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MATEMÁTICA
MATEMÁTICA
MATEMÁTICA
DE SANTA MARÍA
PRECATÓLICA 2021 - II
MATEMÁTICA
Arequipa – Perú
Ingreso 2021
MATEMÁTICA
Solución:
TEORIA DE EXPONENTES Previamente debemos analizar la base para
verificar si es distinto de cero.
0 a1 a , a R
a 1, a R a 0
Observación importante
0 0 , es una indeterminación, (no es 1 ni 0) Ejemplo:
3. Reduce la expresión:
Ejemplos: 1
1. Dar el valor si existe en: 1 132 57
9
E 2 1
2 2 2 2 8
0 5
E
3 15 35 63 9
9. 2 6 = 1 = 1 1
Ejemplos: 26 26 64
3 3
5
4. 3 3x 3 x 3 x 3 x 3 243 3 5 53 125
10. 3
5 veces 5 3 3 27
5. (7)3 = (7) ( 7) (7) = 343
6. (2a)(2a)(2a) (2a) (2a)10 1.2 Teoremas de la potenciación
10 veces
A continuación enunciamos los teoremas:
Observación Sea: {a; b} R {m; n; p} Z3
Todo lo expuesto anteriormente se puede
esquematizar de la siguiente forma: Teorema 1: Multiplicación de potencias
de igual base
a
.a.
a
a; si n N n 1 a m . an am n
n veces
n
a 1 ; si n 0 , a 0
a Teorema 2: División de potencias de
; si n 1, aR
igual base
am m n
a ; a0
an
a . b
m p n
am.n .bp.n
Teniendo en cuenta el cuadro anterior y
Teorema 5: Potencia de una división como se trabaja únicamente en R se
establece:
n
a an
n
, b0 Si n es par a 0 0
r
b
b raíz principal
n
am mn Si n es par a < 0 r R
a , b0
bp bp.n
Si n es impar a 0 r 0
Teorema 6: Exponente de exponente Si n es impar a < 0 r < 0
Una potencia con exponentes en cadena,
(exponente de exponente o exponentes Ejemplos:
sucesivos), se reduce desde la parte 4
superior. 11. 81
3 34 = 81
w raíz real
p T principal
n w
m m T
12. 5 32 = 2 25 = 32
a = a = a = I
p p
2.1 Definición de exponente fraccionario
am n mn
a
m
Exponente de
Potencia de Exponente an n am
potencia
m
Siendo una fracción irreductible
2. Radicación en R. n
Ejemplos:
Es una operación inversa a la potenciación,
1
donde a partir de dos cantidades: índice y
14. 83 3 8 2
radicando obtendremos otra cantidad
m n p
a
mnp
a ; m, n, p R
21.
6
6 3 6 6 3 ; 6 3 >0
E 5.
3 54 2 79 2 3 52 Luego, los valores de verdad son:
Aplicando potencia de un producto: I) F
II) V
36 76 53 73 212 53 III) V
E 4 4 9 9 2 2 2
3 5 2 7 2 3 5 Ejercicio 3
Multiplicando y dividiendo potencias con xx
bases iguales: Si: x
x 2
x
36 79 56 212 x x xxx xx
E 6 6 11 9 Calcular: E = x x
3 5 2 7
Solución:
E=2
Aplicando los teoremas:
Ejercicio 2 m n
a am . an
Al reducir la expresión:
E=
2 x 1
5 .3 5 .3x 2x x 1 am.n am a n n m
52 x . 3x 52 x 1 . 3x 1 an
Se puede afirmar que: a mp n
a mp .an
a mp
I. Si x es una cantidad positiva muy grande,
la expresión E es igual a 1. Se obtiene:
x xx
xx xx x
II. Si x = 8 la expresión E es igual a 5. x .x
E= x
III. La expresión E no depende de x.
x xx
Solución: x xx
.x xx . xx
E= x
Factorizando en el numerador y
denominador: 52 x 1 . 3x 1
x
x
xxx
x
4 x3 16x3 25x3
E = x x
xx
2
= 3
5 9x5 4 202
4 2
E = 22
2
x4
1
E = 24 2 3 4 35 3 2
= 3
E = 16 5 3 5 20
Ejercicio 4 2
Determinar el valor de: 3
= 3
5 3 2 5
3 2 2
32 . 272 2
E= 2 4 2 5
5 3 3
4 . 81 3
26.34
E= 5 3 Solución:
2 .3
Previamente factorizamos el exponente del
E=6 radicando:
Ejercicio 5 2x x x x
x x . x x ( x x)
Reducir: Y efectuando:
1 4
1 xx
12 148 75 2
1 x1 x
, se obtiene: x
x x
E= 3 4 4
25 45 400
Luego, reemplazando en la expresión inicial,
tenemos:
Solución: xx
x x x x ( x x x) x x x
x
xx
-1
- 1/2
x 9
- 2
9 1/3
x x x 1 * 8 =8 =8 =2
(x )
0
x x 1
Luego el exponente de x es x - 4
- 4
1
Ejercicio 7 16 1
* 16 1/4
1/2 16 2 4
Efectuar:
3 1
2
3
Reemplazando los valores en P:
E = 32 32
5 5
P = 10 + 2 + 4
P = 16
Ejercicio 9
Solución: 7 57
5 3
Efectuando cada sumando del corchete: Reducir: 3
4
24
2
5 322 41
32 5 32 2
5
Solución:
3
32
5
5 32 3 23 81 5 3
7 5 7
3 4
24
Luego, reemplazamos en E:
3
1 3 4
2 4
1 1 3
E=
4 8
1
4
24 2
1
1 3
E= 2 83 Si simplificamos directamente se podría
8
llegar a una contradicción, pero la
Ejercicio 8
Calcular el valor de: expresión si existe pues 24 24 es
83
1
1 40 positivo.
32 25 9 2 16 4
P = 100 8 16
Solución:
Efectuando cada uno de los términos por Ejercicio 10
separado: Reducir a su forma más simple:
-1 1/3
-3
3
3
x2 3 x2 3 x2 .... x2 , n radicales.
- 8
- 25 M=
32 1/2
* 100 1/5 = 10
1/2
A) 0,06
A) 2
B) 0,12
B) 3
C) 0,6
D) 1,2 C) 2
E) 51 D) 1
E) 2−1
1
1 −
( ) 3
7. Determinar el valor de: 𝐸 27 − 2 10. Si A = B, entonces el valor de
1, 6̂ 0, 3̂ 3 2 6𝑛 − 2√𝑛 es:
𝐸=( − )( + 0,16̂ − ) 6 5
0, 3̂ 1, 6̂ 2, 6̂ 3 𝐴 = √𝑥 4𝑛−3 . [(𝑥 2 )𝑛 ]6
−1
A) 0 −1 36−2
92 4
𝐵 = [(𝑥 𝑛 ) ] . 𝑥2
B) 1
C) 52 A) 50
D) 5 B) 48
E) 53 C) 37
D) 25
E) 72
3 4 51
√ √𝑥 6
13. Calcular el valor de: 5 3 𝑥
2−1 √𝑥 2 √𝑥 4 √𝑥 7
8
25 +3 ∶
𝑀= ( √52 . 54 . 5258 . 5258 ) √ 𝑥2
3
𝑛+
1 A) 12𝑥 4
𝑛 25 4 . √5𝑛−2
−√ 7
B) −20𝑥 4
√1 √52𝑛
5 7
C) 18𝑥 2
A) 42 5
B) - 20 D) −16𝑥 4
4
C) - 13 E) 28𝑥 5
D) 10
E) 15
𝑚
16. Si se cumple que: √3𝑛 √3𝑝 = √27,
determinar el valor de:
14. Renato recibe de su mamá una propina
3𝑚−𝑝 25𝑝
semanal equivalente al doble de la 𝑄= √
(15625)𝑚−𝑛
expresión simplificada:
5 3 15
(√25) ( √5) (√25)
11 3 2 A) 5
3 25 B) 4
(√5) √125
2√27 + 5 √729
4 C) 0,5
+
7 √3 D) 7,5
E) 12
TEORÍA DE EXPONENTES
1 2 3 4 5
E A D D B
18. Un biotecnólogo obtiene una expresión
6 7 8 9 10
M que representa a los días de vida de
una bacteria ¿Cuántos días vive la C C A A B
bacteria?
11 12 13 14 15
2𝑛 . 2𝑛+1 + 50𝑛 𝑛+1
𝑛 5 2
. √5𝑛 −1
𝑛
𝑀 = √ 5 .8 − 5
𝑛+1 D D B D B
1⁄
𝑛
√25−1 . √5−1 16 17 18 19 20
A) 100 A A D A D
B) 180
C) 150
D) 250
E) 320
11 Claudia Patricia Cárdenas Ticona PRECATÓLICA 2021-II
MATEMÁTICA
4. Producto de dos binomios con término
común
PRODUCTOS NOTABLES
(x + a)(x + b) = x2 + (a+b)x + ab
(a + b) (a – b) = a2 – b2 Si: a + b + c = 0, se cumple:
1° a2 + b2 + c2 = –2(ab + ac + bc)
(am + bn) (am – bn) = a2m – b2n 2° (ab + bc + ac)2 = (ab)2 + (bc)2 + (ac)2
3° a3 + b3 + c3 = 3abc
7UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I –
Ciencias 2017”.Ingreso 2018
12 Claudia Patricia Cárdenas Ticona PRECATÓLICA 2021-II
MATEMÁTICA
E = n (2 3 ) (2 3 )
PROBLEMAS RESUELTOS8
Ejercicio 1 E n 22 - 3 2
Efectuar
E = (x+a) (x-a) (x2 + a2) (x4+ a4) + a8 En 4-3
Solución: En 1 = 1
Teniendo en cuenta que:
(a +b) (a –b) = a2 – b2
Entonces: Ejercicio 4
(x + a)(x – a) = x2 – a2 Calcular: E = ( 2 1) 5
(x2 – a2)(x2 + a2) = x4 – a4
Solución:
(x4 – a4)(x4 + a4) = x8 – a8
Expresando convenientemente, se tendría:
Por consiguiente:
E = x8 – a8 + a8 E = [( 2 1) 2 ]2 .( 2 1)
E = x8 Operando por partes:
E2 = 5 E= 5 Solución:
Teniendo en cuenta la suma de cubos,
Ejercicio 11 procedemos así:
1 1 4 T = 3√(𝑥 3 + 1)(𝑥 6 − 𝑥 3 + 1)(𝑥 18 − 𝑥 9 + 1) − 1
Si:
x y xy
x2 y2 x →T= 3√(𝑥 9 + 1)(𝑥18 − 𝑥 9 + 1) − 1
Calcular: E =
2xy y 3
→ T= √(𝑥 3 + 1) − 1
Solución:
Operando en la condición:
3
→ T= √𝑥 27
xy 4
T=𝑥 9
xy xy
15 Claudia Patricia Cárdenas Ticona PRECATÓLICA 2021-II
MATEMÁTICA
A) -2
PROBLEMAS PROPUESTOS
B) -1
1. Sabiendo que:
C) 0
x + y = 3 ; xy = 4
Calcula el valor de: D) 1
E = x 2 + 2x + y 2 + 2y E) 2
2 2
A) 7 5. Si: x + y = 3xy , entonces el valor
2
B) 5 (x + y )
de: , es:
xy
C) 1
A) 1
D) 6
B) 3
E) 8
C) 5
x2
E) 2 A) 1
B) 3
10. El valor de la expresión:
1 1 C) 6
𝐸 = (√5 + 1) [ + ]
√5 + √3 √3 + 1
es: D) 12
A) 1
E) 8 2
B) 2
14. Reducir la expresión:
C) 4 2
(x 2 + 8x + 11) - (x + 1)(x + 3)(x + 5)(x + 7)
D) 6
A) 16
E) 8
B) 12
2 2
11. Calcula el valor de: E = 8xy ( x + y )
C) 15
Si se cumple que:
D) 9
2x 4 8 4 2
E) 6
2y 4 8 4 2
E) 5 2
17. Siendo x ; y ; z números reales positivos,
que cumplen las condiciones:
20. Si: x + y = 3 ; xy = 4
x2 + y 2 + z2 = 5
Calcula el valor de
xy + yz + xz = 2
x 3 + y 3 + 4 13
Calcula el valor de: E=
2 x2 + y 2
E = (x + y + z + 1)
A) 4 A) 13
B) 5 13
B) 9
13
C) 16 C) 13
5
D) 25 5
D) 13
E) 49 21
13
18. Si se cumple que: E) 13
5
x 3 + y 3 = 18
xy = 1
El valor de x + y es:
21. Si
1 1 1
, el valor de A) 8
+ =
x y x+ y
B) 1
6 6 6
(x + y ) - 6(x + y ) C) 27
E= 3
(xy ) D) 64
A) -12
E) 125
B) -11
25. Si: xy + xz + yz = - 3
C) -15 x2 + y 2 + z2 = 6
D) -10 Determine el valor de
2 2 2
E) -9 x (y + z ) + y (x + z ) + z (x + y )
E=
xyz
22. Si: x 3 = 8 Calcular el valor de: A) 1
E = x 2 + 2x + 16 , siendo 𝑥 ≠ 2 B) 2
A) 6
C) 3
B) 8
D) 4
C) 9
E) 6
D) 10
E) 12
CLAVE DE RESPUESTAS
23. Sabiendo que: x + y = 3 xy 1 2 3 4 5
Calcula el valor de:
3 3 A E A E C
æx ö
÷ æy ö
ç
E = ç + 1÷ ç ÷
çè y ÷ + ççè x + 1ø
ø
÷
÷ 6 7 8 9 10
A) 27 C E C B B
B) 81
11 12 13 14 15
C) 97
C C D A B
D) 162
E) 486 16 17 18 19 20
A C C E A
24. Si: 9m + 9n = 5 ; 21 22 23 24 25
3m+ n = 2
m n 3 B E E C C
Calcula el valor de E = (3 + 3 )
FACTORIZACIÓN DE POLINOMIOS
Al expresar: 24 = 3 x 8; se ha factorizado 24
en producto de enteros; siendo 3 y 8 factores
2. Factor primo
enteros de 24. A su vez: 24= 3 x 23; 3 y 2 son
Es un factor irreductible de un polinomio,
también factores de 24 y se llaman factores
sobre un determinado campo.12
primos. NOTA: Cuando no se especifica el campo se debe
Al expresar un polinomio como el producto sobreentender que es sobre los racionales (Q)
de otros polinomios pertenecientes a un
conjunto, se ha efectuado una factorización TEOREMA: Todo polinomio de primer grado
de polinomios.10 es irreductible en cualquier campo
No todos los polinomios se pueden numérico.
factorizar.de la misma manera. De acuerdo a
las características que presentan los Ejemplo 1:
polinomios se puede aplicar tal o cual f ( x) x 4 49
método, por ejemplo: a) Factorizando en el conjunto Q.
ax2y2 + bxy3z + cx3my4 → Factor común f ( x) ( x 2 ) 2 72 ( x 2 7)( x 2 7)
Pr imos en Q
Ax2n + Bxnym + Cy2m → Aspa simple
Existen 2 factores primos en Q
Ax2n + Bxnym + Cy2m+Dxn + Eym + F → Aspa doble
b) Factorizando en el conjunto R
Ax4n + Bx3n + Cx2n + Dxn + E → Aspa doble especial
f(x) = (x2 + 7) (x2 – 7)
Ax3+Bx2+Cx+D → Divisores binómicos f ( x) ( x 2 7)( x 7 )( x 7 )
1. Definición Pr imos en R
Es el proceso que consiste en transformar un Existen 3 factores primos en ℝ
polinomio racional entero en una
multiplicación de dos o más polinomios de c) Factorizando en C, tendremos:
grados mayores o iguales a uno, llamados f ( x) ( x 2 7)( x 7 )( x 7 )
factores y si estos no se pueden
descomponer en más factores se les
denomina factores primos. f(x) = [x2 – ( 7 i)2 ] (x+ 7 ) (x – 7 )
Podemos concluir que la factorización es un
proceso que permite expresar a un polinomio f ( x) ( x 7i)( x 7i) ( x 7 )( x 7 )
como una multiplicación de sus factores Pr imosen C
primos.11 Existen 4 factores primos en C
10 UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I 12UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I
– Ciencias 2017”.Ingreso 2018 – Ciencias 2017”.Ingreso 2018
11 UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I
13 UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I 15UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I
– Ciencias 2017”.Ingreso 2018 – Ciencias 2017”.Ingreso 2018
14 UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I
E) x + 6 B) 1
C) 2
E) 64 11 12 13 14 15
A D C E C
21. Ricardo tiene una pecera en forma de un
paralelepípedo y su capacidad esta 16 17 18 19 20
expresada por 𝑥 3 + 9𝑥 2 + 26𝑥 + 24,
determina el área total de la pecera si las D D A E C
tres dimensiones están expresados en
factores lineales. 21 22
B C
20TORRES MATTOS, Carlos. “Algebra Teoría y Práctica” 21TORRES MATTOS, Carlos. “Algebra Teoría y Práctica”
Pág. 742. Pág. 742.
31 Claudia Patricia Cárdenas Ticona PRECATÓLICA 2021-II
MATEMÁTICA
Caso II: Solución:
Si: A = 0 y B = 0, y reemplazando en (*), a) Para que sea compatible determinada
obtendremos 0x = 0, lo cual se cumple para debe cumplir que:
infinitas soluciones. Por tanto, la ecuación m 5
Ax B es compatible indeterminada (m5)(m+3) 0, de donde:
m 3
Ejemplo Luego, se cumple: mR– {–3, 5}
5x – 4 = 2x – 1 + 3x – 3
0x = 0 b) Para que sea compatible indeterminada
Cualquier número real cumple la ecuación debe cumplir que:
Luego: C.S = R (infinitas soluciones) (m – 5)(m + 3)= 0 (m + 2)(m + 3)= 0
(m = 5; m = – 3) (m = – 2; m = – 3)
Caso III:
Luego, se cumple: m= – 3
Si: A = 0, B 0, y al reemplazar en (*) se
obtiene 0x = B, la cual carece de soluciones, c) Para que sea incompatible debe cumplir
con lo cual su conjunto solución es vacío. que:
Por tanto, la ecuación Ax B es (m – 5)(m + 3) = 0 (m + 2)(m + 3) 0
incompatible (m=5; m= –3) (m –2; m –3)
Ejemplo Luego, se cumple: m=5
x = 3x – 2x + 4
0x = 4 Observaciones importantes
No existe ningún número real que cumpla la Para resolver ecuaciones en general y de
ecuación primer grado en particular es necesario
Luego: C.S = (no hay solución) tener en cuenta lo siguiente:
a) Si se divide ambos miembros de una
Ejemplo ecuación por una misma expresión que
En la ecuación paramétrica de variable “x”: contenga a la incógnita, entonces se
perderán soluciones. Esto se puede
(m – 5) (m + 3) x = (m + 2) (m + 3)
evitar si la expresión que se divide
Halle los valores de “m” para que la (simplifica) se iguala a cero.
ecuación sea: Ejemplo
a) Compatible determinada Resolver: (x + 3) (x - 2) = 4 (x - 2)
b) Compatible indeterminada Solución
c) Incompatible Simplificando (x - 2) para no perder
solución: x – 2 = 0 x = 2
Luego, tendremos: x + 3 = 4 x = 1
La ecuación tiene 2 soluciones:
E) 7 1 C) 16
D) 20
A) 72 km
18. Un padre reparte S/. 3000 entre sus B) 24 km
cuatro hijos, de tal manera, que al primer
hijo le corresponde S/. 400 más que al C) 48 km
segundo hijo; y a éste, 3/5 de lo que le D) 36 km
corresponde al tercer hijo, y a éste S/.
600 más que al cuarto hijo. ¿Cuánto E) 64 km
recibió el segundo hijo?
A) S/. 500
B) S/. 490
CLAVE DE RESPUESTAS
C) S/. 575
1 2 3 4 5
D) S/. 600
E) S/. 800 A B D D D
6 7 8 9 10
D C D A C
Solución: 1- 5 1 5
x1 ; x2
Factorizando: 2 2
(2x 1)( x 3) 0 1 5 1 5
Luego: C.S ;
Aplicando el teorema: 2 2
ab 0 a 0 b 0
Es decir:
Recuerda que:
2x 1 0 x 3 0
2
1 El trinomio ax bx c , es factorizable
x x 3 en Q cuando la discriminante es un cuadrado
2 perfecto (0; 1; 4; 9; 16;…etc.)
1
Luego, las soluciones o raíces son: ;3
2 Sugerencia
Por lo tanto: C.S 1 2
; 3 Cuando el trinomio ax bx c , no es
2
factorizable en Q, lo más razonable es aplicar
la fórmula general.
22
UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I – Ciencias
2017”.Ingreso 2018
38 Claudia Patricia Cárdenas Ticona PRECATÓLICA 2021-II
MATEMÁTICA
3. Naturaleza de las raíces de la 9
ecuación de segundo grado k= k=3
25
Teniendo en cuenta que las raíces de la
2
4. Propiedades de las raíces.24
ecuación: ax bx c 0 , son:
Sea: x1 y x 2 las raíces de la ecuación
b Δ b Δ
x1 ; x1 ax2 + bx + c = 0
2a 2a
Entonces se cumple que:
Entonces, las raíces de la ecuación, b
depende del radicando, es decir de la Suma de raíces: x1 x 2
a
discriminante ( = b2 – 4ac)
c
De acuerdo a esto: Producto de raíces: x1.x 2
a
Si: 0 entonces las dos raíces son
Diferencia de las raíces:
reales y diferentes.
Si: = 0 entonces las dos raíces son
x1 x 2 ; ( x1 x 2 )
reales e iguales. (tiene una raíz doble) a
Si: 0 entonces las dos raíces son Observaciones
números complejos y conjugados. (no En una ecuación cuadrática:
tiene raíces reales)23 ax2 + bx + c = 0
23UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I 24UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I
– Ciencias 2017”.Ingreso 2018 – Ciencias 2017”.Ingreso 2018
39 Claudia Patricia Cárdenas Ticona PRECATÓLICA 2021-II
MATEMÁTICA
c Como las raíces irracionales se presentan
x1.x 2 ........ (2)
a por pares conjugados, entonces:
x1 3x 2 ........ (3) x1 2 6 x 2 2 6
x 2 ( x1 x 2 ) x x1.x 2 0 x1 3 2i x 2 3 2i
25UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I 26UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I
– Ciencias 2017”.Ingreso 2018 – Ciencias 2017”.Ingreso 2018
40 Claudia Patricia Cárdenas Ticona PRECATÓLICA 2021-II
MATEMÁTICA
Ejemplo 3. Determinar el mayor valor entero que
Calcular “a” y “b” en las ecuaciones: satisface a la ecuación :
(a 3)x2 – (a 4) x + 3 = 0 𝑥 2 − 5𝑥 − 2√𝑥 2 − 5𝑥 + 3 = 0
(b + 1)x2 – (2b4) x + 6 = 0 A) 6
Sabiendo que tienen las mismas raíces B) 1
Solución: C) 8
Ya que las raíces son las mismas, se D) 9
cumple que: E) 2
a 3 a4 3 1
b 1 2b 4 6 2
4. Dada la ecuación: 3𝑥 2 + 6𝑥 + 𝑎 = 0
De donde obtenemos, el sistema: sabemos que una de sus raíces es -2,
2a - b = 7 calcular la otra raíz.
a–b=2 A) 3
Resolviendo obtenemos: B) 0
a=5 b=3
C) 5
PROBLEMAS PROPUESTOS D) 2
1. Hallar el conjunto solución de la E) 1
ecuación:
(𝑥 − 2)(𝑥 − 4) = 5𝑥(𝑥 − 4)
A) {−2; 4}
5. Calcular el valor de 25ab, si las
B) {1; 3} ecuaciones son equivalentes:
1 (5𝑎 − 28)𝑥 2 − (𝑎 − 4)𝑥 + 4 = 0
C) {− ; 4} (5𝑏 + 4)𝑥 2 − 5𝑏𝑥 + 20 = 0
2
D) {2; 4}
A) 128
3
E) { ; 2} B) 347
2
C) 198
2. Determine la suma de las raíces que D) 341
satisfacen la ecuación:
E) 262
√𝑥 + 6 + √𝑥 + 3 = √2𝑥 + 13
A) – 7
B) – 9 6. Indicar los valores que puede tomar k,
C) – 2 para que la ecuación tenga raíces reales
iguales:
D) – 14 𝑥 2 − 𝑘𝑥 − 1 + 𝑘 = 0
E) 7
D) 24 16 17 18 19 20
E) 12 A E B D D
23. Juancito perdió su celular y su mamá le
dice que le comprará otro, dentro de un 21 22 23 24
tiempo (meses) igual a la otra raíz de la C B A C
ecuación aumentada en 4:
𝑥 2 + (−𝑎 + 3)𝑥 + 𝑎 + 40 = 0
44 Claudia Patricia Cárdenas Ticona PRECATÓLICA 2021-II
MATEMÁTICA
Despejamos “y” de la ecuación (2)
SISTEMAS DE ECUACIONES y = 9 – 3x… (3)
Reemplazamos (3) en (1):
LINEALES 5x – 2(9 – 3x) = 4
5x – 18 + 6x = 4
1. Definición 11x = 22
Se denomina sistema de ecuaciones, al x = 2… (4)
conjunto de ecuaciones que verifican Remplazamos (4) en (3)
simultáneamente para los mismos valores y = 9 – 3(2)
de sus incógnitas. y=3
Por lo tanto: C.S. = {(2,3)}
2. Sistema de ecuaciones de primer
2. Método de igualación, consiste en:
grado (lineales) con dos incógnitas.
1° Se despeja en las ecuaciones la misma
Tiene la siguiente forma: incógnita.
a 1 x b 1 y c 1 2° Se iguala las dos expresiones de la
incógnita despejada.
a 2 x b 2 y c 2
3° Se resuelve la ecuación obtenida.
4° Se sustituye la solución obtenida en
3. Resolución de un sistema de
cualquier de las expresiones de la
ecuaciones lineales con dos
incógnita.
incógnitas.
Resolver un sistema de ecuaciones, implica Ejemplo
determinar el conjunto solución (C.S), el Resolver:
cual es un par ordenado (x; y) de números 5x 3y 8 ... (1)
reales y que al ser sustituido en las
3x 2y 3 ... (2)
ecuaciones las convierte en identidades
Solución:
3.1 Métodos de resolución Despejando “y” en las ecuaciones (1) y
Para obtener el conjunto solución se puede (2):
aplicar cualquiera de los siguientes 8 5x
métodos: y . . . (3)
3
a) Método de sustitución, consiste en:
3 3x
1° De una ecuación, se despeja una y . . . (4)
incógnita. 2
2° Se sustituye la incógnita despejada en la Igualando (3) y (4)
otra ecuación del sistema, obteniendo así 8 5x 3 3x
una ecuación solamente con una incógnita. 3 2
3° Se resuelve la ecuación obtenida. 16 – 10x = 9 – 9x
4° Se sustituye la solución obtenida en la x = 7… (5)
expresión de la otra incógnita. Reemplazando (5) en (2)
Ejemplo 3(7) + 2y = 3
Resolver: 21 + 2y = 3
5x 2y 4 ... (1) 2y = - 18
3x y 9 ... (2) y=-9
Solución: Por lo tanto: C.S. = {(7,-9)}
45 Claudia Patricia Cárdenas Ticona PRECATÓLICA 2021-II
MATEMÁTICA
3. Método de reducción, consiste en: a) Compatible determinada
1° Se multiplica a los dos miembros de las Si el sistema tiene una solución única
dos ecuaciones por ciertos números, de Además se cumple que:
tal forma que los coeficientes de una
a1 b1
incógnita sean opuestos.
2° Se suman las dos ecuaciones miembro a a2 b2
miembro. Interpretación gráfica: corresponde a
3° Se resuelve la ecuación obtenida. dos rectas secantes
4° Se sustituye la solución obtenida en Ejemplo
cualquiera de las dos ecuaciones Gráficamente el sistema:
iniciales para hallar la otra incógnita.
5x 2y 19 ... (1)
Ejemplo 4 x 3y 6 ... (2)
Resolver: Sería tal como se muestra:
8x 5y 28 ... (1)
3x 2y 11 ... (2)
Solución:
Multiplicando la primer ecuación por 3 y
la segunda por – 8
24x + 15y = -84
-24x - 16y = 88
-y=4
y = - 4… (3)
El punto de intersección de ambas rectas
Reemplazamos (3) en (2) es (3;2), por lo tanto: C.S={(3;2)} es la
3x + 2(- 4) = -11 única solución
3x – 8 = -11 b) Compatible indeterminada
3x = - 3 Si el sistema tiene infinitas
x=-1 soluciones
Por lo tanto: C.S. = {(-1;-4)
Además se cumple que:
4. Análisis de la solución de un sistema a1 b1 c1
de ecuaciones lineales con dos a2 b2 c 2
incógnitas. Interpretación gráfica: corresponde a
Un sistema de ecuaciones de la forma: dos rectas coincidentes
a1x b1y c1 Ejemplo
Puede ser:
a 2 x b 2 y c 2
Gráficamente el sistema:
x y 4 ... (1)
3x 3y 12 ... (2)
D) 36 B B B A A
E) 37 6 7 8 9 10
30 UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I 32UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I
– Ciencias 2017”.Ingreso 2018 – Ciencias 2017”.Ingreso 2018
31 UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I
inecuación: B) ]−∞; − [
9
2
3(𝑥 + 8) − 12 ≥ 7𝑥 − 2(9 − 4𝑥)
3
C) ] ; +∞[
5 4
A) ]−∞; ]
2 D) ]−∞; 9[
B) ]−∞; 2] 3
E) ]−∞; [
5 4
C) [ ; +∞[
4
E) – 2 D) ℝ
A) 13 C) 25
B) 9 D) 18
C) 7 E) - 27
D) ]1; 12[ D) 8
1 3
E) ] ; [ E) 12
4 4
20. Del dinero que tenía Francisco perdió
F)
S/.3. Si el cuádruplo del dinero que le
17. Hallar el conjunto solución del sistema: queda, es mayor que S/.56 y el doble
(3 − 𝑥)(𝑥 + 7) ≤ 0 del dinero que tenía es menor que
{ (𝑥 − 3)2 ≤ 4 S/.38. Determinar la cantidad de dinero
2𝑥(𝑥 − 8) + 7 ≤ 𝑥 2 − 5(2𝑥 + 1) + 𝑥 que le queda a Francisco.
A) [3; 4] A) 12
C) 9
B) 188
D) 8
C) 144
E) 4
D) 123
C 60°
A
b
L L
b.c
A ABC
2
60° 60°
A C
L
B
A C
b
b a
abc
A ABC
A c C 4R
Siendo R el circunradio
A ABC p(p a)(p b)(p c )
1.2 Áreas de regiones cuadrangulares
Siendo p semiperímetro de la región
a) Área de un cuadrado
triangular
abc
p
2 L
A L2
f) Área de la región triangular en
función del inradio
L
B
b) Área de un rectángulo
c a
r a
b
A b C
A ABC p r A ab
Siendo r el inradio y p el
abc
semiperímetro: p
2
d B
C A C BD
A
D
D
C
Dd
A N
2
B P
d) Área de un romboide M
A Q D
H
h a Si: M, N, P y Q son puntos medios del
cuadrilátero ABCD, se cumple que el
cuadrilátero MNPQ es un paralelogramo.
b
A b.h aH Además:
A región ABCD
A región MNPQ
2
e) Área de un trapecio
En un paralelogramo
b
B C
M N A1
h A2 A1 = A 2
A D
a
B
ab A
A h (MN).h C A=B=C=D
2 D
B P C
Siendo: AM=MB y CN=ND
a y b son las bases mayor y menor
del trapecio y h la altura.
MN es la mediana del trapecio. A D
A región ABCD
A región APD
2
B C
B E
r O
M
A
A D
Si: AM = MB, se cumple:
Apolígono = p×r
A región ABCD
A región MCD
2 Donde:
p es el semiperímetro del polígono, y
r es el radio de la circunferencia inscrita
B C
B E
R
ap O
B C n
S1 A
R
F
A A
S2
A D
Apolígono regular = n n . ap
2
A 2 S1 S 2
Apolígono regular = n R . Sen
2
2
1.3 Áreas de polígonos circunscritos
Donde:
En todo polígono circunscrito a una n es el número de lados del polígono regular
circunferencia, el área se puede expresar n es la longitud del lado del polígono regular
como el producto del semiperímetro y el ap es la apotema del polígono regular R es
radio de la circunferencia inscrita el radio de la circunferencia circunscrita
S r
R
S S
S S
S
A corona circular (R 2 r 2 )
2. Regiones circulares
2.1 Área de una región circular
(AB) 2
A corona circular
4
A
2 d2 R
A R A
4
Siendo: O
R es el radio del círculo
d es el diámetro del círculo B
2.2 Área de un sector circular
R 2 1 2
A A segmento circular R . sen
360 2
R 2
O A segmento circular sen
2 180
R
B
R 2
A sec tor circular
360
C) 12 3 cm2
D) 25 cm2
E) 50 cm2
A D
8. En el rectángulo ABCD, AB = 8 cm, BE
= 6 cm y AD = 10 cm. Calcula el área A) 48 cm2
de la región sombreada.
E B) 24 cm2
B C
C) 30 cm2
D) 12 cm2
E) 36 cm2
11. En el gráfico, MNPQ y QRST son
cuadrados cuyos lados miden 4 y 3
A D unidades respectivamente. Calcula el
área del cuadrilátero PSTN.
65 Claudia Patricia Cárdenas Ticona PRECATÓLICA 2021-II
MATEMÁTICA
N P B C
R S T
M T
Q A D
A) 12,5 u2 A) 68 dm2
B) 13 u2 B) 96 dm2
C) 15 u2 C) 48 dm2
D) 10 u2 D) 78 dm2
E) 25 u2 E) 98 dm2
25 3 2
C) u
D 2
A
A) 1,6 u. 75 3 2
D) u
2
B) 6,4 u.
C) 1,8 u. 75 3 2
E) u
D) 6,2 u. 4
E) 6 u.
13. En el gráfico, ABCD es un trapecio 15. Calcula el área de la región de un
rectángulo cuyas bases miden 4 dm y 9 cuadrilátero MNPQ circunscrito a una
dm. Calcula el área del trapecio, circunferencia de radio igual a 2u.
sabiendo que T es punto de tangencia Además MN = 3 u y PQ = 5 u.
6 B) 56,1 cm2
E) dm
2 C) 71,6 cm2
D) 37,5 cm2
17. Un círculo inicialmente de 17 cm, de
radio se reduce a un circulo más E) 6,5 cm2
pequeño de 13 cm. de radio. Calcular el 20. Los lados de un triángulo miden 13, 14 y
área reducida. . 15 cm. Sobre el lado intermedio se toma
A) 100 cm2 un punto y haciendo centro en él, se
grafica una circunferencia tangente a los
B) 110 cm2 otros dos lados. Calcular el área de la
región circular limitada por la
C) 120 cm2
circunferencia.
67 Claudia Patricia Cárdenas Ticona PRECATÓLICA 2021-II
MATEMÁTICA
A) 36 cm2 23. En el gráfico, ABCD es un cuadrado de
16 m2 de área. Calcular el área de la
B) 25 cm2 región sombreada.
C) 64 cm2 A B
D) 16 cm2
E) 100 cm2
21. En el gráfico P, Q y R son puntos de
tangencia; si AB=8 unidades, calcula el
área de la región sombreada.
B D C
P
Q A) 4𝜋m2
B) 𝜋 − 2 m2
A 37° C
R C) 2𝜋 m2
D) 3𝜋 − 2 m2
E) 𝜋 + 3 m2aaaaaaaaasvfdjyfhhd
A) 16 u2
CLAVE DE RESPUESTAS
B) 19 u2
1 2 3 4 5
C) 21 u2
E A D E B
D) 22 u2
E) 24 u2 6 7 8 9 10
E D C 9 B
22. En un círculo de 6 dm. de radio dos 11 12 13 14 15
cuerdas paralelas, a un mismo lado del
centro, son el lado del hexágono y el A A D A E
lado del cuadrado inscrito. Calcular el
área comprendida entre las cuerdas. 16 17 18 19 20
A) 3π 9 3 18 dm2
A C E A A
B) 3π 9 3 18 dm2
21 22 23
C) 18 9 3 3π dm2
C A C
D) 3π 6 3 18 dm2
E) 3π 6 3 18 dm2
68 Claudia Patricia Cárdenas Ticona PRECATÓLICA 2021-II
MATEMÁTICA
LA RECTA
1. PENDIENTE DE UNA RECTA:
Inclinación que presenta toda recta con
respecto al eje de abscisas.
Si L1 // L2 se cumple que:
𝑚1 = 𝑚2
𝑚 = 𝑡𝑎𝑛𝛼 𝑦 𝑚1 = 𝑡𝑎𝑛𝛽
𝑦2 − 𝑦1
𝑚=
𝑥2 − 𝑥1
34UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I 35UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I
– Ciencias 2017”.Ingreso 2018 – Ciencias 2017”.Ingreso 2018
69 Claudia Patricia Cárdenas Ticona PRECATÓLICA 2021-II
MATEMÁTICA
puntos que determinaron la recta, deben
tener la misma pendiente.
3.1. Ecuación punto pendiente
La ecuación de la recta L que pasa por el
punto 𝑃1 (𝑥1 , 𝑦1 ) y cuya pendiente es m,
está dado por:
𝑦 − 𝑦1 = 𝑚(𝑥 − 𝑥1 )
Dónde:
b: ordenada en el origen
P: Punto cualquiera
𝑥 𝑦
+ =1
𝑎 𝑏
𝑦2 − 𝑦1
𝑦 − 𝑦1 = (𝑥 − 𝑥1 )
𝑥2 − 𝑥1
𝐴
: 𝑚=−
𝐵
𝐶
𝑏=−
𝐵
10. Hallar la ecuación de la recta que pasa 13. Hallar la ecuación de la recta que pasa
por el punto (2; -9) y es perpendicular a por (- 8; 12) y es paralela a la recta
la recta que pasa por los puntos (-1; 3) L: 4𝑥 − 7𝑦 − 18 = 0
y (7; -4). A) 3𝑥 – 2𝑦 + 118 = 0
A) 8𝑥 − 7𝑦 − 79 = 0 B) 7𝑥 + 4𝑦 – 126 = 0
B) 7𝑥 + 8𝑦 + 28 = 0 C) 2𝑥 – 3𝑦 – 127 = 0
C) 7𝑥 – 8𝑦 + 18 = 0 D) 4𝑥 − 7𝑦 + 116 = 0
D) 8𝑥 + 7𝑦 − 43 = 0 E) 𝑥 + 4𝑦 – 136 = 0
E) 3𝑥 + 6𝑦 − 79 = 0
C) √5 D) 9u2
E) 18u2
D) 2√5
E) 3√5 LA RECTA
23. El triple de la distancia más corta entre 1 2 3 4 5
el punto P (1; - 3) y la recta
L: 2y - 3x = 4 es lo que Juan va a E A C B D
caminar de su casa a la universidad.
A) 3√13 6 7 8 9 10
B) 13√14 A E E B A
C) 9√13 11 12 13 14 15
D) 18 √7 C B D C B
E) 6√14 16 17 18 19 20
24. Maribel produce 50 unidades de
E A C B C
detergente líquido al precio de 45 soles
por unidad y 60 unidades de detergente 21 22 23 24 25
líquido al precio de 60 soles. Sabiendo
que entre el precio y el número de D D A C A
unidades producidas existe una relación
lineal. Determine la ecuación del precio
75 Claudia Patricia Cárdenas Ticona PRECATÓLICA 2021-II
MATEMÁTICA
Equivalencias:
RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DE UN 1g = 100m ; 1m = 100s ; 1g = 10 000s
ÁNGULO AGUDO
1.3 Sistema radial (R)
Su unidad angular es el radián (1 rad).
1. Sistema de medidas angulares36 Es el ángulo central que se encuentra en
La medida de un ángulo se expresa en una circunferencia, con un arco que tiene la
cualquiera de estos tres sistemas: misma longitud que el radio.
1.1 Sistema sexagesimal (S)
Su unidad angular es el grado sexagesimal
(1º), el cual se obtiene al dividir un ángulo de
una vuelta en 360 partes iguales.
1rad r
1 vuelta = 2π rad
1 vuelta 2r
1.4 Relación entre los tres sistemas
1 vuelta Sean S, C y R los números que representan
1 1 vuelta = 360º la medida de un mismo ángulo, en los
360 partes
sistemas sexagesimal, centesimal y radial,
Equivalencias: respectivamente. La relación entre ellos es
la siguiente:
1º = 60 ; 1 = 60 ; 1º = 3600
1.2 Sistema centesimal (C) S C R S C R
Su unidad angular es el grado centesimal 360 400 2 180 200
(1g), el cual se obtiene al dividir un ángulo
de una vuelta en 400 partes iguales. a) Fórmula general de conversión
S 180k
S C R
k C 200k
180 200 π R πk
c hipotenusa c
Secante Sec
a cateto adyacente b
hipotenusa c
Cosecante Csc
A C cateto opuesto a
b
Lados: a y b son los catetos y c es la 4. Razones trigonométricas inversas
hipotenusa
Ángulos: C = 90° y ∡A y ∡B son Sen Cos Tan Cot Sec Csc
ángulos agudos
Vértices: A, B y C
a b a b c c
En todo triángulo rectángulo se cumple:
c c b a b a
Teorema de Pitágoras: c2 = a2 + b2
m∡A + m∡B = 90
Son razones inversas
3. Definición de las razones
trigonométricas En el cuadro anterior, se observa que el
Dado el triángulo ACB, recto en “C”, producto de las razones trigonométricas
según la figura, se establecen las inversas es igual a 1, siempre que sea el
siguientes definiciones para el ángulo mismo ángulo.
agudo :38 B Es decir:39
c Sen Co sec 1
a
Cos Sec 1
Tan Cot 1
A C
b
37 UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I 39UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I
– Ciencias 2017”.Ingreso 2018 – Ciencias 2017”.Ingreso 2018
38 UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I
α b
45° Tan c
2 ac b
1k
a
41UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA. “Compendio I
– Ciencias 2017”.Ingreso 2018
80 Claudia Patricia Cárdenas Ticona PRECATÓLICA 2021-II
MATEMÁTICA
EJERCICIOS PROPUESTOS 2. Calcula el valor de:
1. Teniendo en cuenta los triángulos 𝜋 𝜋 𝜋
notables y las definiciones de las 𝐸 = 4 tan + 6 sen + 3 cos
4 6 3
razones trigonométricas, completa los
siguientes cuadros, escribiendo los A) 5,5
valores de la razones trigonométricas de B) 6,5
los angulos notables cuyos valores:
a) Son exactos C) 7,5
Sec D) 2.25
E) 2.75
Cosec
4. Los lados menores de un triángulo
rectángulo miden 3 y 5 unidades. Si el
b) Son aproximados menor ángulo agudo de dicho triangulo
mide “ θ ”. Calcula el valor de:
37° 53° 16° 74° 8° 82°
E = 17Sen2θ - 1
Sen A) 1,5
B) 2,5
Cos
C) 3,5
D) 4,5
Tan
E) 5,5
Cot
5. Si:
𝜋 𝜋 𝜋
Sec 𝐹(𝑥) = csc + tan + 2 cos
3𝑥 2𝑥 𝑥+1
B) 25 m C) 6
C) 20 m D) 8
D) 15 m E) 10
E) 32 m CLAVE DE RESPUESTAS
21 22
21. Calcular la altura de un árbol, si el ángulo
de elevación de su parte más alta D C
aumenta de 37º hasta 45º, cuando el
observador avanza 3 m hacia el árbol.
84 Claudia Patricia Cárdenas Ticona PRECATÓLICA 2021-II
MATEMÁTICA
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS