números de 4 dígitos tales que la suma de los dígitos sea mayor que 33 pero menor que 37. ¿Cuál es la cantidad de números que cumplen esta condición? A) 20 C) 14 E) 10 B) 16 D) 11 F) n. d. l. a. Solución Llamamos S a la suma de los 4 dígitos. Luego: 33 < S < 37 Los valores posibles para S son: 34 , 35 y 36 Para 34 tenemos la posibilidad de elegir los dígitos 9 , 9 , 8 y 8; o los dígitos 9 , 9 , 9 y 7. Entonces la l sita de número es: 9 988 , 9 898 , 9 889 , 8 899 , 8 989 , 8 998 (6 números) 9 997 , 9 979 , 9 799 , 7 999 (4 números) Para 35: 9 998 , 9 989 , 9 899 , 8 999 (4 números) Para 36: 9 999 (1 número) Entonces, el total de números es: 6 + 4 + 4 + 1 = 15 La respuesta es: F 185 Problema 340 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 2) 2 Dada la ecuación ax + bx + c = 0 (a , b y c enteros), las raíces son 2 5 y - . Si a , b y c asumen el menor valor absoluto posible para 5 2 cada uno de ellos, ¿cuál es valor de (a − b − c)? A) 41 C) 21 E) – 1 B) – 41 D) – 21 F) n. d. l. a. Solución Reconstruimos la ecuación: (x − 2 5 2 x− x−1=0 2 5 2 5 ) (x + ) = 0 5 2 ; x + 21 x−1=0 10 ⇒ 10 x − 21 x − 10 = 0 x − 2 2 Entonces: a − b − c = 10 − (-21) − (-10) = 41 La respuesta es: A Problema 341 (1ra Ronda Colegial 2007 – Problema 1) N M 8 se tiene que M + N = 36. ¿Cuál = = En la proporción P 55 55 − P es el valor de (M + P)? A) 13 C) 33 E) 77 B) 20 D) 57 F) n. d. l. a. Solución Recordamos que en toda proporción la suma (o resta) de los antecedentes es a la suma (o resta) de los consecuentes como un antecedente cualquiera esa su consecuente. Aplicamos esto a la proporción conocida: N M 8 = = P 55 55 − P ⇒ M −N 8 = 55 − P 55 − P M + N = 36 (2) 186 ⇒ M − N = 8 (1) Resolviendo (1) y (2) tenemos: M = 22 ; N = 14 Luego: N M = P 55 ⇒ P = 35 ⇒ M + P = 22 + 35 = 57 La respuesta es: D Problema 342 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 3) María va al súper cada 2 días, Teresa cada 3 días y Betina cada 5 días. Un día lunes se encuentran las tres en el súper. ¿En qué día se volverán a encontrar las tres? A) lunes C) miércoles E) viernes B) martes D) jueves F) n. d. l. a. Solución Como 2 , 3 y 5 son números primos, el máximo divisor común entre ellos es: 2 × 3 × 5 = 30 A los 30 días se volverán a encontrar. Como se encontraron un lunes, comenzamos a contar una semana de martes a lunes: 1ª semana) martes a lunes: 7 días 2ª semana) martes a lunes: 14 días 3ª semana) martes a lunes: 21 días 4ª semana) martes a lunes: 28 días Como 30 = 28 1 + 2 consideramos los dos días que sobran: martes y miércoles La respuesta es: C Problema 343 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 5) Un número N tiene tres cifras. El dígito de las unidades es el doble que el dígito de las centenas. ¿Cuál es la cantidad de valores posibles para N? A) 10 C) 30 E) 50 B) 20 D) 40 F) n. d. l. a. 187 Solución N es de la forma abc . Tenemos que: ⇒ c=2a a=1ó2ó3ó4 Entonces, los valores de c son: 2ó4ó6ó8 Armamos los números para b = 0: 102 , 204 , 306 , 408 (4 números) Los valores de b pueden ser: 0 ó 1 ó 2 ó . . . 9 (10 posibilidades) La cantidad de valores que puede tener n es: 4 × 10 = 40 La respuesta es: D Problema 344 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 6) El promedio de 8 números positivos es 15. Se borran 3 de esos números y el promedio de los números que quedan es 15,4. ¿Cuál es la suma de los números borrados? A) 43 C) 60 E) 120 B) 50 D) 77 F) n. d. l. a. Solución Llamamos S a la asuma de los 8 números. Entonces: S 8 15 = ⇒ S = 120 A la suma de los números que quedan llamamos S’: 15,4 = S' 5 ⇒ S’ = 77 La suma de los números que quedan es: 120 − 77 = 43 La respuesta es: A 188 Problema 345 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 9) 2 En la expresión 144 A = N , N es un número entero positivo de dos dígitos. ¿Cuál es la cantidad de valores que puede tener A? A) 4 C) 6 E) 8 B) 5 D) 7 F) n. d. l. a. Solución 2 Como N = 144 A, tenemos: N = 12 A Luego: A=1 A=4 A=9 A = 16 A = 25 A = 36 A = 49 A = 64 A = 81 ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ N = 12 N = 24 N = 36 N = 48 N = 60 N = 72 N = 84 N = 96 N = 108 La respuesta es: E Problema 346 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 10) Pedro puede terminar un trabajo en 2 días trabajando solo. Luis logra hacer ese trabajo en 3 días. Andrés emplea más tiempo que ellos para hacer el trabajo. Si trabajan los tres juntos, pueden terminar el trabajo en 1 día. ¿En cuánto tiempo harán el trabajo Luis y Andrés trabajando juntos? A) 2 días C) 4 días E) 6 días B) 3 días D) 5 días F) n. d. l. a. Solución Como Pedro hace el trabajo en 2 días, en 1 día hace hace en 1 día, 1 del trabajo. 3 189 1 del trabajo. Luis 2 Los tres trabajando juntos hacen en 1 día, 1 del trabajo. 1 Si llamamos A al tiempo que tarda Andrés en hacer el trabajo, en 1 día 1 partes del trabajo. Luego: hará A 1 1 1 1 1 −( + )= = 6 3 2 1 A Andrés tarda 6 días en hacer el trabajo. Luis y Andrés trabajando juntos harán en 1 día: 1 1 1 1 = + = 2 6 3 x Entonces, terminarán el trabajo en 2 días. La respuesta es: A Problema 347 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 13) 2 En la ecuación A x + B x + C = 0, (A , B , C enteros), las raíces son 3 2 y − . Si A asume su menor valor entero positivo, ¿cuál es el 4 3 valor del producto A B C? A) -12 C) -48 E) -80 B) -36 D) -72 F) n. d. l. a. Solución Usando las raíces, reconstruimos la ecuación: x1 = 2 3 x2 = − 3 4 ⇒ x− 2 =0 3 ⇒ x+ 3 =0 4 190 Luego: (x − 3 2 ) (x + ) = 0 4 3 2 ⇒ x + 1 2 3 =0 x− x− 2 3 4 2 12 x + 9 x − 8 x − 6 = 0 2 12 x + x − 6 = 0 ⇒ A = 12 , B = 1 , C = -6 Entonces: A B C = 12 1 -6 = - 72 La respuesta es: D Problema 348 (2da Ronda Colegial 2007 – Problema 15) Se tiene la sucesión 5 , 14 , 23 , 32 , 41 , . . . ¿Cuál de los siguientes números pertenece a la sucesión? A) 2 004 C) 2 006 E) 2 005 B) 2 007 D) 2 003 F) n. d. l. a. Solución La sucesión se forma sumando 9 al término anterior. Entonces, la diferencia entre cualquiera de los números dados y uno de los términos • conocidos debe ser 9 . Analizamos: 2 004 − 14 (no es múltiplos de 9) 2 007 − 14 (no es múltiplos de 9) 2 006 − 23 (no es múltiplos de 9) 2 003 − 41 (es múltiplos de 9) 2 005 − 5 (no es múltiplos de 9) La respuesta es: D Problema 349 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 1) Se escribe la siguiente sucesión de números naturales: 323 , 324 , 325 , … , 876 , 877 , 878 Calcular la suma de todos los números que están en la lista. 191 Solución La diferencia entre los términos de la sucesión es 1. La cantidad de números en la lista es: 878 − 322 = 556 Aplicando el método de Gauss tenemos: 323 + 878 = 1 201 324 + 877 = 1 201 325 + 876 = 1 201 Tenemos 278 parejas que suman 1 201, entonces, la suma de los números de la lista es: 1 201 × 278 = 333 878 Problema 350 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 3) Calcular la siguiente potencia: 4 (2 + 2 ) Solución 2 (2 + 2 ) 2 [2 + 2 2 2 2 2 + ( 2 ) ] [2 + 2 2 (4 + 4 16 + 16 (2 + 2 )2 2 + 2) (4 + 4 2 + 8 + 16 2 + 32 + 8 68 + 38 192 2 2 2 +( 2) ] 2 + 2) 2 +8+8 2 +4 Problema 351 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 4) La siguiente es una sucesión de números que se obtiene sumando 3 al número anterior: … , 2 , 5 , 8 , 11 , … Consideramos otra sucesión que se forma sumando 8. Calcular qué número entre 1 y 10 debe ser el primer número de la sucesión, para que 2 007 sea uno de los términos de la sucesión. Solución En la sucesión que tenemos como ejemplo, se cumple que la diferencia entre cualquiera de los términos de la misma es múltiplo de 3. En efecto: 11 − 2 = 9 ; 8−2=6 ; 11 − 8 = 3 Entonces, en la segunda sucesión, la diferencia entre 2 007 y un término de la sucesión debe ser múltiplo de 8. Luego: • 2 007 − 2 = 2 005 (no es 8 ) Para que la diferencia sea múltiplo de 8, las tres últimas cifras deben ser divisibles entre 8. Entonces, la única posibilidad es: 2 007 − 7 = 2 000 El número es: 7 Problema 352 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 9) Los números 112 , 436 y 319 se dividen por un número A y se obtiene en todos los casos como residuo 4. Hallar el número A. 193 Solución Llamamos x ,y , z a los cocientes de las divisiones. Entonces: 112 = A x + 4 436 = A y + 4 319 = A z + 4 ⇒ ⇒ ⇒ 108 = A x 432 = A y 315 = A z Nos fijamos en la descomposición canónica de esos números: 2 3 108 = 2 3 4 3 432 = 2 3 2 315 = 3 5 7 En las tres igualdades, identificamos un factor común que es 9. Observación: también 3 es factor común, pero A tiene que ser mayor que 4. Entonces, el valor de A es: 9 Problema 353 (4a Ronda Final 2007 – Problema 1) Se escribe una lista de 2 007 números naturales. El promedio de esos números es 12. Se borraron siete números que están uno a continuación de otro, y el promedio de los que quedaron es 11,915. Los siete números borrados son tales que el 7º número es el doble del 6º, el 6º número es el doble del 5º y así hasta el primero de los siete. Hallar los 7 números que se borraron. Solución Sea S la suma de los 2 007 números, entonces: S = 12 2 007 ⇒ S = 24 084 Sea S’ la suma de los números que quedaron: S' = 11,915 2 000 ⇒ S’ = 23 830 La suma de los números que se borraron es: 24 084 − 23 830 = 254 194 Luego: x + 2 x + 4 x + 8 x + 16 x + 32 x + 64 x = 254 ⇒ 127 x = 254 x=2 Los números borrados son: 2 , 4 , 8 , 16 , 32 , 64 , 128 Criterios de corrección • • • • • Por hallar la suma de los 2 007 números Por hallar la suma de los números que quedaron Por determinar la suma de los números que se borraron Por hallar uno de los números borrados Por hallar todos los números borrados 1 punto 1 punto 2 puntos 2 puntos 1 punto Problema 354 (4ra Ronda Final 2007 – Problema 4) Los números 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 se tienen que distribuir, uno en cada círculo del diagrama, de modo que la suma de los tres números ubicados en tres círculos alineados sea siempre la misma. ¿Qué número es imposible ubicar en el círculo E? (Son alineados por ejemplo ADE , DCB). Solución 1 Si formamos ternas con los círculos alineados tenemos: A A A D E D C B C F 195 E F G B G Vemos que el círculo A aparece tres veces en las ternas. Como el número 4 es el “centro” de la lista, podemos pensar que el 4 tiene que estar en A. En efecto, poniendo el 4 en el centro podemos formas las ternas: 3 + 4 + 5 = 12 2 + 4 + 6 = 12 1 + 4 + 7 = 12 Tenemos armadas tres ternas. Tratemos de armas las otras dos: 7 + 3 + 2 = 12 6 + 5 + 1 = 12 Al distribuir los números en el diagrama, encontramos posibilidades, pero en todas ellas el cuatro está en el círculo A. algunas Vamos a fundamentar porqué el 4 no puede estar en el círculo E. Cualquier número que esté en A estará tres veces en las cinco ternas. Entonces: 196 Si está el 1: • 3 × 1 + 2 × 2 + 2 × 3 + 2 × 4 + 2 × 5 + 2 × 6 + 2 × 7 = 57 (no es 5 ) Si está el 2: • 2 × 1 + 3 × 2 + 2 × 3 + 2 × 4 + 2 × 5 + 2 × 6 + 2 × 7 = 58 (no es 5 ) Si está el 3: • 2 × 1 + 2 × 2 + 3 × 3 + 2 × 4 + 2 × 5 + 2 × 6 + 2 × 7 = 59 (no es 5 ) Si está el 4: 2 × 1 + 2 × 2 + 2 × 3 + 3 × 4 + 2 × 5 + 2 × 6 + 2 × 7 = 60 Si está el 5: • 2 × 1 + 2 × 2 + 2 × 3 + 2 × 4 + 3 × 5 + 2 × 6 + 2 × 7 = 61 (no es 5 ) Si está el 6: • 2 × 1 + 2 × 2 + 2 × 3 + 2 × 4 + 2 × 5 + 3 × 6 + 2 × 7 = 62 (no es 5 ) Si está el 7: • 2 × 1 + 2 × 2 + 2 × 3 + 2 × 4 + 2 × 5 + 2 × 6 + 3 × 7 = 63 (no es 5 ) Vemos que el 4 debe estar necesariamente en A para que se pueda distribuir la suma en 5 partes iguales. Entonces, 4 no puede estar en E. La respuesta es: 4 Criterios de corrección • • • • • Por formar las ternas con los círculos Por descubrir que el 4 “puede” estar en A Por armar las ternas posibles Por hacer la distribución de los números en los círculos Por justificar que el 4 solo puede estar en A 197 1 punto 1 punto 1 punto 1 punto 3 puntos Solución 2 Si formamos ternas con los círculos alineados tenemos: A A A D E D C B C F E F G B G Al efectuar las sumas tenemos: 3 A + 2 (B + C + D + E + F + G) Esta suma debe ser necesariamente múltiplo de 5 para que se pueda distribuir en cinco partes iguales. Entonces: 3 A + 2 (B + C + D + E + F + G) → múltiplo de 5 Las posibilidades son: 3 1 + 2 (2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7) = 57 3 2 + 2 (1 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7) = 58 3 3 + 2 (2 + 1 + 4 + 5 + 6 + 7) = 59 3 4 + 2 (2 + 3 + 1 + 5 + 6 + 7) = 60 3 5 + 2 (2 + 3 + 4 + 1 + 6 + 7) = 61 3 6 + 2 (2 + 3 + 4 + 5 + 1 + 7) = 62 3 7 + 2 (2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 1) = 63 La única posibilidad para A es 4, luego es imposible ubicar 4 en E. Criterios de corrección • • • • Por formar las ternas con los círculos Por determinar la suma de las ternas Por establecer que la suma debe ser múltiplo de 5 Por demostrar que la única posibilidad para A es 4 198 1 punto 2 puntos 2 puntos 2 puntos Problema 355 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 13) Cuando en una feria se anunciaron los resultados de una rifa, el moderador dijo: “Los tickets ganadores son aquellos cuyos números tienen al menos 5 dígitos y tales que a lo más tres de sus dígitos son mayores que 2”. Más tarde, el animador recibió tickets con los números 1 022 , 22 222 , 102 334 , 213 343 , 3 042 531. ¿Cuántos de esos números corresponden a tickets ganadores? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 Solución Los números con al menos 5 dígitos son: 22 222 , 102 334 , 213 343 y 3 042 531 1) 22 222 → no tiene dígitos mayores que 2 2) 102 334 → tiene 3 dígitos mayores que 2 3) 213 343 → tiene 4 dígitos mayores que 2 4) 3 042 531 → tiene 4 dígitos mayores que 2 Los números que cumplen las condiciones del problema son 1) y 2). La respuesta es: B Problema 356 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 14) ¿Qué fracción ocupa el 13mo lugar en la siguiente lista? 1 2 1 156 1 D) 26 A) ; 1 6 1 12 1 B) 132 1 E) 182 ; ; 1 20 Solución Atendiendo a los denominadores tenemos: 2 , 6 , 12 , 20 , … 199 ; … C) 1 82 Entonces: → → → → → El término 1 es El término 2 es El término 3 es El término 4 es El término 13 es 12 23 34 45 13 14 = 182 La respuesta es: E Problema 357 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 18) 8 Para obtener el número 8 , ¿cuál es el exponente al que debemos 4 elevar el número 4 ? A) 2 B) 3 C) 4 D) 8 E) 16 Solución Sustituimos 8 en la expresión dada: 8 8 8 8 8 4 8 = (4 2) = 4 2 = 4 4 = 4 12 Vemos que: 4 3 (4 ) = 4 12 La respuesta es: B Problema 358 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 19) Si a ⊗ b = a A) b , ¿cuál es el valor de ( 18 ⊗ 2) ⊗ ( 3 ⊗ 48)? 6 12 B) 6 D) 72 C) 18 2 3 E) 12 Solución Calculamos: 18 ⊗ 2 = 18 ⋅ 2 = 36 = 6 3 ⊗ 48 = 3 ⋅ 48 = 144 = 12 6 ⊗ 12 = 6 12 = 6 4 ⋅3 = 6 2 200 3 = 12 3 La respuesta es: E Problema 359 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 27) Sea n el menor número entero positivo que puede ser escrito como la suma de 9 enteros positivos consecutivos y también como la suma de 10 enteros positivos consecutivos. ¿Cuál es el dígito de las decenas de n? A) 5 B) 3 C) 1 D) 4 E) 2 Solución Tenemos que: n = x + (x + 1) + (x + 2) + . . . + (x +8) = 9 x + 36 n = a + (a + 1) + (a + 2) + . . . + (a + 9) = 10 a + 45 Por lo tanto: 9 x + 36 = 10 a + 45 ⇒ 9 x − 9 = 10 a Entonces, 9 x − 9 debe ser múltiplo de 10. Además, para que n tenga su menor valor posible, el valor de x debe ser también el menor posible. Vemos que si x = 11, a = 9. Luego: n = 9 11 + 36 = 135 n = 10 9 + 45 = 135 La respuesta es: B Problema 360 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 29) 2 Las soluciones reales de la ecuación cuadrática x − 3 x + 1 = 0 3 3 son a y b. ¿Cuál es el valor de a + b ? A) 24 B) 18 C) 16 D) 14 E) 12 201 Solución Por las relaciones de Vieta tenemos: an − 1 a+b=- an ab= an − 2 an =- −3 =3 1 = 1 =1 1 Luego: 3 (a + b) = 3 3 2 3 2 3 a + 3 a b + 3 a b + b = 27 3 3 a + 3 ab (a + b) + b = 27 3 3 3 3 a + b = 27 − 9 = 18 La respuesta es: B ⇒ a + 3 1 3 + b = 27 Problema 361 (Validación Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 14) x+1 x y+2 y Dada la ecuación 2 +2 =3 − 3 , donde x e y son enteros, ¿cuál es el valor de x? A) 3 B) 2 C) 1 D) 0 E) - 1 Solución 2 x+1 x x y+2 −3 y x y 2 y y 2 +2 =3 2 2+2 =3 3 −3 x 2 (2 + 1) = 3 (3 − 1) x 32 =83 y ⇒ 2 x 8 23 = = 3 3y 3 ⇒ x=3 La respuesta es: A 202 Los datos y la estadística Contenidos: • Tablas de frecuencia absoluta y relativa. (5.º Grado) • Gráficos de línea. (5.º Grado) • Tablas y gráficos estadísticos. (6º. Grado) • Frecuencia absoluta, relativa y porcentual. (6.º Grado) • Tablas de frecuencias. (6.º Grado) • Gráfico circular. (6.º Grado) • Tabla de frecuencias: absoluta, relativa y porcentual (7.º Grado) • Gráficos estadísticos circulares (7.º Grado) • Interpretación de tablas, gráficos circulares y moda (7.º Grado) • Tablas de frecuencias e histogramas (8.º Grado) • Interpretación de tablas de frecuencia, histogramas y media (8.º Grado) • Experimento aleatorio. (9.º Grado) • Evento o suceso. (9.º Grado) • Espacio muestral. (9.º Grado) • Casos favorables, casos posibles. (9.º Grado) • Probabilidad de un evento. Regla de Laplace, (9.º Grado) • Tablas de frecuencia y polígonos de frecuencia (9.º Grado) • La mediana. (9.º Grado) • Interpretación de tablas, polígonos de frecuencia y mediana (9.º Grado) 203 Problemas para el Aula Problema 362 La gráfica representa el resultado de una encuesta que se aplicó al 2.º Ciclo del colegio de Eliseo, con respecto a la edad de los alumnos. Determinar la media, la mediana y la moda. Solución Registramos las cantidades de alumnos con 9 años, 10 años, etc. Que van a estar en la lista de datos: 10 (9 años) , 38 (10 años) , 20 (11 años) , 16 (12 años) , 30 (13 años) La cantidad de alumnos encuestado es: 10 + 38 + 20 + 16 + 30 = 114 Calculamos la media: 9 × 10 + 10 × 38 + 11 × 20 + 12 × 16 + 13 × 30 = 1 272 1 272 ÷ 114 → 11,16 años Para calcular la mediana, tenemos que tener en cuenta los datos ordenados. Como son 114 datos, los números que ocupan los lugares 57 y 58 debemos usar para calcular la mediana. Entonces: 10 + 38 = 48 ; 48 + 20 = 68 Los lugares 57 y 58 están ocupados por el valor “11 años”. Luego: 204 11 + 11 2 → 11 años Como el valor de mayor frecuencia es la moda, eso corresponde a 10 años. Tenemos: Media = 11,16 años ; Mediana = 11 años ; Moda = 10 años Problema 363 En un barrio se hace una encuesta sobre la cantidad de hijos que tiene cada familia, para analizar el promedio de la cantidad de hijos por familia. El resultado se muestra en la siguiente tabla: Cantidad de hijos 1 2 3 4 5 6 Cantidad de familias 40 120 60 25 20 10 ¿Cuál es la diferencia entre la mayor frecuencia porcentual y la menor frecuencia porcentual? A) 33,3 % C) 20,7 % E) 18,7 5 B) 27,7 % D) 20,3 % F) n. d. l. a. Solución Completamos la tabla anterior: Cantidad de hijos 1 2 3 4 5 6 Cantidad de familias 40 120 60 25 20 10 205 Frecuencia 40 240 180 100 100 60 La frecuencia porcentual mayor es: 240 720 → 33,3 % 40 720 → 5,6 % Y la menor: La diferencia es: 33,3 % − 5,6 % = 27,7 % La respuesta es: B Problema 364 En el problema anterior determinar la media, la mediana y la moda correspondiente a la cantidad de hijos en cada familia. Solución Para calcular la mediana tenemos que hacer una lista ordenada con la cantidad de hijos que tiene cada familia. Hacemos un resumen de dicha lista y determinamos la suma: 1 × 40 + 2 × 120 + 3 × 60 + 4 × 25 + 5 × 20 + 6 × 10 = 720 La cantidad de números en la lista es: 40 + 120 + 60 + 25 + 20 + 10 = 275 Entonces, el número que ocupa el legar 138 es la mediana. Vamos calculando: 40 + 120 = 160 Entonces, la mediana es 2. La media es: 720 ÷ 275 = 2,62. Como el número más abundante en la lista es 2, esa es la moda. En resumen: Mediana: 2 ; Media: 2,62 206 ; Moda: 2 Problema 365 El gráfico contiene datos de la producción de caña de azúcar en el Paraguay. ¿Cuánto es el porcentaje de crecimiento de la superficie de cultivo de la caña de azúcar entre los años 2001/02 y 2007/08? Solución Vemos que la superficie de cultivo varió desde 60 000 há hasta 90 000 há. Si consideramos las 60 000 há como el 100 %, entonces: 30 000 há corresponde al 50 % Problema 366 La profesora pide a Lida y 21 de sus compañeros que piensen en un número entero entre 12 y 18 y luego dicten ese número a su compañero Luis. La lista de Luis es la siguiente: 16 , 15 , 16 , 13 , 14 , 15 , 17 , 15 , 13 , 16 , 15 14 , 15 , 14 , 13 , 15 , 16 , 17 , 14 , 17 , 13 , 17 Luego los estudiantes deben calcular la media, la mediana y la moda. Una vez hecho esto, Luis debe agregar tres números iguales a la lista de tal modo que no varía la media, la mediana ni la moda. ¿Qué número agrega Luis? A) 13 C) 15 E) Es imposible B) 14 D) 16 F) n. d. l. a. 207 Solución Calculamos la suma de los datos: 13 × 4 + 14 × 4 + 15 × 6 + 16 × 4 + 17 × 4 = 330 Vemos que la cantidad de datos es 22. Luego la media es: 330 ÷ 22 = 15 Como hay 22 números, la mediana debemos calcular con los números que se ubican en el lugar 11 y 12. Esos números son 15 y 15. Entonces: 15 + 15 = 15 2 Como 15 es el número más abundante, esa es la moda. Para que la moda no varíe Luis debe agregar tres números 15. Veamos que pasa con los otros parámetros. Evidentemente, al agregar los tres números 15, estos se ubican en la parte media de la lista y la mediana sigue siendo 15. Veamos que ocurre con la media: 13 × 4 + 14 × 4 + 15 × 9 + 16 × 4 + 17 × 4 = 375 375 ÷ (22 + 3) = 15 La respuesta es: C Problema 367 José tira cuatro monedas simultáneamente. A) ¿Cuál es la probabilidad de obtener 3 caras? B) ¿Cuál es la probabilidad de obtener por lo menos 2 caras? Solución El espacio muestral es: 1) Salen 4 caras: (ca , ca , ca , ca) 208 → 1 2) Salen 3 caras: (ca , ca , ca , cr) (ca , ca , cr , ca) (ca , cr , ca , ca) (cr , ca , ca , ca) → (ca , ca , cr , cr) (ca , cr , ca , cr) (cr , ca , ca , cr) (ca , cr , cr , ca) (cr , ca , cr , ca) (cr , cr , ca , ca) → 6 (ca , cr , cr , cr) (cr , ca , cr , cr) (cr , cr , ca , cr) (cr , cr , cr , ca) → 4 → 1 4 3) Salen 2 caras: 4) Sale 1 cara: 5) No sale ninguna cara: (cr , cr , cr , cr) La cantidad de elementos del espacio muestral es: 1 + 4 + 6 + 4 + 1 = 16 Luego, lo probabilidad de que salgan 3 caras es: 4 1 = (4 casos favorables, 16 casos posibles) 16 4 Y la probabilidad de que salgan al menos 2 caras es: 11 (11 casos favorables, 16 casos posibles) 16 209 Problema 368 Marcos tira tres dados simultáneamente. ¿Cuál es la probabilidad de que la suma de los números que se ven en las caras superiores sea 12? Solución Los números que se ven en las tres caras superiores pueden ser: 1) Con 1 adelante: (1 , 1 , 1) (1 , 1 , 2) (1 , 1 , 3) (1 , 1 , 4) (1 , 1, 5) (1 , 1 , 6) (1 , 2 , 1) (1 , 2 , 2) (1 , 2 , 3) (1 , 2 , 4) (1 , 2 , 5) (1 , 2 , 6) (1 , 3 , 1) (1 , 3 , 2) (1 , 3 , 3) (1 , 3 , 4) (1 , 3 , 5) (1 , 3 , 6) (1 , 4 , 1) (1 , 4 , 2) (1 , 4 , 3) (1 , 4 , 4) (1 , 4 , 5) (1 , 4 , 6) (1 , 5 , 1) (1 , 5 , 2) (1 , 5 , 3) (1 , 5 , 4) (1 , 5 , 5) (1 , 5 , 6) (1 , 6 , 1) (1 , 6 , 2) (1 , 6 , 3) (1 , 6 , 4) (1 , 6 , 5) (1 , 6 , 6) Vemos, que las posibilidades son: 6 × 6 = 36 Como adelante también podemos tener 2 , 3 , 4 , 5 , ó 6, la cantidad de casos posibles es: 36 × 6 = 216 Calculamos ahora los casos favorables. La suma 12 la podemos obtener: 1,5,6 2,4,6 2,5,5 3,3,6 3,4,5 4,2,6 4,3,5 4,4,4 → → → → → → → → 6 posibilidades 6 posibilidades 3 posibilidades 3 posibilidades 6 posibilidades 6 posibilidades 6 posibilidades 1 posibilidad La cantidad de casos favorables es: 6 + 6 + 3 + 3 + 6 + 6 + 6 + 1 = 37 Luego, la posibilidad de tener la suma 12 es: 37 216 210 Problema 369 En el problema anterior, calcular la probabilidad de que algún número obtenido sea mayor o igual a 15. Solución Para obtener 15 podemos usar los siguientes tres números: 3,6,6 4,5,6 5,5,5 → → → 3 posibilidades 6 posibilidades 1 posibilidad → → 3 posibilidades 3 posibilidades → 3 posibilidades → 1 posibilidad Para 16: 4,6,6 5,5,6 Para 17: 5,6,6 Para 18: 6,6,6 La cantidad de casos favorables: 3 + 6 + 1 + 3 + 3 + 3 + 1 = 20 La probabilidad es: 20 5 = 216 54 Problema 370 Elías tiene 210 tarjetas con los números del 1 al 210 escrito en cada una de las tarjetas. Elías elige aleatoriamente una tarjeta. Determinar la probabilidad de que el número elegido sea divisible entre 3 o entre 5. 211 Solución Tenemos que determinar cuántos múltiplos de 3 y de 5 hay desde 1 hasta 210: 210 ÷ 3 = 70 210 ÷ 5 = 42 En total hay 112. Pero debemos sacar los múltiplos de 15, en donde estarán repetidos los múltiplos de 3 o de 5: 210 ÷ 15 = 14 Entonces, en total tenemos: 112 − 14 = 98 La probabilidad es: 98 7 = 210 15 Problema 371 En la clase de Mirta hay 15 varones y 7 mujeres. Se elige aleatoriamente dos estudiantes. Determinar la probabilidad de que: a) los dos sean varones. b) Los dos sean mujeres. c) Sea un varón y una mujer. Solución Calculamos primero la cantidad de estudiantes: 15 + 7 → 22 estudiantes Los dos sucesos son dependientes el uno del otro, porque al hacer la primero elección, para la segunda elección quedan sólo 21 estudiantes. Entonces: 212 Para la pregunta a, la probabilidad es: 15 22 14 5 = 21 11 Para la pregunta b, la probabilidad es: 7 22 6 1 = 21 11 En la pregunta c tenemos en cuenta la siguiente. Probabilidad de que sea Varón y Mujer + Probabilidad de que sea Mujer y Varón (o sea de que sea elegido primero un varón y por otro lado de que sea elegida primera una mujer). Así tenemos: 15 7 7 15 5 × + × = 22 21 22 21 11 213 Miscelánea Problema 372 (3ra Ronda Regional 2007 – Problema 8) En un rombo ABCD, el perímetro es 60 y el área 216. Las medidas de las dos diagonales del rombo son números naturales. Hallar cuanto miden las diagonales. Solución Las dos diagonales son perpendiculares y se cortan en sus puntos medios. Entonces, el rombo ABCD queda dividido en 4 triángulos rectángulos iguales. Calculamos la medida de los lados: AB = BC = CD = DA = 60 ÷ 4 = 15 Por otro lado: 216 = 2 y ⋅2 z 2 ⇒ y z = 108 Pero como x2 = y2 + z2, tenemos que buscar dos números cuyo producto sea 108 y tales que la suma de sus cuadrados sea 225. Formamos una tabla con los divisores de 108: 1 2 3 4 6 9 108 54 36 24 18 12 2 2 Verificando vemos que solamente 9 + 12 = 225. Entonces, las medidas de las diagonales son: 9 × 2 = 18 ; 214 12 × 2 = 24 Problema 373 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 11) En la figura, se muestra un triángulo ABC en el que aparecen trazados dos segmentos que parten del vértice A y dos segmentos que parten del vértice B. Los extremos finales de estos segmentos están en los lados opuestos a dichos vértices. Nótese que estos segmentos dividen al triángulo en nueve “partes”. Si se trazaran cuatro segmentos que partan del vértice A y cuatro segmentos que partan del vértice B hasta sus respectivos lados opuestos, ¿cuál es el número de “partes” en las que queda dividido el triángulo? (Los segmentos trazados no deben coincidir con los lados del triángulo) A) 16 B) 25 C) 36 D) 42 E) 49 Solución Mirando el dibujo en sentido vertical, vemos que el triángulo ABM está dividido en 5 partes. Como hay 4 triángulos más parecidos al triángulo ABM, el total de partes es: 5 × 5 = 25 La respuesta es: B Problema 374 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 6) Los puntos A = (2 006 , 2 007) , B (2 007 , 2 006) , C (-2 006 , - 2 007) , D (2 006 , -2 007) y E (2 007 , - 2 006) son marcados en un sistema de coordenadas cartesianas. ¿Cuál es el segmento horizontal? A) AB B) BE C) AD D) BC E) CD 215 Solución Para que un segmento sea horizontal en un sistema de coordenadas cartesianas, todos los puntos que pertenecen al segmento tienen que tener un mismo valor de las ordenadas. Como eso ocurre con los puntos C y D, el segmento horizontal es CD. La respuesta es: E Problema 375 (Validación Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 11) Blas está construyendo carreteras. Hay tres vehículos M , N , P. El notó que el orden en que los vehículos llegan al final no es el mismo que tenían al principio. ¿Por cuál camino de las alternativas dadas Blas puede reemplazar la X del principio para llegar al orden que tienen los vehículos al final? Solución Recomponiendo la situación, vemos que corresponde los caminos marcados con A. La respuesta es: A Problema 376 (Validación Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 12) Una bola de billar golpea el borde de la mesa con un ángulo de 45º, como se muestra en la figura. ¿A cuál de las esquinas llegará primero? A) A B) B C) C D) D E) No llega a ninguna 216 Solución En el dibujo se ve la trayectoria que sigue la bola de billar. La respuesta es: C Problema 377 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 17) Un grupo de estudiantes estaba resolviendo un interesante problema de la Olimpiada de Matemática, organizada por Omapa. El número de varones que resolvieron el problema fue el mismo número de mujeres que no resolvieron el problema. ¿Qué son más: el número de personas que resolvieron el problema o el de mujeres? A) Mujeres B) Personas que resolvieron el problema C) Son las mismas cantidades D) Imposible de saber E) La situación no es posible Solución Llamamos V al número de varones, VR al número de varones que resolvieron el problema y VN al número de varones que no resolvieron el problema. Así mismo llamamos M al número de mujeres, MR a las que resolvieron el problema y VN a las que no lo resolvieron. Entonces tenemos: V = VR + VN ; M = M R + MN Como VR = MN resulta: M = MR + V R Son iguales 217 Problema 378 (Kanguro 2007 - Estudiante – Problema 10) Sebastián tiene 2 007 pelotas de tres posibles colores: amarillo, verde y azul. Si por cada pelota amarilla hay tres pelotas verdes y cinco azules, ¿cuál es la cantidad de pelotas verdes? A) 223 B) 446 C) 669 D) 892 E) 111 Solución Relacionamos las cantidades de pelotas: 1+3+5=9 Dividiendo 2 007 entre 9: 2 007 ÷ 9 = 223 Hay 223 conjuntos de 9 pelotas, donde 1 es amarilla, 3 verdes y 5 azules. La cantidad de pelotas verdes es: 223 × 3 = 669 La respuesta es: C 218
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