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NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA Nora B. Marrone Facultad de Ciencias Económicas UNaM – AÑO 2015 Contenido NÚMEROS REALES ......................................................................................................... 3 I – TRABAJO INICIAL ................................................................................................... 3 EJERCICIOS ............................................................................................................. 3 II - TRABAJO INICIAL ................................................................................................... 4 EJERCICIOS ............................................................................................................. 6 III - TRABAJO INICIAL .................................................................................................. 7 EJERCICIOS ............................................................................................................. 9 IV TRABAJO INICIAL .................................................................................................. 10 EJERCICIOS ........................................................................................................... 11 V – TRABAJO INICIAL ................................................................................................ 12 EJERCICIOS ........................................................................................................... 14 VI – TRABAJO INICIAL ............................................................................................... 16 EJERCICIOS ........................................................................................................... 16 VII – TRABAJO INICIAL .............................................................................................. 17 EJERCICIOS ........................................................................................................... 18 VIII – TRABAJO INICIAL ............................................................................................. 19 EJERCICIOS ........................................................................................................... 21 COMPLEMENTO TEÓRICO – ECUACIONES E INECUACIONES..................................... 24 ECUACIONES ............................................................................................................ 24 ECUACIONES EQUIVALENTES................................................................................... 24 ECUACIONES LINEALES ............................................................................................ 26 ECUACIONES EXPONENCIALES Y LOGARÍTMICAS .................................................... 32 INECUACIONES LINEALES CON UNA INCÓGNITA..................................................... 39 BIBLIOGRAFÍA/WEBGRAFÍA ..................................................................................... 44 ESTUDIO DE FUNCIONES Y MODELIZACIÓN ................................................................ 46 I – TRABAJO INICIAL ................................................................................................. 46 EJERCICIOS ........................................................................................................... 48 II – TRABAJO INICIAL ................................................................................................ 50 EJERCICIOS ........................................................................................................... 52 III – I – TRABAJO INICIAL .......................................................................................... 53 EJERCICIOS ........................................................................................................... 54 COMPLEMENTO TEÓRICO - FUNCIONES ..................................................................... 57 NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 1 CONCEPTO DE FUNCIÓN .......................................................................................... 57 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE UNA FUNCIÓN ....................................................... 62 MODELOS DE EXÁMENES ............................................................................................ 66 PROGRAMA DE LA ASIGNATURA ................................................................................. 70 NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 2 NÚMEROS REALES I – TRABAJO INICIAL 1. Para realizar un viaje de estudios del último año de la escuela se contratará un colectivo que cuesta $ 4600. El 45% del valor del viaje lo pagará la cooperadora de la escuela, 2/5 partes de lo que falta estará a cargo de los padres y para pagar el resto se organizará un evento deportivo. a) ¿Cuánto dinero aporta la cooperadora? b) ¿Qué porcentaje deben pagar los padres? c) ¿Cuánto dinero deberán recaudar en el evento deportivo? 2. Un vendedor de telas gana el 30% sobre cada producto que vende. (a) Si un producto A le costó $560 ¿a cuánto debe venderlo? (b) Y si a otro producto B lo vendió a $1800, ¿Cuál fue el precio de costo? 3. La municipalidad de la ciudad de Posadas está realizando obras de pavimentación y cordón cuneta en las calles del Barrio Norte A. Una cuadrilla de obreros ha hecho las 3/5 partes de la cuneta de la calle Nº3 y otra cuadrilla el 20% de la calle Nº81. Realiza una representación gráfica esquemática de cada calle y pinta la parte realizada por cada grupo de trabajadores considerando que las calles miden 100 m de largo cada una. 4. Trace un segmento de 4 cm (AB) y otro de 10 cm (CD) y responde: a) ¿Es la longitud de AB el 60% de la longitud de CD? b) ¿El 20% de AB es mayor, menor o igual al 30% de CD? c) ¿3/4 de AB es mayor, menor o igual a 3/4 de CD? EJERCICIOS 5. Indique como fracción y porcentaje cuánto representan dos porciones de una pizza que está dividida en 8 partes iguales. Representa gráficamente. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 3 6. Ordene los siguientes números de mayor a menor y represéntelos en la recta real: 1/3; 4/5; -2/3; -3; 6; -0,5; 0,75; -6. 7. Encuentre el valor de x en la recta real: 8. Dos amigos decidieron comprar un billete de lotería que les costó $250. Juan pagó 15% menos que Bruno. ¿Cuánto pagó cada uno? 9. ¿Cuántas vacas formaban un lote si el dueño sacó primero la cuarta parte de los animales para llevarlos a otro potrero, a la semana vendió la mitad de lo que quedaba, pasados 5 días murieron tres y actualmente quedan 27? 10. Juan y Lucía compraron un libro de Contabilidad al cursar la materia en el año 2011 que les costó $120, Juan puso el 37% del valor y Lucía el resto. Al año siguiente lo vendieron por 2/3 del valor original y se repartieron el dinero en las mismas proporciones de lo invertido. ¿Cuánto recibió Lucía? 11. Trace un segmento AB que esté dividido en 6 partes iguales: a) Señale sobre AB un segmento PQ que mida 1/6 de AB b) Señale sobre AB un segmento RS que mida 1/3 de AB c) Señale sobre AB un segmento MN que mida 2/3 de AB d) Señale sobre AB un segmento CD que mida 3/2 de AB ---------------------------------------------------------------------------------- II - TRABAJO INICIAL 12. ¿Verdadero o falso? a) Entre 14 y 15 no hay números enteros (excluidos 14 y 15) NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 4 b) Entre 3 y 8 sin considerar 3 y 8, hay 3 números enteros c) Entre 3,1 y 3,2 hay infinitos números reales d) 3,5555555... es un número periódico (los puntos suspensivos indican que continúa el 5) 13. Escriba como fracción: 0,75; 14. ¿Cuántos números reales hay entre 10 y 12 (excluidos ellos): 2,45; 1,2; 1,666…; ; 4 a) dos b) Infinitos c) Ninguna respuesta es correcta. 15. De dos expresiones decimales distintas para el número 5/4. 16. Escriba en notación científica: a) 4.000.000.000 b) -2.530.000.000 c) 0,0000000000324 d) - 0,000004635 17. Escriba en forma decimal: a) 3,45.10 6 18. b) 8,9.10 -12 ¿Cuáles de las siguientes expresiones son verdaderas? a) a) 0,0025.102 = 2,5.10-1 b) 0,0025.102 = 0,25.100 c) 75 = 7,5.100 19. Dos amigos están preparando una torta de cumpleaños. La receta indica que se deben utilizar 10 huevos por cada 2,5 kg. de harina. ¿Cuántos huevos se deberán usar si harán una torta que insume 2,5.106 mg de harina? (1kg = 1000 g) 20. Coloque el signo “ < = ó > ” entre cada pareja de números. 1/2.....…3/10 7 9 3, 9̂ ……..4 2 4 ……. − 5 3 3,99 …...3, 9̂ 0,7……….. − 3/10 …..1/3 2.619 …….2.6 NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC 5/2 ………2,5 Página 5 21. Complete el siguiente cuadro, agregando los subconjuntos de números reales que faltan y agregue algunos ejemplos para cada uno. EJERCICIOS 22. Ordene de menor a mayor los siguientes números: ) 1 4 0; − ; 1; − 1; 0,378 ; − 2; ; 2,5; 1,32; 0,4 2 3 23. Resuelva y escriba el resultado en notación científica. (Use la calculadora) a) 10 −3.10 5 10 ( b) 357.000 x 32.000 ) c) 5,4.10 2 .( 0,67 .10 4 ) 24. d) (1,32.109 ).(7.8.10 −2 ) 10 6.10 −9 Si un metro equivale a 1000 milímetros, coloque el signo “>,< o =” entre las medidas de longitud: a) 3,05.102 m………....305.105 mm 25. b) 3,05.102 m………....3,05.105 mm La tierra tiene aproximadamente 1,3.104 km de diámetro y la luna 3,5.102 km. a) ¿cuántas veces es el diámetro de la tierra respecto del de la luna? b) ¿Qué porcentaje representa el diámetro de la tierra respecto del de la luna? c) Calcule el diámetro aproximado del sol si es 100 veces el de la tierra. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 6 26. Estime la cantidad kilos de basura que genera diariamente cada habitante en un país si se sabe que la producción total anual es de 15,5 millones de toneladas y que el total de habitantes es de 23 millones. 27. Indique si las siguientes expresiones son verdaderas o falsas a) Existen cuatro números reales entre 3 y 6 (incluidos 3 y 6). b) Existen infinitos números entre 8 y 10. c) 7,55 es menor que 7,51 d) 2,5 es mayor que 2,5 28. Indique al menos un número igual al dado: 3 = ……. 29. 7/5 = ……. 0,32 = ……. ) 1, 4 = ……. Trabaje con un compañero/a y complete la siguiente tabla que corresponde a las propiedades de los números reales: -------------------------------------------------------------------------- III - TRABAJO INICIAL 30. Señale cuál o cuáles de los siguientes números son racionales: a)1/3 b) - 1/2 c) - 4 d)0,321321321….. d)0.1333 NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC e) 3 f) 2 8 Página 7 31. Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas. (Los puntos suspensivos indican que se repite la tendencia) 32. Encuentre: a) Dos números racionales entre 1 y 3. Excluya a 1 y a 3. b) Dos números irracionales entre 1 y 3. Excluya a 1 y a 3. c) El mayor número racional menor o igual a 1/3. d) El menor número irracional mayor o igual 33. 5 Indique cuando sea posible: a) El mayor número racional menor o igual a 7 b) El mayor número racional menor o igual a 7,4 c) El mayor número racional menor 7 34. Indique en cada caso, cuáles son los números enteros x que verifican: 3 < x < −2 35. 3,105 < x < −1,995 c) − 2,999 ≤ x ≤ −2,0001 Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 8 36. Indique si son correctas las siguientes simplificaciones, para aquellas que no lo sean corrija los errores cometidos. 1 37. Resuelva: 2 5 12 1 2 1 + − + + − :3/ 4 2 4 3 5 4 EJERCICIOS 38. Ubique sobre la recta real los siguientes números: 1 3 a) 0; − ; 2; − 3; 39. 4 ; 2,5 ; 0,3 2̂; 2 3 − 2; Indique si los siguientes números son positivos o negativos: a) Si x < − 1 , entonces x + 1 es…………… Si − 2 < x , entonces x + 4 es………… Si 2 < x < 3 entonces x - 2 es…………y x – 3 es……………… 40. Escriba los siguientes números con exponentes positivos: a) 1/6.6 41. 42. b) 2.2.2.2 c) 1/3 d)(1/4).(1/4) Escriba los siguientes números con exponentes negativos a) b) c) d) 1/25 1/5 (1 / 3) 2 (1/6).(1/6) En caso de ser posible, resuelva las siguientes expresiones: NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 9 a) 3−1.31 ( )( e) 5a 4 . − 2a 2 i) − 43. ) (4 − 4)0 40 22 b) 3 3 2 −1 − 3−1 c) −1 2 + 3−1 34 3− 2 g) − 4.a 2 b 3 . 3a.b −2 f) ( )( 01 10 j) k) ) (3abc)3 (a.b.c)2 d) ( (− 1)3 (− 1)3 h) 4a 2 .b −3 l) ) 3 (3 ) 2 5 Resuelva: 2 a) 1 − (− 2 )− 2 ÷ (− 1 / 2 )3 + (− 4 + 1)( . − 2 ) b) 2 −1 3 2 2 1 1 − − + − 3 6 4 2 c) 1 2 1 5 1 5 − ÷ (− 15) + 1 ÷ 2 + − ÷ − 4 2 32 4 d) (0,025 − 0,12). (5,1 − 0,3) 2 1 1 2 ÷ 2,3 2 − 2/3 ------------------------------------------------------------------------------------ IV TRABAJO INICIAL 44. Analice si las siguientes afirmaciones son verdaderas. Justifique su respuesta. a) a ⋅ 0 = 0 ⋅ a = 0 d) a ⋅ b = 0 , entonces a = 0 ó b) (-3)(-b) = -3b e) b = 0 (o ambas son 0) g) − h) 2x =2 x 0 2 a +1 c) a – b = a + (-b) f) -(-6) = - 6 =0 i) -a = (-1) a a −a a = = b b −b NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 10 1 a j) a ÷ b = a = b b k) 2x 2x = −1 a −1 a l) (a.b) = (-a)b = a(-b) a2+1 5x o) (2 – 3b) = (3b – 2) cuando b ≠ 0 m) 3x+(4.a) = (3x+4).(3x+a) n) 5x a2 +1 = 45. Justifique la verdad de las siguientes afirmaciones: 46. Indique para qué valores de “a” es verdadera la expresión: a) (a + 2 )2 =(a+2).(a+2) c) 47. 5 1 = . a a a b) (a + 6).0 = 0 5 2 d) (a + 1)(a − 2) = 0 Encuentre el conjunto solución de la ecuación y verifique el resultado: a) 3z - 4 = 7z - 4z +2 – 6 b) 3x − 1 x − 1 =1 − 4 2 1 c) − 2 x + = −2 x − 2 2 Nota: En el complemento teórico encontrará desarrollado algunos aspectos que conciernen a este tema y que pueden resultarle útiles. EJERCICIOS 48. Encuentre una expresión equivalente a la dada: a) (− a )(2 + 5) NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC b) (2a+ 3). (x -1) Página 11 c) 49. − (− a ) −b Analice si las siguientes expresiones son equivalentes: a) c) (3 y)(2 x ) − 2(yx− 2) ; 4(yx+ 1) b) a+ b ; c a +b c 3 ab(y+ 1) + a (y− 3 b) ; ay(3 b+ 1) d) a ; b+ c a c + b d e) 50. d) (5x + 2). (x - 3) a+ b ; c a b + c c f)(a – 5).3 + 2a ; 5(a – 3) Complete la línea punteada para obtener una expresión equivalente a la dada: a) b) c) d) f) 3b4 – 6b3 + 12 b5 =… (… -2+….) e) h) 4x2 – 8x = 4x (…..-……) g) 51. Resuelva las siguientes ecuaciones: a) x − 2 x + 3 = x − 1 b) d) 2 1 2 x−2= x+ 3 4 3 e) 3x − 1 x + 1 + = x −1 3 6 2 1 y−3 ( y − 2) 3 3 = 3 4 c) (2y)2 + 3y - 7 = 4y2 + 3y + 2 – 9 f) f) ----------------------------------------------------------------------------- V – TRABAJO INICIAL 52. Al comprar una remera que cuesta $125, me ofrecen tres opciones de pagos Opción 1: Si pago de contado me harán un descuento del 15%. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 12 Opción 2: Si pago con tarjeta de débito abonaré $143,75. Opción 3: Si financio el pago en 5 cuotas, el recargo total será del 10% y en cada cuota abonaré 1/5 del valor total. Con esa información, responda: a) Si dispusiera de $ 725, ¿Cuántas remeras podré comprar si pago de contado? b) ¿A cuánto ascenderá cada cuota si opto por la opción 3 e invierto $1.000? c) Con $650 ¿Cuál es el número máximo de remeras que podré adquirir según la opción 2? d) ¿Cuánto ahorro si compro 10 remeras de contado? e) Opto por la opción 1 y compro 2 remeras: ¿el descuento será del 15% o del 30% sobre el total? Justifique. 53. Carla cobró el sueldo (S), y gastó $175 en un libro. Un cuarto de lo que le quedó luego de adquirir el libro lo utilizó para realizar compras en el supermercado. Si aún le quedan $2400. ¿Cuáles de las opciones siguientes son verdaderas? a) Si S representa el sueldo, luego de ir a la librería a Carla le quedarán $ (S – 175) b) Si Carla gastó ¼ de lo que le quedaba en el supermercado, la ecuación que representa el gasto es: b.1) (s – 1/4s) b.2) 1/4 (s – 175) b.3) (s – 175) – (1/4s) b.4) Ninguna c) El sueldo de Carla se puede representar por la ecuación: c.1) s = (s – 175) - 1/4 (s – 175) + 2400 NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 13 54. c.2) 2400 = S – 175 – ¼(s – 175) c.3) Ninguna A partir de las siguientes expresiones, identifique aquellas que sean ecuaciones y resuélvalas. 55. a) 4 – 5x = 8 b) El doble de un número más dicho número es igual a 42. c) 2.8 = 16 d) 3x – 1 e) 1/2 x > 10 f) 2a +5 = 9 A partir de los siguientes enunciados, agregue una pregunta y resuelva la ecuación que queda planteada: a) “El precio de 5 kilos de pan es de $64” b) “El 10% de un número es 40” c) “ La suma de un número natural más su consecutivo es 65” Nota: En el complemento teórico encontrará desarrollado algunos aspectos que conciernen a este tema y que pueden resultarle útiles. EJERCICIOS 56. Magia: Un mago realiza el siguiente truco: Le pide a un integrante del público que piense un número y lo multiplique por 2; al resultado le sume el número siguiente al que pensó, luego sume 8 y divida por 3. Finalmente reste el número que pensó. Le queda 3. Explique por qué este truco funciona siempre. 57. El granjero: Un repartidor de soda lleva en el camión botellas llenas, con tan mala suerte que tropieza y se le rompe 2/5 de la mercancía. Entonces vuelve al depósito y recoge 21 sifones más, con lo que ahora tiene 1/8 más de la cantidad inicial. ¿Cuántos sifones tenía al principio? NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 14 58. El recargo por pago con tarjeta de un producto es del 15%. Indique cuál o cuáles de las siguientes expresiones simbólicas representan la situación planteada. (Para P: precio de venta con tarjeta y C: precio de venta de contado) P = C + 15% 59. b) P = C + 15% P c) P = C + 15% C d) P = C (1,15) Un negocio de venta de ropas ofrece en su vidriera: Liquidación de fin de temporada: 15% descuento sobre los trajes de baño. A los 15 días promociona una nueva liquidación del 20% sobre el último precio. a) ¿Cuál es el descuento final en porcentaje? b) ¿Si se aplicasen los dos descuentos juntos, (35%) el precio final sería el mismo que cuando se aplican los descuentos en forma sucesiva? c) Compruebe si un cliente que entró al negocio para aprovechar los precios de la vidriera pagó según los descuentos ofrecidos. 60. Un mayorista de muebles gana 25% sobre el costo de cada artículo que vende: a) Si un escritorio lo compró a $250 ¿A cuánto deberá venderlo? b) Si vendió una silla giratoria a $350 ¿cuál fue el precio de costo? 61. Si el precio de costo de un auto es de $73.000 y la concesionaria lo vende a $87.000 ¿cuál es la variación porcentual de aumento con respecto al costo? 62. El gato hidráulico1: El dibujo muestra un modelo orientativo de gato de los que se utilizan para levantar coches. La altura en centímetros que alcanza el coche es igual a la mitad del número de vueltas completas que se dé a la manivela aumentado en tres (3). a) ¿Qué altura alcanza el coche cuando se han dado 10 vueltas a la 1 http://funes.uniandes.edu.co/1891/1/Capitulo3_G2_EcuacionesLinealesUnaIncognita.pdf 26/08/2013 NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 15 manivela? ¿y cuándo se han dado 35 vueltas? b) ¿Cuántas vueltas se han dado a la manivela si el coche ha alcanzado una altura de 46 cm? 63. Un cartel indica que los días martes el Supermercado A realiza descuentos del 15% en productos de almacén. Indique cuál o cuáles de las siguientes expresiones simbólicas representan la situación para un bidón de cinco litros de aceite que cuesta $46. (Para: D: precio de venta con descuento y C: precio de sin descuento). a) D = 45 -15% b) D = C - 15% D c) D = C - 15% C d) D = C (0,85) --------------------------------------------------------------------------- VI – TRABAJO INICIAL 64. Traduzca los siguientes enunciados del lenguaje coloquial al lenguaje simbólico: a) El triple de un número natural más ese número es menor o igual a 15. b) El cuádruplo de un número natural es por lo menos 36. c) El producto entre un número par y su consecutivo es inferior a 15. 65. ¿Cuáles son los números cuyo doble excede a su mitad más treinta? 66. La bodega “los Paraísos” paga a sus viajantes $10 por botella de vino vendidos más una cantidad fija de $500. La bodega “Las Conde” de la competencia paga $15 por artículo y $300 fijos. ¿Cuántas botellas debe vender el viajante de Las Conde para ganar más dinero que uno de los Paraísos? EJERCICIOS 67. Exprese simbólicamente los siguientes enunciados: a) a es un número que puede valer a lo sumo 3. b) b es un número mayor que 7. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 16 c) El número de inscriptos al torneo fue inferior a 34 jugadores. d) El triple de un número más cuarto unidades es menor a quince. 68. Un contratista le ofrece a un pintor pagarle por un trabajo: $300 más $11/metro cuadrado pintado ó directamente $18,50/ metro cuadrado. Si debe pintar carteles cuya superficie “x” es variable, entonces ¿para qué valores de “x” es mejor para el pintor la segunda opción? 69. 70. Determine si los valores de x indicados satisfacen las siguientes inecuaciones: a) 2x + 3 > 0 b) -x –3 > - 15/2 x para x = 2 ; x =-5; x = -3/2 para x = 2; x = 0; x = -9 Cuando sea posible, resuelva las siguientes inecuaciones y represente el conjunto solución en la recta real: 71. 6x + 10 < 5 -3x < 7 x<x-5 – 2s +8 > -8 + s Calcule cuántos canastos de mimbre debe hacer y vender un artesano si pretende ganar no menos de $500/mes. Considere: Costos de producción: C = 130 + 8x Precio de la venta de un canasto: $25 72. La suma de dos números naturales pares y consecutivos es menor a 35, cuáles pueden ser los números? Nota: En el complemento teórico encontrará desarrollado algunos aspectos que conciernen a este tema y que pueden resultarle útiles. . VII – TRABAJO INICIAL 73. Si al doble de un número positivo le restamos la mitad de su cuadrado y da por resultado cero ¿Cuál es ese número? NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 17 74. Si a un número par lo nombramos “2x”, entonces a un número impar lo nombramos como (2x+1) ó (2x-1). Con esa información halle dos números impares consecutivos cuyo producto de por resultado 323. 75. El perímetro de un triángulo rectángulo es de 48 cm y la hipotenusa mide 20 cm. Encuentre cuanto miden los lados. Grafique la situación planteada. 76. Indique si las siguientes expresiones algebraicas son ecuaciones de segundo grado: x2- 5x + 8 = -2x + 3 a) 77. b) x2 + 4x + 4 = (x – 2) (x + 3) c) x2 +3x +2 Indique si la afirmación siguiente es verdadera o falsa. ”Existe una única ecuación de segundo grado cuyas raíces son 1 y -5.” 78. Resuelva las ecuaciones siguientes (De ser posible hágalo de diferentes maneras) 79. Resuelva las siguientes ecuaciones de la forma que considere conveniente: a) – 10x =16 - x2 b) 2(x-1)2 = 0 c) 9 + x2 = 5x EJERCICIOS 80. 81. Resuelva de la forma que considere conveniente: a) x(x2 - 1) -3(x2 - 1) = 0 b) (x + 2)2 = 4 c) 4x2 -20x +25=0 d) x(x + 2) = 6x e) -16 + x2=-25-10x f) 12x – 3x2 = 0 Dada la ecuación x2 – 2x - 3 = 0, indique si x = 3; x = 2; x = –1; x = 1 son raíces de la ecuación. 82. Señale la opción correcta: La expresión algebraica (x-2)2 = x2 - 22 a) Es una identidad (se cumple para todos los números reales) b) Existen algunos números reales que la verifican. c) Ningún número real verifica la ecuación NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 18 83. Señale la opción correcta: La expresión algebraica (x+2)2 = x2 + 22 : a) Es una identidad (se cumple para todos los números reales) b) Existen algunos números reales que la verifican. c) Para ningún valor. 84. Indique si las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas: a) (a + b)2 = a2 +2ab + b2 se cumple sólo para algunos números reales b) (3 + x)2 = 32+2.3.x + x2 se cumple sólo para algunos números reales c) (a – b)2 = a2 - 2ab + b2 es una identidad (se cumple para todos los números reales) d) (a + b).(a – b) = a2 - b2 se cumple sólo para algunos números reales. 85. Encuentre: a) una ecuación de segundo grado cuya raíz doble sea 3. b) dos números naturales consecutivos cuyo producto sea 506 c) todos los números tales que al sumarles su cuadrado se obtenga el número 42 86. Si el área de un rectángulo es 160 cm2, calcule cuánto mide la base y la altura sabiendo que la altura es 12 cm más corta que la base. Graficar la figura le será de gran utilidad. 87. Resuelva: a) 88. b) c) =5- Calcule las medidas de un terreno rectangular que ocupa 128 m2, sabiendo que el largo del mismo es el doble del frente. 89. Calcule el área de un cuadrado cuyo único dato es que al aumentar en 2 cm un lado, la superficie es de 529 cm2 ----------------------------------------------------------------- VIII – TRABAJO INICIAL 90. Una con flechas las expresiones equivalentes: NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 19 Forma Logarítmica Forma Exponencial log 2 16 = 4 10 -2 = 0,01 log 1000 = 3 e0 = 1 log 0 3 = 81 ln 1 = 0 2 4 = 16 4 log 3 81 = 4 1/2 -3 =8 3 log 0,01 = -2 10 = 1000 log 1/2 8 = -3 No está definido 7 b) log x 27 = 3 91. Calcule: a) log 6 x = 2. 92. Calcule: a) 5 x = 625 93. Verifique si las expresiones siguientes son equivalentes. En caso de no serlo, c) ln e = x b) e3x = 20 realice las correcciones necesarias para que lo sean: a.b a) log z c es equivalente a b) log a + 3log b – (1/5 log c) log z a + log z b − log z c log( a.b 3 ) es equivalente a 5 c) log 2 2b – ln c 94. c (log 2b)2 – ln c es equivalente a Utilice las leyes de los logaritmos para encontrar expresiones equivalentes a las dadas. ( w, x, y , z pertenecen a los números reales positivos): a) d) 95. log ( x 2 / y) log (x / y ) 2 / 3 b) log x 3 y 5 e) log x y4 w 3z3 c) log ( x f) log 5 y) x5 y3 Resuelva los siguientes logaritmos: log 1000 = log 0.01 = NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC log 8 4 = log4 (-4) = Página 20 ln 25 = 96. ln e = ln 1000 = log 7 3 7= Resuelva las ecuaciones y verifique los resultados a) log ( x - 5 ) + log (x + 4 ) = 1 ; b) ln (2x +3 ) = 0 ; c) e3x = 20; d) log 2 x = 5 – log 2 (x + 4) Nota: En el complemento teórico encontrará desarrollado algunos aspectos que conciernen a este tema y que pueden resultarle útiles. . EJERCICIOS 4( x − 3) =1 ( x − 3) 97. Analice por qué la ecuación siguiente no tiene solución: log 3 98. Indique si las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas. En caso de ser falsas, de la opción correcta: a) log a 1 = 0 log 2 (3+5) = log 2 3+ log 2 log 2 (8.2) = log 28. log 22 5 d) log 6(1/y) = - log 6 y g) 99. e) log a a = log b b log 2 24 = 4 f) log 1/2 0 = 0 h) log 1/2 (24/3) = (log 1/2 24) /(log 1/2 3) Señale la respuesta correcta: La expresión log0,1100 = x es equivalente a la expresión: a) 0,01x = 100 b) 0,1x = 10 2 c) Ninguna 100. Complete el siguiente cuadro: Forma logarítmica Forma exponencial log 2 8 = 3 por definición de logaritmos log 3 81 = 4 por definición de logaritmos NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 21 por definición de logaritmos 10 0 = 1 por definición de logaritmos 2-4 = 1/16 101. Indique para qué valores de x el logaritmo está definido : a) log 2 (x –5 ) d) log x 81 log x 2 b) e) ln ( 4 5 x ) c) log x − 2 102. Transforme las siguientes expresiones exponenciales en logarítmicas: a) 52 = 25 d) 0-2 = 0,01 b) 161/2 = 4 c) 5-2 = 1/25 e) 27 4 / 3 = 81 f) 10 0, 7781 = 6 103. Resuelva las siguientes ecuaciones y verifique los resultados: 104. Indique si las siguientes expresiones son verdaderas o falsas. En caso de ser falsas, formule una opción verdadera: a) La base de un logaritmo puede cualquier número real b) Sólo existen el logaritmo de números positivo y de cero. 105. Complete las siguientes expresiones para que resulten verdaderas:: a) El logaritmo de 1 en base a es………… b) El logaritmo de 0 en base a es…………. c) El log 5 es……………………………………….. d) El número 6 como un logaritmo en base 2 es……………….. e) El número 2 como un logaritmo en base 12 es……………… 106. Complete la siguiente tabla: NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 22 n 1 2 4 log2 n 1/16 8 1/2 -2 -3 log1/2 n 107. Resuelva las siguientes operaciones aplicando las propiedades trabajadas. a) log 2 (8 : 32 ) = 9 b) log 3 27. = 81 c) log 4 (64 6 ) = d) log3 ( 81) = 3 5 108. Busque en Internet ejemplos de aplicación de los logaritmos donde se registre su uso para calcular el monto a interés compuesto, para medir el crecimiento de una colonia de bacterias y el uso de escalas logarítmicas en diferentes gráficos, etcétera. Nota: Si no ha podido realizar algún ejercicio o tiene dudas, concurra al horario de consulta de la Cátedra. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 23 COMPLEMENTO TEÓRICO – ECUACIONES E INECUACIONES En este apartado se desarrollan algunos aspectos teóricos, que junto a la bibliografía recomendada le resultarán de gran utilidad. ECUACIONES Una ecuación en una variable es una igualdad entre dos expresiones algebraicas que se verifica solamente para determinados valores de esa variable. Ejemplo: 2x + 3 = 0 “x” es la variable o incógnita. En general son las letras que aparecen en la ecuación y representan una cantidad desconocida (x, y, z, etc.) En el ejemplo: (-3/2) es la raíz o solución de la ecuación. Las raíces son los valores que al reemplazarlos por la variable, transforman a la ecuación en una igualdad. En este material trabajaremos con las siguientes ecuaciones: Lineales. Ej. 4x + 3 = 11 Cuadráticas. Ej. X2 + 3 = 9 Exponenciales. Ej. 2x = 8 Logarítmicas. Ej. Log (x + 7) = 1 Analicemos el primer ejemplo: “4x + 3” es el primer miembro de la ecuación, “11” es el segundo miembro y si substituimos a “x” por 2, la ecuación se transforma en una igualdad. Entonces “2”es la raíz o solución de la ecuación. Las raíces de una ecuación forman el “conjunto solución” y para encontrarlo utilizaremos el concepto de “ecuaciones equivalentes”. ECUACIONES EQUIVALENTES Dos ecuaciones son equivalentes si y solo si tienen el mismo conjunto solución. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 24 Analice las ecuaciones: 4 x + 1 = 9 y 4x + 3 = 11 Son ecuaciones equivalentes porque ambas tienen el mismo conjunto solución S = {2} Para encontrar las raíces se substituye a la ecuación original por otra equivalente más simple y cuyas raíces sean evidentes. Para lograrlo utilizaremos las propiedades de los números reales: Propiedad.1: “Al sumar o restar a ambos miembros de una ecuación un mismo número real, se obtiene una ecuación equivalente a la dada”. Propiedad 2: “Al multiplicar o dividir ambos miembros de una ecuación por un mismo número real distinto de cero, se obtiene una ecuación equivalente a la dada”. Ejemplo: 4x+1=9 4x+1–1=9–1 Se suma a ambos miembros (- 1). Propiedad 1 4x = 9 – 1 4x = 8 (1/4) 4x = (1/4) 8 Se multiplica a ambos miembros por ¼. Propiedad 2 x = 8/4 x=2 2 es la raíz de la ecuación. Observe: x = 2 es una ecuación equivalente a la dada, ambas tienen el mismo conjunto solución: S = {2} Verificación: Una vez encontrado el o los valores de “x” se procede a reemplazarlos en la ecuación original para corroborar que el resultado la transforma en una igualdad: 2 (4) + 1 = 9 ⇒ 9 = 9 Para resolver una ecuación usaremos reglas prácticas que facilitarán la tarea. Entre ellas, el pasaje de términos, que no es más que una simplificación de las propiedades de los números reales que se enunciaron más arriba. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 25 ECUACIONES LINEALES Una ecuación de primer grado o lineal es de la forma ax + b = 0 con a ≠ 0 ; a,b ∈ ℝ y "x" es la variable Ejemplo: Resolver la siguiente ecuación lineal: 3x – 9 = 0 3x=9 x = 9/3 x=3 Para resolver una ecuación lineal con una incógnita aplique las propiedades de los números reales y busque una ecuación equivalente que le permita llegar al valor de “x”. Otras situaciones que se pueden presentar: • Algunas ecuaciones no tienen solución. 3x -5 = 3x + 3 3x – 3x = 8 0≠8 No tiene solución • Algunas ecuaciones tienen infinitas soluciones 4x + 2x – 6 = -11 – 2x + 8x + 5 6x – 6 = 6x – 6 x=x Cualquier número real es solución S=ℝ NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 26 Interpretación de enunciados Permanentemente nos encontramos frente a situaciones cotidianas donde debemos resolver ecuaciones; pero sucede que no se presentan como ecuaciones sino en lenguaje coloquial. Para poder resolverlas lo primero que debemos hacer es pasarlas al lenguaje matemático, armando una ecuación o modelo, el que al aplicarle las propiedades de los números reales, nos permitirá conocer el valor incógnitas de la situación inicial planteada. Ejemplo: El precio de 3,5 kilos de lentejas es de $42. ¿Cuánto cuesta el kilo? Para resolver la ecuación primero debemos expresarla en lenguaje matemático, y luego buscar la solución. La siguiente es una guía sucinta de los pasos que le pueden facilitar la resolución de un problema: a) Identificar la incógnita y nombrarla: x = kilo de lenteja b) Traducir al lenguaje matemático y presentar en forma de ecuación: 3,5 x = 42 c) Resolver: 3,5 x = 42 ⇒ x = 42 / 3,5 = 12 d) Traducir la respuesta al lenguaje coloquial: El kilo de lenteja cuesta $12. Problemas que involucran porcentaje Ejemplo: Analice tres opciones de pago que le ofrecen cuando va a comprar una remera que cuesta $25. Opción 1: Por pago de contado: 20% de descuento. Opción 2: Por pago con tarjeta de crédito: 10% de recargo. Opción 3: Por pago con tarjeta de débito debe abonar $26, 25. ► Análisis de la opción 1: Pago de contado, descuento: 20%. Calcule el 20% del precio de la remera y luego descuente el valor obtenido al precio de venta. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 27 Para calcular el 20% de $25 puede realizarlo por diferentes caminos: a) Como una regla de tres simple: El descuento es de $5, y se resta al precio inicial de la remera x = 25 – 5 = 20 Precio final de la remera: $20 b) Expresar el tanto por ciento en forma decimal y multiplicar por el 20 .25 = 0,2 . 25 = 5 100 precio de la remera: El descuento es de $5: 25 – 5 = 20 Precio final de la remera: $20 c) Calcular directamente y en un solo paso el valor final utilizando ecuaciones y expresando el porcentaje en forma decimal: Para “x” que es el precio final de la remera: $25 − 20%(25) = x $25 − (0,20) 25 = x Aplicando la propiedad distributiva del producto respecto de la suma $ 25 (1 − 0 , 20 ) = x ⇒ x = $20 Precio final de la remera: $20 ► Análisis de la opción 2: Pago con tarjeta de crédito, recargo del 10%. Utilizando ecuaciones y expresando el porcentaje en forma decimal (o de otra forma, según usted decida) 25 + 0,10.(25) = x (Propiedad distributiva del producto respecto de la suma: factor común) 25 (1 + 0,10) = x ⇒ x = 27,7 Precio final de la remera: $27,5 ► Análisis de la opción 3: Pago con tarjeta de débito. Precio final de la remera: $26,25 NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 28 Usted decide de qué manera quiere pagar. Ya conoce los recargos y los descuentos que sufrirá la prenda de acuerdo a la opción de pago que elija. Le interesaría saber ¿cuál es la variación porcentual del aumento si paga con tarjeta de débito? Descuentos e Incrementos porcentuales sucesivos Si se aplican descuentos (o aumentos) sucesivos sobre una determinada cantidad, el valor final se obtendrá multiplicando los coeficientes de aumento o de disminución por el valor inicial. Ejemplo: Un negocio de venta de ropas ofrece en su vidriera: Liquidación de fin de temporada: 15% descuento sobre los trajes de baño. A los 15 días promociona una nueva liquidación del 20% sobre el último precio. Se desea saber (a) ¿Cuál fue el descuento final en porcentaje?. Precio inicial de la malla. $150 ► Primera liquidación: P – (15/100).P = P (1- 0,15) = P (0,85) = 150. 0,85 = 127.5 Segunda liquidación: Se repite el proceso sobre el precio que quedó luego de la primera liquidación: 127.5 – (20/100) 127.5 = 102 Precio final: $102 NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 29 ► Para calcular los descuentos sucesivos en una sola operación (Descuentos sucesivos): P (0,85) – (20/100).(0,85) = Aplicando Propiedad distributiva del producto respecto de la suma: P (0,85).(1 – 0,20) = P (0,85).(0,80) = P(0,68) = 120 . 0.68 = 102 Precio final: $102 Demuestre que si se aplican los dos descuentos juntos, (35%= 15% + 20%) el precio final no es $102. Encuentre el error cometido. ► En general: Para calcular el precio final (x) de un producto (P) cuando se aplica un descuento y/o recargo: a) un descuento D en un artículo cuyo precio es P x = P (1 – D/100) b) un recargo de R sobre un artículo cuyo precio es P x = P (1 + R/100) c) descuentos sucesivos de D1 y luego de D2 (Lo mismo para recargos sucesivos) x = P (1 – D1/100) (1-D2/100) Problemas que se resuelven aplicando ecuaciones Para resolver un problema puede resultarle útil la siguiente metodología: -Identifique las cantidades conocidas y desconocidas. -Asigne letras a las cantidades desconocidas o variable: x, y, etc -Realice, en lo posible, un esquema o representación gráfica de la situación planteada -Exprese el enunciado en lenguaje matemático (Ecuación) -Resuelva la ecuación y verifique el resultado. -Exprese la solución en lenguaje corriente. Problema: ¿Cuántas vacas formaban un lote si el dueño sacó primero la cuarta parte de los animales para llevarlos a otro potrero, a la semana vendió la mitad NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 30 de lo que quedaba, pasados 5 días murieron tres y actualmente quedan 27? Variables: x = cantidad de vacas Esquema de la situación: Enunciado en lenguaje matemático: Cantidad de vacas en el lote al comenzar el conteo: x Cantidad de vacas a pastoreo: ¼ x 1 Cantidad de vacas que quedan: x − x 4 1 x − x 4 Mitad de vacas que le quedaban: 2 Ecuación y resolución 1 x − x 1 4 − 3 = 27 x − x − 4 2 3 x 3 x − 4 − 3 = 27 4 2 x = 80 Verificación NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 31 1 80 − 80 1 4 − 3 = 27 ⇒ 60 − 30 − 3 = 27 ⇒ 27 = 27 80 − 80 − 4 2 Respuesta en lenguaje corriente: El lote estaba conformado por 80 vacas. Problema: Un ciclista salió de Posadas a las 7 de la mañana, recorrió la cuarta parte del trayecto en 4 horas, luego pedaleó 2 horas y cubrió 1/6 de la distancia que le faltaba y todavía le faltan recorrer 150 Km. Calcule la distancia que pretende recorrer. Identificar la variable: x = kilómetros a recorrer Realizar un esquema del camino, desde la largada hasta la llegada (Dibuje) Expresar el enunciado en lenguaje matemático: ¼ x: “…la cuarta parte del camino…” 1/6 x: “…la sexta parte del camino….” Armar y resolver la ecuación: ¼ x + 1/6 x + 150 = x ¼ x + 1/6 x – x = -150 5/12 x – x = -150 - 7/12 x = - 150 x = - 150 (- 12/7) x = 257,14 km. Verificar: (para que complete el alumno) ECUACIONES EXPONENCIALES Y LOGARÍTMICAS NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 32 ECUACIONES EXPONENCIALES Una ecuación exponencial es aquella que contiene a la incógnita en el exponente Ejemplos 2 x = 16 a) c) 3 x+1 = 9 x+2 b) 10 x = d) 5 x = 16 1000 Para resolver ecuaciones exponenciales es conveniente que repase algunas propiedades de los números reales (leyes de los exponentes): a ) a na m = a n +m d ) ( a )n / m = m n a b) a n / a m = a n − m c) (a n ) m = a n .m e ) a 0 = 1 (a ≠ 0) f ) 1/ a m = a −m Ahora podemos resolver las ecuaciones planteadas al comienzo de esta sección: a) 2 x = 16 ⇒ 2 x = 24 ⇒ x = 4 b) 3 x+1 = 9 x+2 ⇒ 3 x+1 = (32) x+2 ⇒ 3 x+1 = 3 2x+4 ⇒ x+1 = 2x + 4 c) 10 x = 1000 ⇒ x = 3 d) 5 x = 16 Observe: 16 no puede expresarse como potencia de 5. ⇒ x = -3 En este caso deberá usar “logaritmos”, tema que desarrollaremos a continuación. ECUACIONES LOGARÍTMICAS LOGARITMOS Definición de logaritmo: log a b = x ⇔ a x = b ( a > 0 y a ≠ 1 y b > 0) Donde “a” es la base del logaritmo y “x” es el logaritmo del número “b” en base “a”. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 33 Concepto de Logaritmo: Según la proposición planteada, para determinar el logaritmo del número b en base a, se debe calcular el exponente x al que hay que elevar la base a para obtener por resultado al número b. Es importante que reconozca que a y b deben ser positivos, a debe ser distinto de 1 y x puede tomar cualquier valor real. Ejemplos: a) log 2 8 = 3 ⇔ 2 3 = 8 b) log 4 4 = 1 ⇔ 4 1 = 4 c) log -2 16 No está definido. La base no pertenece a los números reales positivos. En síntesis, calcular un logaritmo, es calcular un exponente. La importancia de los logaritmos es que convierte operaciones complejas en otras más sencillas. Además, la función logaritmo, como se verá oportunamente, representa un sin número de fenómenos naturales tales como crecimiento poblacional, colonias de bacterias, substancias radioactivas además de modelos de aplicación a la Matemática Financiera como Monto a interés compuesto, Monto Máximo, etc. Las bases más utilizadas son la base 10 y la base e y son las únicas bases con las que se puede operar en las calculadoras científicas. : a) Los logaritmos en base 10 se denominan logaritmos decimales y generalmente se expresan como: log b = x ⇔ 10 x = b (La base 10 no se escribe, queda en forma implícita) b) Los logaritmos en base e (2,71828182845904523530…..), se denominan logaritmos naturales o Neperianos y se expresan como: ln b = x ⇔ e x = b NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 34 Para operar en estas bases use las teclas “log” y “ln” de su calculadora Propiedades de los logaritmos Importante: Los logaritmos no distribuyen respecto de ninguna operación definida en el conjunto de los números reales (producto, cociente, potenciación, radicación, otras). Analice: - ¿Por qué la base no puede tomar el valor 1? - ¿Por qué no existe el logaritmo de un número negativo? Ejercicio de aplicación: Los siguientes ejercicios se resolverán usando logaritmos con el único fin de ejemplificar el uso las propiedades: 1) x = 12 . 5 Para resolver la ecuación dada basta multiplicar los dos números y se obtiene por resultado x = 60, pero resolveremos a través de logaritmos al sólo efecto de aplicar las propiedades. X = 12. 5 Se aplica logaritmos a ambos miembros log x = log ( 12 . 5 ) Por propiedad (a) log x = log 12 + log 5 log x = 1,0792… + 0,6990… Se obtienen los valores en la calculadora log x = 1,7782…. 10 1,7782 = x Por definición de logaritmo x = 60 2) x = 23 Como en el ejercicio anterior, aplicaremos logaritmos sólo para trabajar con sus propiedades, ya que para resolver la ecuación basta elevar el número 2 al cubo, y se obtiene el número 8 NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 35 x=23 Se aplica logaritmos a ambos miembros log x = log 2 3 Por propiedad (c) log x = 3 log 2 Se obtienen los valores en la calculadora log x = 3 . 0,301 log x = 0,903 Por definición de logaritmo 10 0,903 = x x=8 Cambio de base Los logaritmos en base 10 y en base e se calculan fácilmente usando la calculadora. ¿Pero si la base es diferente? Log a b = x (para a ≠ 10 y a ≠ e) Se puede recurrir a un “cambio de base” según la siguiente regla práctica: log a b = log10 b log10 a ó log a b = ln b ln a Ejemplo: Resuelva la ecuación: a ) log 5 3 12 2 = log 5 5, 2414 = log 5, 2414 log 5 = 0 ,7194 0 ,6989 = 1,0293 ...... NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 36 b )Resuelva el mismo ejercicio pero use la base “e” y compruebe que obtiene el mismo resultado. Ejercicios a) 5 x = 16 Retomando los ejemplos dados en la primera parte de este trabajo práctico, la ecuación (d) había quedado pendiente de resolución. Ahora estamos en condiciones de resolverla: 5 x = 16 Aplicando logaritmo en base 10 a ambos miembros y las propiedades log 5 x = log 16 x log 5 = log 16 x= log 5 log16 x =……. b) e3x = 20 Aplicando logaritmo en base e a ambos miembros y las propiedades de los logaritmos: ln e3x = ln 20 3x ln e = ln 20 en la calculadora se busca ln 20, que es 2,995…y como ln e = 1 3x =2,995… x = 2,995 / 3 x = 0,998… (Verifique el resultado) Ecuaciones Logarítmicas Una ecuación se denomina logarítmica cuando la incógnita se encuentra en una expresión logarítmica NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 37 Ejemplos a) log 2 x = 3 b) log 1 = x c) log x 81 = 4 d) ln 2 1/16 = -4 Para resolver una ecuación logarítmica se aplica la definición de logaritmo y se la transforma en una ecuación exponencial: Ejemplos Forma logarítmica Forma exponencial log 2 8 = 3 por definición de logaritmos 23=8 log 3 81 = 4 por definición de logaritmos 3 4 = 81 log 101 = 0 por definición de logaritmos 10 0 = 1 log 2 1/16 = -4 por definición de logaritmos 2-4 = 1/16 Ejercicio 1) log ( x – 5 ) + log (x + 4 ) = 1 Se escribe el primer miembro como un logaritmo único, aplicando las propiedades log [ (x – 5 ) . (x + 4 ) ]= 1 Aplicando la definición de logaritmo 10 1 = (x – 5) . (x + 4 ) ⇔ 10 = x2 – x – 20 ⇔ 0 = x2 –x – 30 Resolviendo la ecuación de segundo grado se obtienen las raíces x1 = 6 y x2 = -5 Al verificar en la ecuación original: NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 38 Para x = 6: log ( 6 – 5 ) + log (6 + 4 ) = log 1 + log 10 ) = 0 + 1 = 1 Para x =-5: Los logaritmos de números negativos no están definidos, x = -5 no es solución de la ecuación S={6} 2) log 2 x = 5 – log 2 ( x + 4 ) log x + log (x + 4) = 5 2 2 log 2 x(x + 4) = 5 2 5 = x(x + 4) 0 = −32 + x 2 + 4x x = 4 o x = −8 1 2 S = {.......} 3) Verifique siempre los resultados ln (x 2 +2 ) – ln x 2 = 8 ln x2 + 2 =8 x2 e8 = x2 + 2 x2 Por propiedades de la suma de log aritmos Por definición de log aritmo Pr opiedad distributiva Re solución de una ecuación cuadrática Completar Por propiedad de los logaritmos: Por definición de logaritmos: Aplicando propiedades de los números reales: e 8 . x 2 = x2 + 2 ⇒ e 8 . x 2 – x2 = 2 ⇒ x2 (e 8 - 1) = 2 ⇒ x2 = 2 / ( e 8 -1 ) x 2 = 6,7115…x10 –4 x = ± 0,00259…. S = {.......} Verifique: ln (0,025 2 + 2) – ln 0,025 2 ≅8 INECUACIONES LINEALES CON UNA INCÓGNITA Suponemos que ya conocemos los símbolos “>” (mayor que), “<” (menor que), “≥” (mayor o igual que) y “≤” (menor o igual que) que usamos para relacionar un número con otro. Entonces, si queremos indicar que “3 es mayor que 1” escribimos 3 > 1. Si queremos señalar que “-2 es menor que 5”, escribimos – 2 < 5. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 39 Así como vimos que una igualdad entre expresiones algebraicas define a una ecuación, una desigualdad define a una inecuación. Si el grado de la inecuación es uno (de primer grado), se dice que la inecuación es lineal. Por ejemplo para expresar que “el doble de un número natural es menor que 16” utilizaremos la inecuación: 2x < 16 cuyo conjunto solución S = {1,2,3,4,5,6,7} . Así podemos expresar una inecuación en el lenguaje coloquial o en el lenguaje simbólico. Ejemplo: 3x -1 < 10 En una inecuación: Los miembros están vinculados por los signos “< , > , > , <” “x” es la incógnita. Si 3 x + 1 < 10, entonces 3 x + 1 es el primer miembro y 10 es el segundo miembro. Los valores de “x” que la verifican son elementos del conjunto solución o raíces de la inecuación. Por ejemplo: x = 2 es una raíz Como resolver una inecuación Resolver una inecuación es encontrar los valores de la incógnita para los cuales se cumple la desigualdad. La solución de una inecuación es, por lo NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 40 general, un intervalo de números reales que se puede representar en la recta numérica. • ¿Cuáles son los números reales menores a 4? La inecuación queda planteada: X < 4. La solución es el conjunto formado por todos los números reales menores que 4 sin incluir al cuatro. Gráficamente, a esta solución la representamos así: Esto significa que en la recta numérica, desde el número 4 (sin incluirlo) hacia la izquierda, todos los valores hasta el infinito negativo (- ∞) resuelven la inecuación. • ¿Cuáles son los números reales menores que 12 y mayores que -5? • La inecuación queda planteada: -3 < x < 5 La solución es el conjunto formado por todos los números reales mayores o iguales que (-3) y menor o iguales a 5,. Si se representa a la solución en la recta real, se obtiene: Resolución de inecuaciones de primer grado con una incógnita Las siguientes propiedades de las desigualdades se utilizan para resolver inecuaciones de primer grado con una incógnita: Para a, b, c є R: a) a < b entonces a + c < b + c “Al sumar a ambos miembros de una desigualdad un número real, el sentido de la desigualdad se mantiene”. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 41 4 < 8 entonces 4 + 3 < 8 + 3 2. a < b y c > 0 entonces ac < bc “Al multiplicar a ambos miembros de una desigualdad por un número real positivo, el sentido de la desigualdad se mantiene”. 3 < 5 entonces 3.4 < 5.4 3. a < b y c < 0 entonces ambos miembros de una desigualdad por un número real negativo, la desigualdad cambia de sentido”. 4 < 7 entonces 4. (- 2) > 7(-2) 4. a < b y b < c entonces a < c -4 < 5 y 5 < 12 entonces -4 < 12 Observe cuidadosamente la propiedad 3: La desigualdad cambia de sentido al multiplicarla por un número real negativo. Entonces, nunca multiplique una inecuación por un número cuyo signo desconozca. Ejemplo: Encuentre los valores de x que verifican la desigualdad: 3x + 1 < 10 3x+1 < 10 3x+1–1 <10 – 1 <9 3x (1/3) 3x < (1/3) 9 Sume (-1) a ambos miembros : Propiedad 1 Multiplique por (1/3) a ambos miembros: Propiedad 2 x < 9/3 x <3 Para verificar, se toma un valor cualquiera que pertenezca al conjunto solución hallado y se comprueba: Por ejemplo x = - 5 es una posible solución de la desigualdad, porque al reemplazar “x” por -5 la desigualdad se mantiene: 3 x + 1 < 10 3 (-5) < 10 -15 < 10 NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 42 Ejemplo: -5 x + 2 > 2x -5x -2x > -2 -7x >-2 (-1/7)(-7x) Sume a ambos miembros (-2) y (-2x): Propiedad 1 < (-1/7) 2 Multiplique ambos miembros por (-1/7). Como (-1/7) es negativo, cambia el sentido de la x < -2/7 Desigualdad: Propiedad 3 Para comprobar, le damos valores a la variable: x = -10 -5 x + 2 > .2x -5 (-10) + > 2(-10) 2 52 > -20 Verdadero x=3 -5 x + 2 > 2x -5 (3) + 2 > 2(3) -13 > 6 Falso En la recta numérica: Justifique la resolución de las siguientes inecuaciones, indicando la propiedad utilizada en cada paso y represente al conjunto solución en la recta real. Si la inecuación no tiene solución, justifique la respuesta. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 43 • Ejercicio 1 x−4 ≥3 2 x−4≥6 Propiedad…………………… x ≥ 10 S =………………. • Ejercicio 2 4 − 2x > 6 − 2x Se plantea un absurdo. No existe ningún número real que satisfaga esta inecuación. ¿Por qué? 4 − 2x + 2x > 6 4>6 • Ejercicio 3 2x + 4 > 2 x + 1 0 > -3 ….............................. S = R BIBLIOGRAFÍA/WEBGRAFÍA En el programa encontrarás la bibliografía general para la materia y en las páginas siguientes hallarás páginas específicas para algunos temas de esta unidad. Fracciones, decimales y porcentaje http://recursostic.educacion.es/descartes/web/materiales_didacticos/Fraccio nes_decimales_porcentajes/ Consulta: 25/10/2013 Números reales. Propiedades: http://www.vitutor.com/di/re/r3.html#to Consulta: 25/10/2013 Conjuntos Numéricos http://www.youtube.com/watch?v=EKNI09evFBs Consulta: 25/10/2013 Potenciación. Propiedades http://www.youtube.com/watch?v=PqWFvBsec5A Consulta: 25/10/2013 Logaritmos http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Logaritmo&veaction=edit NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 44 Consulta: 24/11/2014 http://www.educ.ar/sitios/educar/recursos/ver?id=14967 Consulta: 24/11/2014 http://www.vitutor.com/al/log/g_e.html Consulta: 24/11/2014 http://recursostic.educacion.es/descartes/web/materiales_didacticos/mod_f un_expolog_macr/CINCO.htm Consulta: 24/11/2014 http://platea.pntic.mec.es/anunezca/ayudas/logaritmos/log_02.htm Consulta: 24/11/2014 http://www.vadenumeros.es/primero/propiedades-de-los-logaritmos.htm Consulta: 24/11/2014 NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 45 ESTUDIO DE FUNCIONES Y MODELIZACIÓN I – TRABAJO INICIAL 1. La evolución de las exportaciones de yerba mate y aceite de tung en la provincia de Misiones entre los años 1980 y 1991 se muestra en el siguiente gráfico confeccionado con datos aportados por el INDEC: P Según la información representada en la gráfica, responda: a) ¿Cuántas toneladas de yerba mate se exportaron en 1985? b) ¿En qué año las toneladas exportadas de yerba mate superan a las de aceite de tung? c) ¿Cuál fue el año de mayor y de menor exportación de aceite de tung? d) ¿Qué datos aporta el punto de coordenadas (1982, 7000)? e) ¿En qué años las toneladas exportadas de ambos productos son iguales? f) ¿Qué significan los puntos de intersección de las curvas con el eje vertical o eje de las ordenadas? ¿Cuáles son las coordenadas de esos puntos? NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 46 g) Analice las exportaciones de ambos productos en el año 1987-1988. h) ¿Por qué las curvas no cortan al eje x o de las abscisas? i) ¿Cuál es el rango de toneladas exportadas de tung que puede observarse en el gráfico? j) ¿Cuál es el período de tiempo sobre el que informa el gráfico? k) ¿Podría estimar las toneladas de yerba mate exportadas aproximadamente en julio del año 1990? 2. Suponga que usted es el gerente de una pequeña empresa y le presenta al directorio de la misma el siguiente gráfico en donde vuelca la información de las ganancias obtenidas según el plan fijado oportunamente: Las preguntas de los integrantes del directorio fueron: a) ¿Cuál es el período informado? b) ¿Qué significa el punto P? c) ¿A cuánto ascienden las ganancias aproximadas en el año 2003? d) Además, usted les informa que debido a fallas ajenas a su trabajo, no se poseen datos de un determinado período de tiempo. Uno de los directores pregunta: ¿Cuál es el período de tiempo del cuál no se posee información? NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 47 e) Así mismo, le preguntaron. ¿Puede estimar si las ganancias decrecieron o crecieron en el período no informado? f) ¿En cuáles años se obtuvo una ganancia igual o mayor a $400.000? g) En un determinado momento el sub gerente trae un nuevo dato: en el año 2011 la ganancia fue 30% más que en el año 2008, entonces los directores le solicitan a usted que complete el gráfico. 3. Si invierte $1500 en una cuenta bancaria que proporciona 12% de interés compuesto anual, el monto a retirar dependerá del tiempo que deje el dinero depositado según la siguiente tabla: Tiempo 1 2 3 4 5 6 7 8 1881 2107 2360 2643 2960 3316 3713 (años) Monto a 1680 retirar Nota: En la cifra del monto a retirar no se consideraron los decimales. a) Represente gráficamente la situación planteada en un sistema de coordenadas cartesianas. b) ¿Cuáles son las variables que se relacionan? c) ¿Por qué se puede asegurar que las variables se relacionan a través de una función? d) Indique Dominio e Imagen de la función, según contexto del problema. EJERCICIOS 4. Complete la tabla teniendo en cuenta los puntos señalados en el gráfico: NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 48 Punto Coordenadas Cuadrante Punto P T Q U Coordenadas Eje R S 5. Represente gráficamente cinco funciones en sendos sistemas de coordenadas cartesianas que cumplan con las siguientes condiciones: a) Que la gráfica de la función 1 contenga al punto P (2,3), sea creciente y corte al eje de las ordenadas en y = -1. b) Que la gráfica de la función 2 contenga al punto Q (0,0), y sea decreciente en el intervalo ]-4, 3[. c) Que la gráfica de la función 3 no contenga al punto R(0,0), y contenga a los puntos S (3,3) y T (-3,-3). d) Sea f , la función 5, entonces f(2) = 4 e) Que la gráfica de la función 4 contenga un punto cuya imagen sea-4 para 5, pase por el origen, y sea decreciente. 6. Analice el siguiente gráfico y extraiga la información solicitada: NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 49 a) ¿En qué meses el consumo crece, decrece y es nulo? b) ¿Cuál es el mes de máximo consumo? ¿y de mínimo consumo? c) ¿En qué meses el consumo fue superior a 200 Kwh? d) ¿Cuáles fueron los meses de consumo similares? e) De dos puntos que pertenezcan a la gráfica e indique sus coordenadas. f) Si llamamos f a la función consumo, ¿cuál es el valor aproximado de f(5)? g) Dar el valor del par ordenado que corresponde al consumo en agosto. II – TRABAJO INICIAL 7. Un supermercado saca una promoción para incrementar la venta de agua con gas y en la propaganda anuncia: “Cada dos unidades de agua con gas, lleva de regalo una”. Precio de cada unidad $7. Máximo 13 unidades”. a) ¿Cuántas gaseosas llevarán los clientes cuando pagan: $14, $28, $49? b) Un cliente lleva 13 botellas, el vendedor le cobra $63 y el cliente reclama sosteniendo que debe pagar $56. ¿Quién tiene razón? c) Ayude al vendedor a evitar confusiones y confeccione una tabla donde indica cuanto debe pagar el cliente según la cantidad de botellas que lleva. Con los datos de la tabla realice un gráfico cartesiano. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 50 d) Indique cuáles son las variables que se relacionan. ¿Se relacionan a través de una función? En caso afirmativo dar dominio y conjunto de las imágenes (Rango) de la función. e) Indique si los pares siguientes pertenecen a la gráfica de la función: (0; 7); (6; 42); (12; 56); (13; 95). 8. Un club cobra a los no-socios $50 por el uso diario de la pileta más $80 por el carnet sanitario mensual. a) Indique cuál de las dos gráficas representadas en el siguiente sistema de coordenadas cartesianas representa a la función “Costo diario de uso de la pileta” (Cp). b) Para la gráfica elegida, indique cuáles son las variables que se relacionan. c) La relación encontrada ¿es función? En caso afirmativo indique dominio, conjunto de las imágenes (Rango) y relación vinculante o regla de correspondencia (fórmula de la función “Costo diario de uso de la pileta” (Cp). 9. Para el problema anterior “Costo diario de uso de la pileta” (Cp). a) Encuentre el costo de concurrir a la pileta un día, tres días y cinco días respectivamente para un mismo invitado. Vuelque la información en una tabla. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 51 b) Indique si la función es creciente o decreciente y justifique su respuesta. c) ¿Para qué valor de “y” el grafico de la función corta al eje vertical (ordenada al origen)? ¿Qué representa en el problema? d) Si Carla pagó $580 ¿Cuántos días concurrió a la pileta? e) Gustavo usó la pileta en el mes de enero y calculó que debía abonar $1250 descontando los 6 días que no fue. ¿Qué error cometió en el cálculo? 10. Represente gráficamente a la función lineal g: R R / g(x) = x – 5 usando la raíz y la ordenada al origen: Raíz y=0 x =…….. Ordenada al origen x=0 y =…….. EJERCICIOS 11. Determine si las siguientes tablas definen una función cuyo dominio está formado por x y el conjunto de las imágenes por y. Justifique la respuesta: NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 52 12. Función Interés Por cada $100 que se invierten en un banco, se gana $5 de interés simple en un año. Calcule: a) ¿Cuánto dinero se retirará al cabo de 7 años si depositan $1500? b) Analice si la relación planteada es función. En caso afirmativo identifique las variables que se relacionan. c) Elija alguna de las siguientes fórmulas que sirva para representar la relación entre las variables (I representa al interés en pesos y T al tiempo en años): d) I = 1.500. 0,5. T ii) I = 1.500 . 0,05. T iii) 13. Analice la función f: R T = 1.000 . 0,05. I R, f(x) = -2x a) Indique si es creciente o decreciente. Justifique su respuesta. x y b) Complete la tabla de valores e identifique en ella a la raíz y a la -2 ordenada al origen -1/2 c) Grafique la función en un sistema de coordenadas cartesianas. 0 d) Indique los intervalos de positividad y negatividad. 3/2 III – I – TRABAJO INICIAL 14. Se ha constatado que para distancias de hasta 5 kilómetros la bicicleta se presenta como el modo de transporte más rápido en los desplazamientos puerta a puerta (incluidos tiempos de acceso y dispersión). En medio urbano puede considerarse que la velocidad media de la bicicleta está en torno a los 12-15 km/h2. a) Arme una tabla en donde muestre la relación entre kilómetros recorridos y horas pedaleadas, considerando la velocidad media de la bicicleta 15 km/h a los fines del problema y suponiendo que el ciclista pedalea no más de seis horas. 2 http://www.ciclismourbano.org/estadisticas/index.html (Recuperado 14/02/2013) NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 53 b) Represente gráficamente la situación planteada, de tal forma que muestre la relación entre horas pedaleadas y distancia recorrida en kilómetros (elija escalas razonables para los ejes). c) Si se tratará de un ciclista entrenado ¿cuántas horas pedaleó si recorrió 142,5 kms? d) ¿Cuántos kilómetros recorrerá en 3 horas y 45 minutos? EJERCICIOS 15. Candelaria se ubica en el sudoeste de la Provincia de Misiones a 25 kilómetros de la ciudad de Posadas. Otras de las ciudades cercanas, todas sobre la RN12, son: Garupá, a 16 kilómetros de distancia; Santa Ana a 47 kilómetros y San Ignacio, a 60 kilómetros. a) Calcule cuánto tiempo tarda un ciclista que circula a 15km/h, para arribar a Candelaria desde esas localidades. b) Si el ciclista sale a las 06 AM ¿a qué hora llegará a Santa Ana? 16. Indique si las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas: a) Si aumenta la distancia recorrida por el ciclista, aumenta el tiempo utilizado en recorrerla. b) Si pedalea dos horas, entonces recorre 40 kilómetros. c) La razón entre el tiempo y la distancia recorrida es constante. d) Si se duplica el tiempo pedaleado, entonces se triplica la distancia recorrida. e) Si se multiplica el tiempo por una constante positiva cualquiera, entonces la distancia recorrida correspondiente al nuevo tiempo resulta de multiplicar la distancia por la misma constante. f) La relación entre las horas pedaleadas y la distancia recorrida es una función de proporcionalidad directa. g) La constante de proporcionalidad es 15. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 54 17. En un almacén de productos naturales se vende granola (alimento formado por nueces, copos de avena mezclados con miel y otros ingredientes naturales) a $25. a) ¿Cuánto cuesta la granola si se vende por un cuarto, medio kilo y tres cuartos de kilo? b) ¿Cuánta granola deberá pesar si un cliente compra $ 40 del producto? c) Confeccione un gráfico cartesiano en el que se describa el precio pagado en función de la cantidad vendida. ¿Por qué la gráfica pasa por el origen? d) ¿Es la relación entre la cantidad vendida y el precio una función? e) En caso de ser función, analice si es de proporcionalidad directa. ¿Puede determinar la constante de proporcionalidad? 18. Lucio recibió una herencia de $10.000 y desea invertir el dinero a un plazo no mayor a cinco años. Para ello consulta a dos bancos: En el banco A le ofrecen realizar el depósito a una tasa de interés del 8% anual y si deposita el dinero durante un año ganará $800 en concepto de interés, si lo hace por 2 años retirará $ $1.600, y por 5 años $ 4.000. En el Banco B le ofrecen la misma tasa de interés. Si deposita el dinero durante un año retirará la misma cifra que en A: $800, a partir del segundo se presentan diferencias. Si la inversión es por dos años, se retirarán $1.664 y si es por cinco años $4.693 (redondeado al entero más cercano). a) Represente gráficamente ambas opciones en el mismo sistema de coordenadas cartesianas. b) Analice si alguna de las dos funciones graficadas es de proporcionalidad directa y justifique su respuesta. Si alguna lo es, entonces dé el valor de la constante de proporcionalidad. c) En la función Interés correspondiente al Banco A: I. ¿Qué significa los puntos de coordenadas (0,0) y (7;5600)? II. ¿Cuál es la imagen de 3? III. Calcule f(10) IV. Indique el dominio de la función. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 55 19. Sea la función g: A B cuya gráfica y tabla se presentan a continuación: Nota: La gráfica se corta sólo por razones de espacio, pero continúa indefinidamente. a) Indique dominio y el conjunto de las imágenes. b) Encuentre intervalos de positividad y negatividad de la función. c) De el valor de la o las raíces (aproximado) y de la ordenada al origen. d) De las coordenadas de un punto que se encuentre en el segundo cuadrante y pertenezca a la función. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 56 COMPLEMENTO TEÓRICO - FUNCIONES CONCEPTO DE FUNCIÓN Entender el concepto de función es esencial para abordar la matemática aplicada a las operaciones financieras. En forma sencilla decimos que una función es un tipo especial de relación que expresa que una cantidad depende de otra. Ejemplo: Función Sueldo El sueldo de un vendedor de seguros es de $ 1100 por mes más $50 por cada póliza vendida. Entonces para calcular cuánto cobrará por mes bastará conocer cuántas pólizas vendió. Elsueldo del vendedor depende de la cantidad de rifas vendidas. Simbólicamente esta relación puede expresarse como: S = $1100 + 50 p Donde “S” representa al sueldo del vendedor expresado en pesos y “p” cantidad de pólizas vendidas. Por ejemplo, si vende 18 pólizas, el sueldo será: S = 1100 + 50(18) = $2.000 Observe que existe una relación de correspondencia entre el sueldo y la cantidad de pólizas vendidas, esta relación es una “función”. La ecuación S = $1100 + 50p define a S en función de p. A cada valor de p le corresponde uno sólo valor de S, luego S depende de p. S es la variable dependiente y p es la variable independiente en la función “Sueldo” La cantidad de pólizas vendidas siempre será un número mayor o igual a cero ( p > 0). Los posibles valores que puede tomar la variable independiente “p” constituyen NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 57 el Dominio de la función. Los valores que toma la variable dependiente “S” conforman el conjunto de las imágenes de la función. Frecuentemente se designa a los elementos del Dominio con la letra “x” (variable independiente) y a las imágenes con la letra y (variable dependiente), aunque resulta indiferente la letra asignada. En general la letra f se usa para representar funciones, de tal forma que y = f(x) representan a una función con variable independiente x y variable dependiente es y. Otras letras usadas: g (x); h(x); etc. No todas las ecuaciones definen una función: y2 = x “y” no es función de “x” porque para un valor dado del dominio le corresponden dos imágenes. Por ejemplo para x = 16, y puede tomar el valor 4 y -4. y= 2 x Si “x” toma el valor cero la ecuación carece de sentido, entonces “y” no es función de “x” hasta tanto no se excluya a x = 0 del dominio. Dominio de una función: Corresponde al mayor conjunto de números reales para los cuales la relación está definida, de tal forma que para cada elemento del Dominio exista uno y sólo un resultado real. La mayoría de las ecuaciones con las que hemos trabajado a lo largo de este curso son funciones, y si bien no se indica el Dominio, se usa el criterio dado. Observe el dominio de las funciones analizadas: y = 2x + 3 Dominio: todos los números reales. y = x2 – 3x + 2 Dominio: todos los números reales. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 58 y= 2 x −1 Dominio: todos los números reales menos el 1. Se excluye al uno para que el denominador no se convierta en cero. y= Dominio: todos los números reales mayores o x −5 iguales a 5, así se evita la raíz cuadrada de números negativos que nos daría por resultado un número que no es real. Ejemplo: La siguiente ecuación define a “y como función de x” porque a cada x permitido le corresponde uno y sólo un valor de y. y= 2 x −3 D = R − {3} Al decir “x permitidos” nos referimos al dominio (D) de la función, que corresponde a todos los números reales excepto el tres. (Si x = 3, entonces el denominador se hace cero y la operación no está definida). Ejemplo: En la ecuación y = 2−x D = [2,+∞[ “y es función de x” siempre que x > 2. Con esta restricción se evita la raíz cuadrada de números negativos. Justifique las siguientes afirmaciones: a) En un supermercado: “A cada producto de la góndola le corresponde un solo precio”. Es función porque........................................................ b) y = x , para x ∈R . No es función porque.................................... c) y = 2x – 3 d) y= 2x x −1 D = R. Es función porque................................. D = R − {1} Es función porque........................ NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 59 Analicemos los siguientes ejemplos: Para la función y = 3x “x” es la variable independiente “y” es la variable dependiente “y = 3x” representa la ecuación o fórmula que transforma a x en y. Si se quiere indicar que “f” le hace corresponder al número 2 el número 6, entonces se escribe 2→6 ó f2) = 6 (se lee f de 2 es igual a 6) Para la función y = 2 x + 3 Para x = 2 → f (2) = 7 Para x = -1→ f (-1) = 1 Para x = 5 → f (x) = 13 Ejemplo: Un vendedor de rifas cobra un sueldo mensual de $100, y una comisión por ventas de $10 por producto vendido ¿Cuánto ganará al vender 10 rifas? ¿Y si vende 20? La función Sueldo es: y = 10 x + 100 Si vende 10 unidades (x = 10), el sueldo mensual (y) será de $200; f (10) = 200 Si vende 20 unidades (x = 20), el sueldo mensual (y) será de $300; f (20) = 300 Otros ejemplos de funciones: y = x2 y = 2x + 3 D=R I=R D=R D: dominio y = log x I = R 0+ D = R+ I=R I: Conjunto de las imágenes Una función queda definida cuando se conoce: • Conjunto de partida o Dominio • Conjunto de Imágenes • Relación "que vincula a "x" con "y", generalmente dado por la fórmula NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 60 Cuando el dominio no se menciona en una función, se da por supuesto que corresponde al mayor subconjunto de números reales para el cual tenga sentido la relación. En este curso solo trabajaremos con funciones cuyo dominio está integrado por subconjuntos de números reales y cuyas imágenes son números reales. Una función no sólo se define a través de una fórmula, también puede hacerse por medio de una tabla de valores, o de un gráfico en dónde se muestra la correspondencia entre las variables inclusive en lenguaje coloquial. Ejemplo: Función Interés Si se invierten $1.000 a una tasa de interés simple del 5% anual, el interés generado dependerá del tiempo durante el cual el dinero estuvo invertido. (Para I = Co.r.t; con Co: capital inicial invertido; r tasa de interés en decimales o al tanto por uno y t: tiempo) Por fórmula: I = 1.000 . 0,05. t t representa a la variable independiente tiempo y se mide en años. I representa a la variable dependiente Interés y se mide en pesos; tabla: X (tiempo) 0 1 3 5 Y (Interés) 0 50 150 250 Por gráfico (en un sistema de coordenadas cartesianas) NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 61 Compare, analice e indique cuál es la expresión correcta: a) f(0) = 0 b) f(- 3) = -f(3) c) 2f(5) ≠ f(10) d) f(5) + f(3) ≠ f(8) REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE UNA FUNCIÓN La representación gráfica de una función, se realiza en un sistema de coordenadas rectangulares o simplemente sistema de coordenadas: en un plano donde se introduce dos rectas numéricas perpendiculares, que se cortan en un punto llamado origen que es el “cero” de ambas rectas. La recta horizontal es el eje de las abscisas (eje x), y la recta vertical es el eje de las ordenadas (eje y). Los ejes dividen al plano cartesiano en cuatro regiones o cuadrantes numerados en sentido contrario a las agujas del reloj y las flechas indican el sentido positivo de los mismos. Mientras no se indique lo contrario, la unidad de longitud será la misma en ambas rectas. Plano Cartesiano. Sistema de coordenadas cartesianas El plano cartesiano está formado por infinitos puntos, que se ubican en relación a los ejes y quedan definidos por un " par ordenado" de valores (x , y). Los puntos se nombran con letras mayúscula, por ejemplo P(x , y) tal que representa al primer elemento del par ordenado y se lo denomina abscisa o coordenada "x", e "y" es el segundo elemento del par ordenado y se lo denomina ordenada o coordenada "y". NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 62 Sistema de coordenadas rectangulares o simplemente sistema de coordenadas, es llamado también sistema de coordenadas cartesianas en honor al matemático francés René Descartes (1596-1650) quien uniera al Álgebra y a la Geometría. Observe la siguiente gráfica: El par ordenado (2,4) corresponde a un punto P del plano que se obtiene cuando se cortan una recta vertical que pasa por 2 y una recta horizontal que pasa por 4. (2,4) son las “coordenadas” del punto P. Los puntos ubicados sobre los ejes se designan con un número, sobreentendiendo que la coordenada faltante es 0. Ejemplo: Represente gráficamente la función y = 2x + 3. Para cada valor de x obtendrá un valor de y. Por ejemplo, si x = 5 y = 13. El par ordenado (5,13) satisface a la ecuación y = 2x + 3. Para construir la gráfica habrá que ubicar en el plano cartesiano los puntos cuyas coordenadas satisfacen la ecuación. Infinitos pares ordenados satisfacen la ecuación y = 2x + 3, y todos se ubican sobre una línea recta. Al confeccionar una tabla de valores, se obtiene: x -2 0 NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC 1 2 Página 63 y -1 3 5 7 Con esos valores construimos una gráfica como la siguiente: La gráfica de y = 2x + 3 es una línea recta y la ecuación que le da origen es una ecuación lineal. Para graficar una recta bastan dos puntos, y una forma fácil de graficar es identificando la ordenada al origen y la abscisa al origen: Ordenada al origen: Es el punto donde la gráfica corta al eje de las ordenadas (eje y). ¿Cómo se calcula? Se da a x el valor 0 y se obtiene f (0) = y Raíz: Es el punto donde la gráfica corta al eje de las abscisas (eje x). ¿Cómo se calcula? Se da a “y” el valor 0 y se calcula x. x es la raíz de la ecuación que representa a la función. En la función f: R R / f (x) = 2x + 3: - Ordenada al origen: Para x = 0 → y = 3 - Raíz: Para y = 0 → x = -3/2 Función Creciente y Decreciente Función creciente: x1 < x 2 ⇒ f ( x1 ) < f ( x 2 ) En el gráfico se observa que la función asciende de izquierda a derecha, desde el tercer cuadrante al primero. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 64 En el ejemplo anterior f: R R / f (x) = 2 x + 3 x1 < x 2 ⇒ f ( x1) < f ( x 2 ) . Verifica: 2 < 5 ⇒ f (2) < f (5) ⇒ 7 < 13 Constate en el gráfico. Función decreciente: x1 < x 2 ⇒ f ( x1) > f ( x 2 ) Gráficamente se observa que la función desciende de izquierda a derecha, pasando del segundo al cuarto cuadrante. Ejemplo: f: R R / f (x) = -3 x + 5 x1 < x 2 ⇒ f ( x1) > f ( x 2 ) . Verifica: 1 < 3 ⇒ f (1) > f (3) ⇒ 2 > −4 NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 65 MODELOS DE EXÁMENES Examen Promocional. Ciclo de Nivelación TUAC–14/03/2013 Ejercicio 1: a) Una heladera cuyo precio era de $5.000- hace un año, cuesta en la actualidad $7350-. ¿Cuál es el porcentaje de aumento? b) Con el precio actual de $7350-, si se paga de contado, me hacen el 22% de descuento ¿cuánto debo abonar? c) Si hoy quiero comprar la heladera en cuotas debo realizar una entrega de $800 y sobre el saldo, cobran un 12% de interés, divididos en 10 cuotas iguales ¿Cuál es el importe de cada cuota? Ejercicio 2: a) En caso de ser posible, resuelva las siguientes expresiones: b) (1,28 . 1012) .(0,000000026) =……………. a) a + a =……. (3 − 3)0 d) − =………….. 30 c) -(-b)/-bc = ….. b) Resuelva aplicando propiedades: [(5) −5 ] ( ) 5 .5 − 5 6 2 5 = Ejercicio 3: Resuelva las ecuaciones y verifique si los resultados obtenidos son posibles soluciones. (a) 12 x 2x = ( −4).(−3) 2 (b) log 3 (x+1)=2 (c) x ( x + 5) = 2 ( x + 5) Ejercicio 4: Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F). Justifique las falsas corrigiendo el segundo miembro: a) ( x − 3) 2 = x 2 − 9 b) 4 x 3 + 3 + x = 5x 4 + 3 d) x+2 =2 x e) x3 − x 2 + x = x ⋅ x 2 − x + 1 NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC ( c) − x+3 − x+3 = 2 2 ) Página 66 Ejercicio 5: El siguiente gráfico muestra el movimiento de dinero en caja (en miles de pesos) de un negocio de venta al por mayor a lo largo de un día: a) i- ¿Cuál es el horario de atención al público? ii- ¿Qué movimiento tuvo el negocio entre las 8.30 y las 11 hs? iii- Marque en el gráfico el punto de coordenadas (13 , 16) ¿qué información brinda? b) i- ¿Cómo interpreta el dinero en caja marcado a las 8 hs y a las 15 hs? ii- Al mediodía, el gerente retira la recaudación de la mañana ¿cuánto dinero retira? c) ¿En qué porcentaje superó el dinero en caja al finalizar la mañana al alcanzado al finalizar la tarde? d) i- Indique cuáles son las variables involucradas. ii- ¿Cuál es la variable independiente y cuál la variable dependiente? iii- ¿Existe una relación funcional? Examen Promocional. Ciclo de Nivelación TUAC– 09/08/2013 Ejercicio 1: Resuelva las siguientes ecuaciones y verifique el resultado. (3p) a) x −1 x − 3 -1 = 6 2 b)2 2x = 4 c) log 2 (x+1) = 6 Ejercicio 2: Complete los siguientes enunciados para que resulten verdaderos: (1,5p) a) El número 0,000825 escrito en notación científica es.............................. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 67 b) El número 7,23 x 105 escrito en notación normal es....................................... c) log4 (a/b) = …………….. Ejercicio 3: Indique si las siguientes igualdades son verdaderas. Para las que no lo sean, de el resultado correcto: (2,5p) a) a.0/a = 0 d) (a-b) 2 = a2 – b2 b) a-b/b = a -1 e) c) -2(a+b) = -2a + b pertenece a los reales siempre que “a” sea un número real Ejercicio 4: Eva, Ana y Carla pagaron $150 por una caja que contiene 60 bombones. Eva se comió 1/5, Ana el 40% y Carla el resto. Se desea conocer: (a) ¿Cuántos bombones comió Carla? (b) ¿Qué porcentaje del total de bombones se comieron Eva y Ana? (c) Si cada una pagó en función de lo que comió ¿Cuánto pagó Eva? Examen Promocional. Ciclo de Nivelación TUAC–11/03/2014 Alumno…………………………………………………………………………DNI:……………….Fecha: 1) Resuelva: (5p) 5x + 1 ≥ 2x - 8 NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 68 2) El valor de una computadora en un negocio de insumos informáticos es de $4505- pero si nos lo tienen que llevar a casa e instalarlo su valor se incrementa el 6%. a) Calcule el incremento del costo inicial y cuánto tendremos que pagar si queremos que lo lleven e instalen en casa. b) En otro negocio de informática, en el que está de rebaja la misma computadora del ejercicio anterior, tiene un 5% de descuento. ¿Cuál será su precio en este negocio? c) En este último negocio, si queremos comprar la computadora a crédito, debemos realizar una entrega del 15%, y lo faltante se pagan en 6 cuotas iguales con un 20% de recargo sobre saldo. ¿Cuál es el importe de la cuota a pagar? 3) La siguiente gráfica nos da el precio por unidad de un cierto producto, dependiendo del número de unidades que compremos de dicho producto (la compra está limitada a 10 unidades como máximo): a) ¿Cuánto nos costará comprar una unidad de dicho producto? b) ¿Cuál es el precio máximo por unidad? ¿Y el mínimo? c) Explique lo que ocurre con el precio por unidad cuando se incrementa el número de unidades compradas. d) ¿A partir de cuántas unidades el precio se estabiliza? ¿Cuál es ese precio? e) ¿Cuál es el porcentaje de variación del precio por unidad cuando se compran 2 unidades en lugar de 1? ¿Y 3 en lugar de 2? f) La relación graficada ¿es función? Justifique su respuesta. g) ¿Por qué no unimos los puntos de la función? NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 69 Facultad de Ciencias Económicas Universidad Nacional de Misiones PROGRAMA DE LA ASIGNATURA NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA Carrera Técnico Universitario Administrativo Contable Ubicación del espacio curricular en el Plan de Estudio Pre-requisito para el cursado de la asignatura ELEMA correspondiente al primer tramo de la Carrera de Técnico Universitario Administrativo Contable. Res. CD Nº 026/2011. Tiempo asignado: 8 horas semanales durante seis semanas en el mes de febrero y primera quincena de marzo de cada año académico. Contenidos Unidad I: Números Reales Revisión de los campos numéricos. Operaciones y propiedades. Interpretación de enunciados y su traducción al lenguaje matemático. Representación en la recta. Notación exponencial. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 70 Ecuaciones lineales, cuadráticas, exponenciales y logarítmicas. Conjunto solución. Ecuaciones equivalentes. Inecuaciones. Problemas de aplicación. Cálculo de porcentaje. Unidad II: Estudio de funciones y modelización Concepto de variable. Relaciones. Representaciones. Conceptos básicos de funciones. Diferentes representaciones, tablas de valores, pares ordenados. Ejes cartesianos. Escalas. Modelización. Relaciones de proporcionalidad directa e inversa. Metodología de trabajo El desarrollo del curso involucra actividades presenciales y virtuales. Los encuentros presenciales se realizan durante 8 semanas y consisten en dos clases semanales de cuatro horas cada una durante el mes de febrero y primera quincena de marzo de cada año académico. En la clase el docente promoverá la resolución de situaciones problemáticas, a partir de las cuales surgirá actividad matemática. Para acompañar a los alumno/as en sus actividades se ofrecen tutorías presenciales que se realizan semanalmente en día y hora previamente acordada. Los espacios virtuales de aprendizaje son abiertos, y el alumno/a podrá informarse y operar sus saberes según sus tiempos de aprendizajes, generando un ambiente colaborativo conformado por docentes y estudiantes, y mediado por las Tecnologías de Comunicación e Información. El soporte virtual lo provee la Facultad a través del Aula Virtual y cuyo sitio Web es: www.fce.unam.edu.ar/alumno/aulavirtual Curso: TUAC - Nivelación en Matemática (TUACMA) Se utiliza material impreso (guías de trabajos prácticos de la Cátedra), bibliografía provista por la Biblioteca de la Facultad, graficadores computacionales, publicaciones en Internet, herramientas propias del Aula NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 71 Virtual (Descripción, Documentos y Enlaces, Ejercicios, Tareas, Foros, Grupos, Chat, Anuncios grupales, otros) y correos electrónicos personales. Toda la información que se genere se publica en el Aula Virtual, en función de ello es recomendable que los alumnos/as consulten la página de la Cátedra en forma frecuente. Evaluación Al finalizar el período de cursado se prevé una evaluación con opción a recuperatorio. En función de los resultados los alumnos/as quedan en condición de Promocionados o Libres. Los alumnos/as en condición de libres rinden evaluación final teórico-práctica en las mesas examinadoras según el calendario académico correspondiente al año en curso. Condiciones de Alumno/a Promocional Para promocionar el Curso el alumno/a debe aprobar la evaluación final con una calificación no inferior a 6 (seis), con opción a un recuperatorio por ausencia o por no haber alcanzado la nota mínima, en sentido excluyente. Bibliografía - Textos de la escuela secundaria - Bello, I. (1999). Álgebra Elemental. Mexico: Thompson Editores.(*) - Carnelli G, F. M. (2007). Matemática para el aprestamiento Universitario. Los Polvorines: Universidad Nacional General Sarmiento. - Kaseberg, A. (2000). Álgebra Elemental. Un enfoque justo a tiempo. Thompson Editores. 2000, México) (*) - Livigni, E. (2004). Matemática preuniversitaria. Trelew, Argentina: Ed. U.N.P.S.J.Bosco. NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 72 - Musomecci F, H. H. (2004). Matemática para ingresantes a la Universidad. Tucumán. Argentina. Ed. UNSTA. (*) Ejemplares disponibles en la biblioteca de la Facultad de Ciencias Económicas. Webgrafía - http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~29700989/departamentos/de partamentos/departamento_de_matemat/recursos/algebraconpapas/ Consulta: 17/09/2012 - http://recursostic.educacion.es/descartes/web/ Consulta: 03/01/2013 http://www.mcgrawhill.es/bcv/guide/capitulo/8448177207.pdf Consulta: 18/01/2013 - http://www.educa2.madrid.org/web/educamadrid/principal/files/23dc5e 2d-a2bd-4549-93e5-7cde9a6fb61f/MaterialApoyo/ecu2g.pdf Consulta: 21/08/2013 NIVELACIÓN EN MATEMÁTICA - TUAC Página 73