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Ingreso 2017

Rendido el 23 de noviembre de 2016. El enunciado oficial es un escaneo. El archivo matematica-2017.pdf publicado el mismo día repite el examen de 2016.

Matemática

5 problemas · 50 puntos · 1 h 30 min (así lo fija el Politécnico en su «Modalidad de ingreso»). Cada respuesta se justifica con un planteo, en hoja aparte.

1:30:00

La clase: el examen problema por problema

Rendí primero el simulacro con el reloj. Después, cada ítem trae cómo empezar, tres pistas que se abren de a una y la resolución paso a paso con la verificación y el error que más se comete. Abrí una pista, intentá de nuevo, y recién entonces mirá la resolución.

Problema 1

Sea: n = 396

a) Justifica si n ∈ M₆.

b) Explica por qué n no es un número primo.

c) Expresa por extensión el siguiente conjunto: A = {x / x ∈ Dₙ ∧ x es primo ∧ x es impar}

d) Determina cuál o cuáles son los valores de «p» si dcm(n; p) = 1 y «p» es un dígito natural.

e) Calcula: [n : 4 + (32)⁰] × 15 + √425 =

a) ¿Es 396 múltiplo de 6?

Cómo empezar. M₆ es el conjunto de los múltiplos de 6. La pregunta es si 396 está en la tabla del 6, o sea, si 396 : 6 da exacto.

Pista 1

Un número es múltiplo de 6 cuando es múltiplo de 2 y de 3 a la vez. Revisá las dos condiciones por separado.

Pista 2

Ejemplo con otro número: 258 es par y sus cifras suman 2 + 5 + 8 = 15, que es múltiplo de 3. Entonces 258 es múltiplo de 6: 258 : 6 = 43.

Pista 3

Fijate si 396 termina en cifra par y sumá 3 + 9 + 6. Después confirmalo con la división 396 : 6.

Resolución paso a paso del ítem a
  1. Para ser múltiplo de 6 tiene que ser múltiplo de 2 y de 3, porque 6 = 2 × 3.

    396 termina en 6, que es par ⇒ es múltiplo de 23 + 9 + 6 = 18, y 18 es múltiplo de 3 ⇒ es múltiplo de 3
  2. Cumple las dos condiciones. La división lo confirma:

    396 : 6 = 66, exacta396 = 6 × 66

Respuesta. Sí, n ∈ M₆, porque 396 = 6 × 66 (la división 396 : 6 es exacta).

Verificación. 6 × 66 = 6 × 60 + 6 × 6 = 360 + 36 = 396.

Error común. Mirar solo que es par. Ser par alcanza para el 2, no para el 6: por ejemplo, 14 es par y no es múltiplo de 6. Hacen falta las dos condiciones.

b) Por qué 396 no es primo

Cómo empezar. Recordá la definición: un número primo tiene exactamente dos divisores, el 1 y él mismo. Para mostrar que no es primo alcanza con encontrar un divisor más.

Pista 1

Buscá un divisor de 396 distinto de 1 y de 396. El ítem a ya te da uno.

Pista 2

Ejemplo con otro número: 91 no es primo porque 91 = 7 × 13; además de 1 y 91, tiene como divisores al 7 y al 13.

Pista 3

Escribí 396 como producto de dos números menores que él y nombrá los divisores que aparecen.

Resolución paso a paso del ítem b
  1. Un número primo tiene solo dos divisores. 396 tiene muchos más: por ejemplo, el 2 y el 6.

    396 = 2 × 198396 = 6 × 66
  2. Así que 396 es un número compuesto. Su descomposición en factores primos lo muestra completo:

    396 = 2² × 3² × 11

Respuesta. n no es primo porque tiene más de dos divisores: además de 1 y 396, lo dividen, por ejemplo, 2, 3 y 6 (396 = 2 × 198).

Verificación. 2 × 198 = 396 y 2² × 3² × 11 = 4 × 9 × 11 = 36 × 11 = 396.

Error común. Contestar solo «porque es par». Es cierto, pero hay que decir qué tiene que ver: ser par significa que el 2 es divisor, y entonces tiene más de dos divisores.

c) El conjunto A por extensión

Cómo empezar. Leé las tres condiciones juntas: A tiene los divisores de 396 que son primos y además impares. Conviene descomponer 396 en factores primos.

Pista 1

Los divisores primos de un número son exactamente los primos que aparecen en su descomposición. De esos, quedate con los impares.

Pista 2

Ejemplo con otro número: 70 = 2 × 5 × 7. Sus divisores primos son 2, 5 y 7, y los impares son 5 y 7.

Pista 3

Dividí 396 por 2 todas las veces que puedas (396 : 2 = 198; 198 : 2 = 99) y seguí dividiendo 99 por primos hasta llegar a 1.

Resolución paso a paso del ítem c
  1. Descomponemos 396 dividiendo siempre por el primo más chico posible:

    396 : 2 = 198198 : 2 = 9999 : 3 = 3333 : 3 = 1111 : 11 = 1396 = 2² × 3² × 11
  2. Los divisores primos de 396 son 2, 3 y 11. El 2 es par, así que no entra en A.

    A = {3; 11}

Respuesta. A = {3; 11}.

Verificación. 396 : 3 = 132 y 396 : 11 = 36, las dos exactas; 3 y 11 son primos e impares. El 9 y el 33 también dividen a 396 y son impares, pero no son primos.

Error común. Poner el 9, el 33 o el 99, que son divisores impares pero no primos, o poner el 1, que no es primo. También olvidarse del 11 por cortar la descomposición antes de llegar a 1.

d) Los dígitos p con dcm(396; p) = 1

Cómo empezar. dcm(n; p) = 1 quiere decir que 396 y p no tienen ningún divisor común salvo el 1. Los dígitos naturales son 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9.

Pista 1

Usá la descomposición del ítem c: un dígito comparte divisores con 396 si es múltiplo de 2, de 3 o de 11. Descartá esos.

Pista 2

Ejemplo con otro número: 20 = 2² × 5. El 3 sirve, porque dcm(20; 3) = 1; el 4 no sirve, porque dcm(20; 4) = 4.

Pista 3

Recorré los dígitos del 1 al 9 y tachá los pares y los múltiplos de 3. Revisá si queda alguno que sea múltiplo de 11.

Resolución paso a paso del ítem d
  1. Como 396 = 2² × 3² × 11, un dígito tiene un divisor común con 396 si es múltiplo de 2, de 3 o de 11.

    pares: 2, 4, 6, 8 ⇒ se descartanmúltiplos de 3: 3, 6, 9 ⇒ se descartanningún dígito es múltiplo de 11
  2. Quedan los dígitos que no se tacharon. Comprobamos cada uno:

    dcm(396; 1) = 1dcm(396; 5) = 1, porque 5 no divide a 396dcm(396; 7) = 1, porque 7 no divide a 396 (396 = 7 × 56 + 4)

Respuesta. Los valores de p son 1, 5 y 7.

Verificación. Para los descartados, el dcm no es 1: dcm(396; 2) = 2, dcm(396; 3) = 3, dcm(396; 4) = 4, dcm(396; 6) = 6, dcm(396; 8) = 4 y dcm(396; 9) = 9.

Error común. Olvidarse del 1: dcm(396; 1) = 1 y el 1 es un dígito natural. O dejar el 9 porque es impar: 9 divide a 396 (396 = 9 × 44). En el Politécnico ℕ empieza en 1, así que el 0 no se considera.

e) El cálculo combinado

Cómo empezar. Separá en términos: hay un «+» fuera del corchete. Primero resolvé lo de adentro del corchete, después la multiplicación por 15 y la raíz, y al final sumá.

Pista 1

Todo número distinto de cero elevado a la 0 da 1. La raíz de una fracción es la raíz del numerador sobre la raíz del denominador.

Pista 2

Ejemplo con otros números: [20 : 4 + (57)⁰] × 13 + √916 = [5 + 1] × 13 + 34 = 2 + 34 = 2,75.

Pista 3

Con n = 396: calculá 396 : 4, sumale (32)⁰, multiplicá por 15 y sumale √425, que es 25.

Resolución paso a paso del ítem e
  1. Adentro del corchete, reemplazamos n y resolvemos la división y la potencia:

    396 : 4 = 99(32)⁰ = 1[99 + 1] = 100
  2. Multiplicamos por 15 y calculamos la raíz:

    100 × 15 = 20√425 = 25, porque 25 × 25 = 425
  3. Sumamos los dos términos:

    20 + 25 = 1005 + 25 = 1025 = 20,4

Respuesta. El resultado es 1025, es decir, 20,4.

Verificación. Con decimales: 396 : 4 = 99; 99 + 1 = 100; 100 × 0,2 = 20; √0,16 = 0,4; 20 + 0,4 = 20,4.

Error común. Tomar (32)⁰ como 0 o como 32: cualquier número distinto de cero elevado a la 0 da 1. También pasa que se multiplica solo el 1 por 15, sin respetar el corchete.

Problema 2

El perímetro de un triángulo rectángulo es 36 cm.

La medida de uno de los catetos coincide con las tres quintas partes de la medida de la hipotenusa y la del otro cateto equivale a las cuatro quintas partes de la medida de la misma.

Calcula la medida de la altura del triángulo correspondiente a la hipotenusa.

a) La altura correspondiente a la hipotenusa

Cómo empezar. Todo está escrito en función de la hipotenusa. Primero averiguá cuánto mide la hipotenusa usando el perímetro; con eso salen los catetos.

Pista 1

El perímetro es la suma de los tres lados: 35 de la hipotenusa, 45 de la hipotenusa y la hipotenusa entera. Sumá esas fracciones.

Pista 2

Ejemplo con otros números: si el perímetro fuera 24 cm, 125 de la hipotenusa serían 24 cm; la hipotenusa mediría 10 cm, los catetos 6 cm y 8 cm, y la altura 6 × 8 : 10 = 4,8 cm.

Pista 3

Resolvé 125 de la hipotenusa = 36 cm, calculá los dos catetos y usá que la superficie se puede calcular de dos maneras: cateto × cateto : 2 o hipotenusa × altura : 2.

Resolución paso a paso del ítem a
  1. Sumamos las tres partes del perímetro, todas en quintos de la hipotenusa:

    35 + 45 + 55 = 125 de la hipotenusa125 de la hipotenusa = 36 cm
  2. Si 12 quintos son 36 cm, un quinto es 36 cm : 12:

    15 de la hipotenusa = 36 cm : 12 = 3 cmhipotenusa = 3 cm × 5 = 15 cmun cateto = 3 cm × 3 = 9 cmel otro cateto = 3 cm × 4 = 12 cm
  3. En un triángulo rectángulo, cada cateto es la altura del otro. Así que la superficie es cateto × cateto : 2. Pero también es hipotenusa × altura : 2, si tomamos la hipotenusa como base.

    superficie = 9 cm × 12 cm : 2 = 54 cm²15 cm × h : 2 = 54 cm²h = 54 cm² × 2 : 15 cm = 108 cm² : 15 cm = 7,2 cm
    9 cm12 cm15 cmh

Respuesta. La altura correspondiente a la hipotenusa mide 7,2 cm.

Verificación. Los lados cumplen Pitágoras: 9² + 12² = 81 + 144 = 225 = 15². El perímetro da 9 cm + 12 cm + 15 cm = 36 cm. Y 15 cm × 7,2 cm : 2 = 54 cm², la misma superficie.

Error común. Contestar con un cateto (9 cm o 12 cm): los catetos son las alturas de los otros lados, no la de la hipotenusa. La altura sobre la hipotenusa siempre es más corta que los dos catetos.

Problema 3

El club social y deportivo «Los veloces» tiene 704 socios. Las tres cuartas partes de éstos practican natación.

De los que practican natación:

✓ La octava parte, además, hace yoga.

✓ La tercera parte, también practica vóley.

✓ Y el resto, gimnasia.

a) ¿Cuántos son los socios que practican natación y gimnasia?

b) De los que practican natación, el 25 % son mujeres que representan el 40 % de los socios femeninos del club. ¿Cuántos son los socios varones que tiene el club?

a) Natación y gimnasia

Cómo empezar. Fijate de qué total es cada fracción. Las tres cuartas partes son de los 704 socios; la octava y la tercera parte son de los que hacen natación.

Pista 1

Primero calculá cuántos hacen natación. Después sacá la octava parte y la tercera parte de ese número; los que sobran hacen gimnasia.

Pista 2

Ejemplo con otros números: si 90 socios nadan, la novena parte hace yoga (10), la tercera parte vóley (30), y el resto gimnasia: 90 − 10 − 30 = 50.

Pista 3

Calculá 34 de 704. A ese resultado restale su octava parte y su tercera parte.

Resolución paso a paso del ítem a
  1. Los que practican natación:

    34 de 704 = 704 : 4 × 3 = 176 × 3 = 528 socios
  2. De esos 528, la octava parte hace yoga y la tercera parte hace vóley:

    yoga: 528 : 8 = 66vóley: 528 : 3 = 176
  3. El resto hace gimnasia:

    528 − 66 − 176 = 286

Respuesta. Practican natación y gimnasia 286 socios.

Verificación. Con fracciones: la gimnasia es 1 − 18 − 13 = 2424 − 324 − 824 = 1324 de los nadadores, y 1324 de 528 = 528 : 24 × 13 = 22 × 13 = 286.

Error común. Calcular la octava y la tercera parte de los 704 socios en lugar de los 528 que nadan. La frase «de los que practican natación» dice cuál es el total.

b) Los socios varones

Cómo empezar. Hay dos porcentajes con totales distintos. El 25 % es de los nadadores; el 40 % es de todas las socias mujeres. Las mismas mujeres nadadoras aparecen en los dos.

Pista 1

Calculá cuántas son las mujeres que nadan. Ese número es el 40 % de todas las mujeres del club: con eso averiguás el total de mujeres.

Pista 2

Ejemplo con otros números: si 30 mujeres son el 40 % de las socias, el total de socias es 30 : 40 × 100 = 75.

Pista 3

Sacá el 25 % de 528. Ese resultado es el 40 % de las mujeres: dividilo por 40 y multiplicalo por 100. Después restá del total de socios.

Resolución paso a paso del ítem b
  1. Mujeres que nadan: el 25 % de los 528 nadadores.

    25 % de 528 = 528 : 4 = 132 mujeres
  2. Esas 132 mujeres son el 40 % de todas las socias. Buscamos el 100 %:

    40 % → 1321 % → 132 : 40 = 3,3100 % → 3,3 × 100 = 330 mujeres
  3. Los varones son los socios que no son mujeres:

    704 − 330 = 374 varones

Respuesta. El club tiene 374 socios varones.

Verificación. 40 % de 330 = 330 × 0,4 = 132, que son las nadadoras. Y 330 + 374 = 704, el total de socios.

Error común. Contestar 330, que es la cantidad de mujeres, o calcular el 40 % de 132 en lugar de buscar de qué número 132 es el 40 %.

Problema 4

Las caras laterales de un prisma recto, cuya base es un cuadrado, son rectángulos.

La diagonal de una de esas caras laterales mide 20 cm y la superficie de la base del prisma es 256 cm².

a) ¿Qué parte de la superficie total del prisma representa la superficie de una de sus caras laterales?

b) ¿Puede contener este prisma un litro de agua? Justifica.

a) Qué parte de la superficie total es una cara lateral

Cómo empezar. Para cualquier superficie necesitás el lado de la base y la altura del prisma. El lado sale de la base; la altura sale de la diagonal de la cara.

Pista 1

La base es un cuadrado: su lado es el número que multiplicado por sí mismo da 256. La diagonal parte la cara en dos triángulos rectángulos: usá Pitágoras.

Pista 2

Ejemplo con otros números: base de 9 cm² y diagonal de la cara de 5 cm. Lado 3 cm, altura √(25 − 9) = 4 cm, cara 12 cm², superficie total 2 × 9 + 4 × 12 = 66 cm², y la cara es 1266 = 211.

Pista 3

Lado = √256. Altura = √(20² − lado²). La superficie total son 2 bases y 4 caras. Escribí la fracción cara : total y simplificala.

Resolución paso a paso del ítem a
  1. Lado de la base cuadrada:

    l = √256 cm² = 16 cm, porque 16 × 16 = 256
  2. La diagonal de la cara es la hipotenusa de un triángulo rectángulo con catetos 16 cm y la altura del prisma:

    altura² = 20² − 16² = 400 − 256 = 144altura = √144 = 12 cm
    16 cm20 cmaltura
  3. Superficie de una cara lateral y superficie total (2 bases y 4 caras laterales):

    una cara: 16 cm × 12 cm = 192 cm²S total = 2 × 256 cm² + 4 × 192 cm² = 512 cm² + 768 cm² = 1.280 cm²
  4. La parte que representa una cara:

    1921280 = 320 (dividimos arriba y abajo por 64)

Respuesta. Una cara lateral representa 320 de la superficie total del prisma (el 15 %).

Verificación. 320 de 1.280 cm² = 1.280 : 20 × 3 = 64 × 3 = 192 cm², la superficie de una cara. También: 12² + 16² = 144 + 256 = 400 = 20².

Error común. Tomar los 20 cm como altura del prisma: 20 cm es la diagonal de la cara, que es más larga que la altura. Otro error: olvidar una de las dos bases en la superficie total.

b) ¿Entra un litro de agua?

Cómo empezar. Calculá el volumen del prisma y comparalo con un litro. Recordá que 1 litro = 1 dm³ = 1.000 cm³.

Pista 1

El volumen de un prisma es la superficie de la base por la altura. Los dos datos ya los tenés del ítem a.

Pista 2

Ejemplo con otros números: una caja de 10 cm × 10 cm × 8 cm tiene 800 cm³ = 0,8 dm³; no le entra un litro.

Pista 3

Multiplicá 256 cm² por 12 cm y pasá los cm³ a dm³ dividiendo por 1.000. Compará con 1 dm³.

Resolución paso a paso del ítem b
  1. Volumen del prisma:

    V = S base × altura = 256 cm² × 12 cm = 3.072 cm³
  2. Pasamos a decímetros cúbicos, que equivalen a litros (1 dm³ = 1.000 cm³ = 1 litro):

    3.072 cm³ = 3,072 dm³ = 3,072 litros3,072 litros > 1 litro

Respuesta. Sí, puede contener un litro de agua: su capacidad es de 3,072 litros (3.072 cm³), más de 1 litro.

Verificación. Un litro son 1.000 cm³, y 3 × 1.000 cm³ = 3.000 cm³ es menor que 3.072 cm³: le entran más de tres litros.

Error común. Comparar con 1 cm³ o con 1 m³ en lugar de 1 dm³, o dividir por 100 al pasar de cm³ a dm³: para volúmenes se divide por 1.000.

Problema 5

Sergio compra una bicicleta y en el momento de adquirirla:

• Entrega dinero en efectivo, que representa la sexta parte de lo que cuesta el rodado.

• Paga con tarjeta de débito las dos quintas partes de lo que cuesta la bicicleta.

Lo que abona con tarjeta de débito supera en $ 1.470 al dinero que entrega en efectivo.

Lo que le falta pagar lo hace en cuatro cuotas iguales con tarjeta de crédito.

Calcula lo que paga en cada una de esas cuotas.

a) El valor de cada cuota

Cómo empezar. Los $ 1.470 no son un pago: son la diferencia entre lo de débito y lo de efectivo. Primero averiguá qué fracción del precio es esa diferencia.

Pista 1

Restá 25 − 16 con denominador común. Esa fracción del precio vale $ 1.470; con eso sale el precio de la bicicleta.

Pista 2

Ejemplo con otros números: efectivo 14, débito 13 y diferencia $ 600. 13 − 14 = 112, así que el precio es $ 7.200; queda 512, que son $ 3.000, y en 3 cuotas serían $ 1.000.

Pista 3

En treintavos: 25 = 1230 y 16 = 530. Buscá 130 del precio dividiendo 1.470 por la diferencia, calculá lo que falta pagar y repartilo en 4.

Resolución paso a paso del ítem a
  1. Pasamos las dos fracciones a treintavos para compararlas:

    efectivo: 16 = 530débito: 25 = 1230diferencia: 1230 − 530 = 730 del precio
  2. Esas 7 partes de 30 son $ 1.470:

    130 del precio = $ 1.470 : 7 = $ 210precio = $ 210 × 30 = $ 6.300
    efectivo: 5débito: 12cuotas: 135 partes7 partes = $ 1.470
  3. Lo que ya pagó y lo que le falta:

    efectivo: $ 210 × 5 = $ 1.050débito: $ 210 × 12 = $ 2.520falta: $ 6.300 − $ 1.050 − $ 2.520 = $ 2.730
  4. Lo que falta se paga en 4 cuotas iguales:

    $ 2.730 : 4 = $ 682,50

Respuesta. Sergio paga $ 682,50 en cada una de las cuatro cuotas.

Verificación. Lo de débito supera a lo de efectivo en $ 2.520 − $ 1.050 = $ 1.470, como dice el problema. Y $ 1.050 + $ 2.520 + 4 × $ 682,50 = $ 1.050 + $ 2.520 + $ 2.730 = $ 6.300.

Error común. Tomar los $ 1.470 como lo que se pagó con débito, o repartir en 4 cuotas todo el precio en lugar de lo que falta. Si lo que falta no da menos que el precio, hay que revisar el planteo.

Dictado: «Ideas poderosas»

En el examen vale 15 puntos. La voz del navegador lo lee primero entero y después frase por frase, con el tiempo que necesites para escribir.

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