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Exámenes reales · Politécnico

Ingreso 2020

Rendido el 20 de noviembre de 2019.

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

Escribe:

a) Por extensión B = {x / x = {12/b} + 1 ∧ x > 3; b ∈ ℕ}

b) Justificando tu respuesta, la cantidad de caras que posee un poliedro que tiene 16 aristas y 10 vértices.

c) Simbólicamente la expresión: «la sexta parte de la suma entre el cubo de un número m y el triple de otro número p».

d) Un número compuesto y explica por qué lo es.

a) El conjunto B por extensión

Cómo empezar. Cada natural b fabrica un x. Probá con b = 1, 2, 3… y fijate hasta dónde se cumple x > 3.

Pista 1

Para que x sea mayor que 3, {12/b} tiene que ser mayor que 2. Cuanto más grande es b, más chico es {12/b}: llega un momento en que ya no sirve.

Pista 2

Ejemplo: C = {x / x = {6/b} + 2 ∧ x > 4; b ∈ ℕ}. Con b = 1, x = 8; con b = 2, x = 5; con b = 3, x = 4, que no es mayor que 4. Así, C = {8; 5}.

Pista 3

Armá una tabla con b = 1, 2, 3, 4, 5, 6 y calculá {12/b} + 1 en cada caso. Quedate con los x mayores que 3.

Resolución paso a paso del ítem a
  1. Calculamos x para los primeros naturales:

    b = 1 → x = 12 + 1 = 13b = 2 → x = 6 + 1 = 7b = 3 → x = 4 + 1 = 5b = 4 → x = 3 + 1 = 4b = 5 → x = 2,4 + 1 = 3,4b = 6 → x = 2 + 1 = 3 (no es mayor que 3)
  2. Desde b = 6 en adelante, {12/b} vale 2 o menos, así que x vale 3 o menos y no entra. La condición pide que b sea natural, pero no que x lo sea: por eso 3,4 también es elemento de B.

    B = {13; 7; 5; 4; 3,4}

Respuesta. B = {13; 7; 5; 4; 3,4}.

Verificación. Con b = 6, x = 3, que no cumple x > 3; con b = 7, x = 127 + 1 ≈ 2,71, menos todavía. Y 3,4 sí cumple: 3,4 > 3.

Error común. Probar solo los divisores de 12 y perder el 3,4: el enunciado no exige que x sea natural. También es común incluir el 3: «mayor que 3» no incluye al 3.

b) Las caras del poliedro

Cómo empezar. Hay una relación que une caras, vértices y aristas de un poliedro: la relación de Euler.

Pista 1

Relación de Euler: caras + vértices = aristas + 2. Conocés dos de los tres números.

Pista 2

Ejemplo con otros números: un poliedro con 9 aristas y 6 vértices tiene C + 6 = 9 + 2, o sea C = 5 caras (es un prisma de base triangular).

Pista 3

Escribí C + 10 = 16 + 2 y despejá C restando 10.

Resolución paso a paso del ítem b
  1. Relación de Euler para poliedros: C + V = A + 2.

    C + 10 = 16 + 2C + 10 = 18C = 18 − 10 = 8

Respuesta. El poliedro tiene 8 caras, porque por la relación de Euler C + V = A + 2, y 8 + 10 = 16 + 2.

Verificación. Reemplazá los tres números en la relación: C + V = 8 + 10 = 18 y A + 2 = 16 + 2 = 18. Los dos lados dan lo mismo.

Error común. Escribir la fórmula como C + A = V + 2. Para acordarte, probala con el cubo: 6 caras + 8 vértices = 14 = 12 aristas + 2.

c) En lenguaje simbólico

Cómo empezar. Leé la frase de atrás para adelante: lo último que se hace es «la sexta parte». ¿La sexta parte de qué?

Pista 1

Primero armá la suma (el cubo de m más el triple de p) y después dividila por 6. Para que se divida toda la suma, va entre paréntesis.

Pista 2

Ejemplo con otra frase: «el doble de la diferencia entre el cuadrado de a y b» se escribe 2 × (a² − b).

Pista 3

El cubo de m es m³ y el triple de p es 3 × p. Sumalos, poné la suma entre paréntesis y dividila por 6.

Resolución paso a paso del ítem c
  1. Traducimos cada pedazo:

    el cubo de m → m³el triple de p → 3pla suma entre ambos → m³ + 3p
  2. La sexta parte de toda esa suma:

    (m³ + 3p) : 6 o también 16 × (m³ + 3p)

Respuesta. La expresión es (m³ + 3p) : 6, que también se escribe 16 × (m³ + 3p).

Verificación. Probá con m = 2 y p = 4: el cubo de 2 es 8, el triple de 4 es 12, la suma 20 y su sexta parte 206 = 103. Con la expresión: (2³ + 3 × 4) : 6 = 20 : 6 = 103.

Error común. Escribir m³ + 3p : 6 sin paréntesis: así solo se divide el 3p. También, confundir el cubo (m³) con el triple (3m).

d) Un número compuesto

Cómo empezar. Recordá la diferencia: un primo tiene exactamente dos divisores. ¿Y uno compuesto?

Pista 1

Un número compuesto tiene más de dos divisores: además del 1 y de sí mismo, lo divide algún otro.

Pista 2

Ejemplo: 9 es compuesto porque sus divisores son 1, 3 y 9. En cambio 7 es primo: solo lo dividen 1 y 7.

Pista 3

Elegí un número, escribí todos sus divisores y contalos.

Resolución paso a paso del ítem d
  1. Elegimos, por ejemplo, 15 y buscamos sus divisores:

    15 = 3 × 5D₁₅ = {1; 3; 5; 15}
  2. Tiene cuatro divisores, más de dos: es compuesto.

Respuesta. Por ejemplo, 15 es compuesto porque tiene más de dos divisores: 1, 3, 5 y 15.

Verificación. 15 : 3 = 5 y 15 : 5 = 3, divisiones exactas: 3 y 5 son divisores distintos de 1 y de 15.

Error común. Dar el 1 (no es primo ni compuesto: tiene un solo divisor) o un número como 7, que es impar pero primo: ser impar no lo hace compuesto.

Problema 2

Calcula:

a) El dcm(a; b) sabiendo que a = mcm(525; 70) y b es el mayor número de 3 cifras menor que 510, que pertenece a M₆₃.

b) La medida de la diagonal de una de las caras de un cubo, sabiendo que la superficie total del mismo es 1.350 cm².

c) 53x + 53y + (32)³ si se sabe que x + y = 65

a) El dcm(a; b)

Cómo empezar. Son tres cuentas encadenadas: primero a, después b y al final el dcm entre los dos.

Pista 1

Para el mcm y el dcm conviene factorizar en primos. Para b, recorré los múltiplos de 63 hasta pasarte de 510.

Pista 2

Ejemplo con otros números: 12 = 2² × 3 y 18 = 2 × 3²; el mcm toma todos los primos con el mayor exponente (2² × 3² = 36) y el dcm, solo los comunes con el menor (2 × 3 = 6).

Pista 3

Factorizá 525 y 70 y armá su mcm. Buscá el último múltiplo de 63 antes de 510 y factorizalo. Después tomá los factores comunes con el menor exponente.

Resolución paso a paso del ítem a
  1. Factorizamos 525 y 70:

    525 = 3 × 5² × 770 = 2 × 5 × 7
  2. mcm: todos los primos, cada uno con su mayor exponente.

    a = mcm(525; 70) = 2 × 3 × 5² × 7 = 1.050
  3. Múltiplos de 63 cerca de 510:

    63 × 8 = 504 (menor que 510)63 × 9 = 567 (se pasa)b = 504 = 2³ × 3² × 7
  4. dcm: solo los primos comunes, con el menor exponente.

    1.050 = 2 × 3 × 5² × 7504 = 2³ × 3² × 7dcm(1.050; 504) = 2 × 3 × 7 = 42

Respuesta. a = 1.050, b = 504 y el dcm(a; b) es 42.

Verificación. 1.050 : 42 = 25 y 504 : 42 = 12. Como 25 y 12 no tienen divisores comunes (salvo el 1), 42 es el mayor divisor común.

Error común. Tomar como a el producto 525 × 70 en lugar del mcm, o tomar b = 567, que se pasa de 510.

b) La diagonal de una cara del cubo

Cómo empezar. El cubo tiene 6 caras cuadradas iguales. De la superficie total sale una cara, de la cara sale la arista, y de la arista, la diagonal.

Pista 1

Dividí la superficie total por 6 para tener una cara; el lado es la raíz cuadrada. La diagonal es la hipotenusa de un triángulo rectángulo con dos lados del cuadrado como catetos.

Pista 2

Ejemplo con otros números: si la superficie total fuera 150 cm², cada cara mediría 25 cm², la arista 5 cm y la diagonal √(5² + 5²) = √50 ≈ 7,07 cm.

Pista 3

Calculá 1.350 cm² : 6, sacale la raíz cuadrada y aplicá Pitágoras con los dos catetos iguales a esa arista.

Resolución paso a paso del ítem b
  1. Una cara:

    1.350 cm² : 6 = 225 cm²
  2. La arista es el lado de un cuadrado de 225 cm²:

    √225 cm² = 15 cm, porque 15 × 15 = 225
  3. La diagonal d divide la cara en dos triángulos rectángulos con catetos de 15 cm. Por Pitágoras:

    d² = 15² + 15² = 225 + 225 = 450d = √450 ≈ 21,21 cm

Respuesta. La diagonal de una cara del cubo mide aproximadamente 21,21 cm.

Verificación. 21,21² = 449,86…, casi 450: la raíz está bien redondeada. Otra forma: la diagonal de un cuadrado es el lado × √2, y 15 × 1,4142 ≈ 21,21.

Error común. Dividir por 4 en lugar de por 6 (la superficie total incluye las 6 caras), o dar la diagonal del cubo (la que lo atraviesa) en lugar de la de una cara.

c) Usar la propiedad distributiva

Cómo empezar. No conocés x ni y por separado, solo su suma. ¿Cómo hacés aparecer x + y en la expresión?

Pista 1

Sacá 53 como factor común: 53x + 53y = 53 × (x + y). Así podés reemplazar la suma por el dato.

Pista 2

Ejemplo con otros números: si x + y = 4, entonces 34x + 34y = 34 × 4 = 3.

Pista 3

Calculá 53 × 65, después (32)³ = 32 × 32 × 32, y sumá las dos fracciones.

Resolución paso a paso del ítem c
  1. Factor común 53 (propiedad distributiva al revés):

    53x + 53y = 53 × (x + y) = 53 × 65 = 3015 = 2
  2. La potencia:

    (32)³ = 278
  3. Sumamos:

    2 + 278 = 168 + 278 = 438 = 5,375

Respuesta. La expresión vale 438, que es 5,375 (redondeado con dos decimales, 5,38).

Verificación. Elegí valores que sumen 65, por ejemplo x = 1 e y = 15: 53 + 13 + 278 = 2 + 278 = 438. Da lo mismo.

Error común. Elevar al cubo solo el numerador (32)³ = 272, o multiplicar por 3 en lugar de elevar al cubo (92). El cubo se aplica a numerador y denominador.

Problema 3

Las caras laterales de una pirámide de base cuadrada son triángulos equiláteros. La medida del perímetro de cada uno de esos triángulos es 60 cm.

¿Qué porcentaje de la superficie total de la pirámide representa la superficie de su base?

a) La base dentro de la superficie total

Cómo empezar. Si la cara lateral es equilátera, todos sus lados miden lo mismo, y uno de ellos es el lado del cuadrado de la base.

Pista 1

Del perímetro sale el lado. Para el área de cada triángulo necesitás su altura: la sacás con Pitágoras en medio triángulo.

Pista 2

Ejemplo con otros números: un equilátero de 30 cm de perímetro tiene lado 10 cm, altura √(10² − 5²) = √75 ≈ 8,66 cm y área 10 × 8,66 : 2 = 43,3 cm².

Pista 3

Lado: 60 cm : 3. Base: lado × lado. Cada cara: lado × altura : 2, y son 4. Total = base + 4 caras. Después, base : total × 100.

Resolución paso a paso del ítem a
  1. Lado de cada triángulo equilátero, que es también el lado de la base:

    l = 60 cm : 3 = 20 cm
  2. Superficie de la base cuadrada:

    20 cm × 20 cm = 400 cm²
  3. Altura de una cara lateral: la altura parte el triángulo en dos triángulos rectángulos con hipotenusa 20 cm y un cateto de 10 cm.

    h² = 20² − 10² = 400 − 100 = 300h = √300 ≈ 17,32 cm
    h20 cm20 cm10 cm10 cm
  4. Superficie de una cara y de las cuatro:

    una cara: 20 cm × 17,32 cm : 2 = 173,2 cm²S lateral = 4 × 173,2 cm² = 692,8 cm²
  5. Superficie total y porcentaje de la base:

    S total = 400 cm² + 692,8 cm² = 1.092,8 cm²400 cm² : 1.092,8 cm² × 100 = 36,603… % ≈ 36,60 %

Respuesta. La base representa aproximadamente el 36,60 % de la superficie total de la pirámide.

Verificación. Las caras laterales son el resto: 692,8 cm² : 1.092,8 cm² × 100 ≈ 63,40 %, y 36,60 % + 63,40 % = 100 %.

Error común. Comparar la base solo con la superficie lateral (400 : 692,8 da 57,74 %): el enunciado pide la superficie total, que incluye a la base. También, usar 20 cm como altura del triángulo: la altura es menor que el lado.

Problema 4

Los alumnos de séptimo grado de una escuela de San Lorenzo venden miel pura envasada en frascos cilíndricos. La superficie de la base de uno de esos frascos equivale a la sexta parte de la superficie lateral del mismo. Además el perímetro de la base del frasco es 25,12 cm.

a) Obtiene la medida de la altura del frasco.

b) Pablo es el encargado de colocar en cada frasco una etiqueta rectangular como muestra la figura. La medida de la base de cada etiqueta es 80 mm y la de la altura, 50 mm. ¿Le alcanza un papel autoadhesivo de 1 m² para realizar 200 etiquetas? Justifica tu respuesta. (Utiliza π = 3,14)

MIELPURA
El frasco con su etiqueta, como en el examen.

a) La altura del frasco

Cómo empezar. Del perímetro de la base sale el radio. Con el radio tenés la superficie de la base, y con ella, la superficie lateral.

Pista 1

Perímetro de un círculo = 2 × π × r. Si desplegás el costado del frasco, es un rectángulo: base = perímetro del círculo, altura = altura del frasco.

Pista 2

Ejemplo con otros números: perímetro 18,84 cm da r = 18,84 : 6,28 = 3 cm; base 3,14 × 9 = 28,26 cm². Si la base fuera 14 de la lateral, la lateral sería 113,04 cm² y la altura 113,04 : 18,84 = 6 cm.

Pista 3

Calculá r = 25,12 : 6,28, la base con 3,14 × r², la lateral como 6 veces la base, y dividí la lateral por 25,12 cm.

Resolución paso a paso del ítem a
  1. El radio, desde el perímetro de la base:

    2 × 3,14 × r = 25,12 cmr = 25,12 cm : 6,28 = 4 cm
  2. Superficie de la base:

    3,14 × (4 cm)² = 3,14 × 16 cm² = 50,24 cm²
  3. La base es la sexta parte de la lateral, entonces la lateral es seis veces la base:

    S lateral = 50,24 cm² × 6 = 301,44 cm²
  4. Desplegada, la superficie lateral es un rectángulo de base 25,12 cm y altura h:

    25,12 cm × h = 301,44 cm²h = 301,44 cm² : 25,12 cm = 12 cm
    perímetro de la base: 25,12 cmh4 cm

Respuesta. La altura del frasco es 12 cm.

Verificación. Superficie lateral = 25,12 cm × 12 cm = 301,44 cm², y 301,44 cm² : 6 = 50,24 cm², que es la base. Se cumple el dato.

Error común. Usar 25,12 cm como si fuera el diámetro o el radio. El perímetro es la vuelta completa: hay que dividir por 2 × 3,14.

b) El papel para 200 etiquetas

Cómo empezar. Compará dos superficies medidas con la misma unidad: lo que ocupan 200 etiquetas y lo que tiene el papel (1 m²).

Pista 1

Pasá las medidas de la etiqueta a una unidad cómoda (centímetros o metros) antes de multiplicar. Recordá que 1 m² = 10.000 cm².

Pista 2

Ejemplo con otros números: una etiqueta de 60 mm × 40 mm mide 6 cm × 4 cm = 24 cm²; 100 etiquetas ocupan 2.400 cm², que son 0,24 m².

Pista 3

Calculá 8 cm × 5 cm, multiplicá por 200 y pasá el resultado a m² dividiendo por 10.000. Compará con 1 m².

Resolución paso a paso del ítem b
  1. Medidas de la etiqueta en centímetros (10 mm = 1 cm):

    80 mm = 8 cm 50 mm = 5 cmuna etiqueta: 8 cm × 5 cm = 40 cm²
  2. Las 200 etiquetas:

    200 × 40 cm² = 8.000 cm²
  3. En metros cuadrados (1 m² = 100 cm × 100 cm = 10.000 cm²):

    8.000 cm² : 10.000 = 0,8 m²0,8 m² < 1 m²
  4. Además, se pueden cortar: en un papel de 100 cm × 100 cm entran 12 etiquetas por fila (12 × 8 cm = 96 cm) y 20 filas (20 × 5 cm = 100 cm).

    12 × 20 = 240 etiquetas, más que 200

Respuesta. Sí, le alcanza: las 200 etiquetas ocupan 0,8 m², menos que 1 m² (y del papel se pueden cortar hasta 240 etiquetas).

Verificación. Al revés: 1 m² = 10.000 cm², y 10.000 cm² : 40 cm² = 250 etiquetas como máximo por superficie. 200 es menos que 250.

Error común. Pasar mal las unidades de superficie: 1 m² no son 100 cm², son 10.000 cm². Con ese error parece que no alcanza. El dato del radio y la altura no hace falta para este ítem.

Problema 5

a) En el negocio de Gerónimo se vende jabón líquido envasado en bidones grandes, medianos y pequeños. La cantidad de bidones grandes representan la cuarta parte del total de bidones. La cantidad de bidones medianos representan las dos quintas partes del total de bidones. Si hay 6 bidones pequeños más que de los grandes, ¿cuántos bidones de jabón líquido hay en el negocio?

b) Adriano va al negocio y gasta $303,75 por la compra de un bidón grande y otro pequeño. Si el precio del bidón pequeño es el 35 % del precio del grande, ¿cuál es el precio del bidón grande?

a) Cuántos bidones hay

Cómo empezar. Los grandes y los medianos son fracciones del total. ¿Qué fracción del total son los pequeños?

Pista 1

Los pequeños son lo que falta para el entero. Después compará la fracción de los pequeños con la de los grandes: esa diferencia son los 6 bidones.

Pista 2

Ejemplo con otros números: si unos son 13 del total, otros 12 y el resto 16; y hay 5 más de los segundos que de los primeros, 12 − 13 = 16 del total son 5, y el total es 30.

Pista 3

Calculá 1 − 14 − 25 en veinteavos, restale 14 (también en veinteavos) y usá que esa fracción del total son 6 bidones.

Resolución paso a paso del ítem a
  1. Todo en veinteavos (20 es el mcm de 4 y 5):

    grandes: 14 = 520 medianos: 25 = 820pequeños: 2020 − 520 − 820 = 720
  2. Diferencia entre pequeños y grandes:

    720 − 520 = 220 = 110 del total
  3. Esa diferencia son 6 bidones:

    110 del total = 6total = 6 × 10 = 60 bidones

Respuesta. En el negocio hay 60 bidones de jabón líquido.

Verificación. Grandes: 60 : 4 = 15. Medianos: 25 de 60 = 24. Pequeños: 60 − 15 − 24 = 21. Y 21 − 15 = 6, el dato.

Error común. Pensar que los 6 bidones son los pequeños. Son la diferencia entre pequeños y grandes.

b) El precio del bidón grande

Cómo empezar. Tomá el bidón grande como el 100 %. ¿Qué porcentaje del grande pagó en total?

Pista 1

Grande + pequeño = 100 % + 35 % = 135 % del precio del grande. Ese 135 % son $303,75.

Pista 2

Ejemplo con otros números: si dos cosas cuestan $260 y la chica vale el 30 % de la grande, el 130 % de la grande son $260; la grande cuesta $260 : 1,3 = $200.

Pista 3

Dividí $303,75 por 1,35 (que es 135 %).

Resolución paso a paso del ítem b
  1. Todo como porcentaje del precio del grande:

    grande + pequeño = 100 % + 35 % = 135 % = 1,35 del grande1,35 × grande = $303,75
  2. Despejamos dividiendo:

    grande = $303,75 : 1,35 = $225

Respuesta. El bidón grande cuesta $225.

Verificación. El pequeño cuesta el 35 % de $225: $225 × 0,35 = $78,75. $225 + $78,75 = $303,75, lo que gastó Adriano.

Error común. Calcular el 35 % de $303,75: el 35 % es del precio del grande, no del total gastado.

Dictado: «Primeros pasos»

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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