Problemas de aritmética
Las ofertas del Black Friday, el IVA de una computadora, dos amigas que salen a la vez para encontrarse, una mezcla de frutos secos para vender en la refacción del colegio… Son problemas de todos los días y casi todos se resuelven con unas pocas ideas muy potentes. Una pregunta para arrancar: si unos tenis suben un 20 % y después bajan un 20 %, ¿vuelven a costar lo mismo? Al final de la página la vas a poder responder sin dudar.
Porcentajes: el factor multiplicador
Subir un 12 % (como el IVA) es lo mismo que multiplicar por 1.12. Bajar un 30 % es multiplicar por 0.70. Ese número por el que multiplicas se llama factor multiplicador (también «índice de variación»: es el mismo concepto).
En una tienda de ropa deportiva tienen promociones por la semana de ofertas. Unos tenis de básquetbol que te gustan costaban originalmente 680 quetzales. Si la tienda…
En una tienda de ropa deportiva tienen promociones por la semana de ofertas. Unos tenis de básquetbol que te gustan costaban originalmente 680 quetzales. Si la tienda aplica un descuento del $20\%$, calcula cuánto dinero te descuentan y cuál es el precio final que tendrás que pagar en caja.
Al comprar una computadora portátil nueva, el precio que marca la etiqueta es de 4,800 quetzales sin impuestos. Si se aplica un Impuesto al Valor Agregado (IVA) del…
Al comprar una computadora portátil nueva, el precio que marca la etiqueta es de 4,800 quetzales sin impuestos. Si se aplica un Impuesto al Valor Agregado (IVA) del $21\%$, calcula cuánto hay que pagar de impuestos y cuál será el precio total de la computadora una vez sumado el IVA.
En una tienda de ropa deportiva en línea, unos tenis que costaban inicialmente $640$ quetzales subieron su precio un $20\%$ debido a la alta demanda. Un mes después,…
En una tienda de ropa deportiva en línea, unos tenis que costaban inicialmente $640$ quetzales subieron su precio un $20\%$ debido a la alta demanda. Un mes después, durante las ofertas de "Mid-Season", la tienda aplicó un descuento del $20\%$ sobre el precio que tenían en ese momento.
Calcula el precio final de los tenis y razona si cuestan lo mismo que al principio, más o menos. Apoya tu razonamiento calculando el índice de variación total.
Volver al valor inicial
A veces conoces el precio final y necesitas el inicial. Si $\text{final} = \text{inicial} \cdot \text{factor}$, entonces $\text{inicial} = \text{final} : \text{factor}$. Para deshacer un porcentaje se divide por el factor.
También sirve cuando te dan una parte y su porcentaje: si $4{,}500$ es el $75\,\%$ de un total, el total es $4{,}500 : 0.75 = 6{,}000$.
En un laboratorio están analizando la capacidad de una batería experimental. Actualmente la batería tiene una carga de 4500 mAh, lo que representa el $75\%$ de su…
En un laboratorio están analizando la capacidad de una batería experimental. Actualmente la batería tiene una carga de 4500 mAh, lo que representa el $75\%$ de su capacidad total máxima. ¿Cuál es la capacidad total de la batería (en mAh) cuando está cargada al $100\%$?
Quieres comprar una tableta gráfica para tus diseños digitales. En la tienda ves que el precio final que marca la etiqueta es de $290.40$ quetzales, y se indica "IVA…
Quieres comprar una tableta gráfica para tus diseños digitales. En la tienda ves que el precio final que marca la etiqueta es de $290.40$ quetzales, y se indica "IVA ($21\%$) incluido".
¿Cuál era el precio de la tableta antes de aplicarle el impuesto? Si el mes que viene suben el precio base un $10\%$ pero bajan el IVA al $10\%$, ¿costará más o menos que ahora?
Durante el "Black Friday", una tienda de electrónica subió el precio de una computadora portátil un 20% respecto a su precio de octubre. Una semana después, anunció una…
Durante el "Black Friday", una tienda de electrónica subió el precio de una computadora portátil un 20% respecto a su precio de octubre. Una semana después, anunció una "Gran Oferta" aplicando un descuento del 25% sobre ese precio ya subido.
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Si el precio final que pagó un cliente fue de 6,480 quetzales, ¿cuál era el precio original de la computadora en octubre?
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¿Realmente el cliente ahorró dinero respecto al precio de octubre o pagó más? Calcula el porcentaje de variación total (aumento o disminución real).
Regla de tres simple
Si con Q60 compras 8 gaseosas, con Q90 compras 12. Las dos magnitudes crecen a la vez y en la misma proporción: son directamente proporcionales. Si 5 cables tardan 6 horas en transferir unos archivos, 10 cables tardan 3: son inversamente proporcionales (más de una, menos de la otra).
Para organizar una fiesta de fin de curso, tres amigos han comprado refrescos. Sabemos que con 96 quetzales han podido comprar 8 botellas grandes de refresco. Calcula…
Para organizar una fiesta de fin de curso, tres amigos han comprado refrescos. Sabemos que con 96 quetzales han podido comprar 8 botellas grandes de refresco. Calcula cuántas botellas podrán comprar si consiguen reunir 216 quetzales más, asumiendo que el precio por botella no cambia.
Estás descargando un videojuego muy pesado en tu consola. Tu conexión a internet actual tiene una velocidad de 50 Mbps y la consola estima que tardará 4 horas en…
Estás descargando un videojuego muy pesado en tu consola. Tu conexión a internet actual tiene una velocidad de 50 Mbps y la consola estima que tardará 4 horas en completarse la descarga. Si pudieras conectarte a una red de fibra óptica más rápida de 200 Mbps, ¿cuánto tiempo tardaría en descargarse el mismo juego? Recuerda que a mayor velocidad, menor tiempo.
Estás organizando una "LAN Party" en el instituto. El año pasado, con $5$ cables de red de alta velocidad conectando el servidor principal, tardaron $3$ horas en…
Estás organizando una "LAN Party" en el instituto. El año pasado, con $5$ cables de red de alta velocidad conectando el servidor principal, tardaron $3$ horas en transferir todos los archivos necesarios para el torneo.
Este año, la cantidad de archivos a transferir es el doble que el año pasado, pero han conseguido $2$ cables más (en total tienen $7$ cables iguales). Suponiendo que todos los cables transfieren datos a la misma velocidad, ¿cuánto tiempo tardarán en transferir todos los archivos este año? Expresa el resultado en horas y minutos.
Regla de tres compuesta
Cuando intervienen más de dos magnitudes, comparas cada una con la incógnita por separado, como si las demás no cambiaran. Una forma muy clara es reducir a la unidad: averiguar cuánto hace uno en una unidad de tiempo.
Imagina que eres el gestor de un equipo de "e-sports". Para editar los videos de las mejores jugadas de la temporada pasada, 4 editores trabajando 6 horas diarias…
Imagina que eres el gestor de un equipo de "e-sports". Para editar los videos de las mejores jugadas de la temporada pasada, 4 editores trabajando 6 horas diarias tardaron 10 días en terminar 12 videos de alta calidad.
Para la nueva temporada, el patrocinador exige más contenido: deben producir 18 videos con la misma calidad en un plazo máximo de 8 días. Si contratas a 2 editores más (siendo ahora 6 en total), ¿cuántas horas diarias deberá trabajar el equipo para cumplir con el plazo?
Plantea el problema utilizando una regla de tres compuesta.
Mezclas
Si mezclas 2 kg de nueces de Q60 el kilo con 3 kg de pasas de uva de Q35 el kilo, ¿a cuánto sale el kilo de mezcla? No es el promedio de los precios (Q47.50), porque hay más pasas que nueces.
Para preparar una mezcla especial de frutos secos para una excursión, mezclamos 2 kg de nueces que cuestan 96 quetzales/kg con 3 kg de almendras que cuestan 64…
Para preparar una mezcla especial de frutos secos para una excursión, mezclamos 2 kg de nueces que cuestan 96 quetzales/kg con 3 kg de almendras que cuestan 64 quetzales/kg. Calcula el precio por kilo de la mezcla resultante.
Para preparar una mezcla de frutos secos para vender en el recreo con el fin de recaudar fondos para el viaje de fin de curso, han comprado: $15$ kg de nueces a $96$…
Para preparar una mezcla de frutos secos para vender en el recreo con el fin de recaudar fondos para el viaje de fin de curso, han comprado:
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$15$ kg de nueces a $96$ quetzales/kg.
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$10$ kg de manías a $36$ quetzales/kg.
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$5$ kg de marañones, que son más caros.
Si quieren que el precio de costo de la mezcla resultante sea de $84$ quetzales/kg, ¿cuánto debe costar el kilo de marañones?
En el laboratorio de química tenéis dos disoluciones de ácido clorhídrico. La disolución A tiene una densidad de 1.2 g/ml y la disolución B tiene una densidad de 0.9…
En el laboratorio de química tenéis dos disoluciones de ácido clorhídrico. La disolución A tiene una densidad de 1.2 g/ml y la disolución B tiene una densidad de 0.9 g/ml.
Necesitáis preparar una mezcla de medio litro que tenga una densidad final exacta de 1.15 g/ml.
¿Qué cantidad de mililitros de la disolución A y de la disolución B debéis mezclar para obtener ese resultado? (Recuerda que la densidad de la mezcla es la masa total dividida por el volumen total).
Móviles: encuentros y persecuciones
Todo parte de $\text{distancia} = \text{velocidad} \cdot \text{tiempo}$. El truco es pensar en cómo cambia la distancia entre los dos vehículos cada hora.
Dos amigas, Carla y Beatriz, quedan para verse. Viven en dos pueblos separados por una carretera recta de $12$ km. Carla sale de su casa en bicicleta eléctrica a una…
Dos amigas, Carla y Beatriz, quedan para verse. Viven en dos pueblos separados por una carretera recta de $12$ km.
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Carla sale de su casa en bicicleta eléctrica a una velocidad constante de $20$ km/h hacia la casa de Beatriz.
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Beatriz sale al mismo tiempo caminando hacia la casa de Carla a $4$ km/h.
¿Cuánto tiempo tardarán en encontrarse? ¿A qué distancia de la casa de Carla se producirá el encuentro?
Un camión de mercancías sale de Madrid hacia Barcelona a una velocidad constante de 90 km/h. Una hora y media (1.5 h) más tarde, sale un coche deportivo desde el mismo…
Un camión de mercancías sale de Madrid hacia Barcelona a una velocidad constante de 90 km/h.
Una hora y media (1.5 h) más tarde, sale un coche deportivo desde el mismo punto persiguiendo al camión a una velocidad constante de 120 km/h. La figura muestra la situación en el instante en que sale el coche.
- a) ¿Cuánto tiempo tardará el coche en alcanzar al camión, contado desde que sale el coche?
- b) ¿A qué distancia de Madrid se producirá el encuentro?
Llaves y trabajos en equipo
Una llave llena un tanque de agua en 3 horas y otra en 6. ¿Cuánto tardan juntas? No son 9 horas (¡tardarían más que cada una sola!) ni 4.5. La clave es pensar en qué parte llena cada una en una hora.
Un depósito de agua municipal dispone de dos tuberías de entrada y un desagüe: La tubería A llena el depósito vacío en 6 horas. La tubería B llena el depósito vacío en 4…
Un depósito de agua municipal dispone de dos tuberías de entrada y un desagüe:
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La tubería A llena el depósito vacío en 6 horas.
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La tubería B llena el depósito vacío en 4 horas.
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El desagüe vacía el depósito lleno en 12 horas.
Un día, estando el depósito vacío, el operario abre las dos tuberías de entrada (A y B) pero se olvida de cerrar el desagüe. ¿Cuánto tiempo tardará en llenarse el depósito en estas condiciones?
Repartos proporcionales
Un reparto proporcional divide una cantidad en partes proporcionales a ciertos números (horas trabajadas, dinero aportado…).
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Directo: a más aporte, más te toca. Sumas los números, calculas cuánto vale cada «parte» y multiplicas.
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Inverso: a más «aporte», menos te toca. Se reparte de manera directa a los inversos de los números.
Tres hermanos han ayudado a sus abuelos a limpiar el jardín durante el fin de semana. Como recompensa, los abuelos les han dado 150 quetzales para repartir. Han decidido…
Tres hermanos han ayudado a sus abuelos a limpiar el jardín durante el fin de semana. Como recompensa, los abuelos les han dado 150 quetzales para repartir. Han decidido repartirlo de forma directamente proporcional a las horas que ha trabajado cada uno: el mayor trabajó 5 horas, el mediano 3 horas y el pequeño 2 horas. ¿Cuánto dinero le corresponde a cada hermano?
Tres amigos streamers participan en un torneo benéfico. El premio total a repartir es de $3150$ quetzales, pero las reglas dicen que el reparto debe ser inversamente…
Tres amigos streamers participan en un torneo benéfico. El premio total a repartir es de $3150$ quetzales, pero las reglas dicen que el reparto debe ser inversamente proporcional al número de veces que su personaje fue eliminado en el juego ("muertes").
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Jugador A: 2 eliminaciones.
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Jugador B: 3 eliminaciones.
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Jugador C: 6 eliminaciones.
¿Cuánto dinero recibe cada jugador? Comprueba que la suma de los premios es correcta.
Interés simple y compuesto
El interés es lo que te paga el banco por tener tu dinero. Se calcula con una tasa de interés anual.
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Interés simple: cada año ganas lo mismo, porque la tasa se aplica siempre sobre el capital inicial. Es una cuenta lineal: $C_f = C \cdot \left(1 + \frac{r}{100} \cdot n\right)$.
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Interés compuesto: los intereses se suman al capital y también generan intereses. El factor multiplicador se repite cada año: $C_f = C \cdot \left(1 + \frac{r}{100}\right)^n$.
¿Por qué? En el compuesto, cada año aplicás el factor $1 + \frac{r}{100}$ sobre lo que ya tienes, igual que en los porcentajes encadenados.
Has decidido abrir una cuenta de ahorro juvenil en el banco con el dinero que te regalaron por tu cumpleaños. Depositas 4,000 quetzales en una cuenta que ofrece un…
Has decidido abrir una cuenta de ahorro juvenil en el banco con el dinero que te regalaron por tu cumpleaños. Depositas 4,000 quetzales en una cuenta que ofrece un interés simple del $3\%$ anual. Si mantienes el dinero en la cuenta sin retirarlo durante 4 años, ¿cuánto dinero tendrás en total al final de ese periodo (capital inicial + intereses)?
Tus abuelos han decidido abrir una cuenta de ahorro a tu nombre con $3,000$ quetzales para tus futuros estudios. El banco les ofrece un interés compuesto del $2.5\%$…
Tus abuelos han decidido abrir una cuenta de ahorro a tu nombre con $3,000$ quetzales para tus futuros estudios. El banco les ofrece un interés compuesto del $2.5\%$ anual. El dinero debe permanecer en el banco sin retirarse durante 4 años.
Calcula cuánto dinero habrá en la cuenta al finalizar los 4 años. ¿Cuánto dinero se ha generado solo en intereses? (Redondea a los centavos).
Un banco ofrece dos planes de ahorro para un capital inicial de 10,000 quetzales a un plazo de 3 años: Plan A (Interés Simple): Un rendimiento del 4% anual. (Los…
Un banco ofrece dos planes de ahorro para un capital inicial de 10,000 quetzales a un plazo de 3 años:
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Plan A (Interés Simple): Un rendimiento del 4% anual. (Los intereses se calculan siempre sobre los 10,000 quetzales iniciales).
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Plan B (Interés Compuesto): Un rendimiento del 3.8% anual. (Los intereses generados se suman al capital cada año para generar nuevos intereses).
Calcula el capital final obtenido con cada plan y determina cuál es la opción más beneficiosa y por cuánta diferencia de quetzales.
Errores de medición
Cuando redondeas o mides, casi nunca obtienes el valor exacto. Para saber cuánto te equivocaste:
Un influencer afirma en un vídeo que ha conseguido $1.5$ millones de nuevos seguidores en un mes. Sin embargo, al revisar las estadísticas reales de la plataforma, la…
Un influencer afirma en un vídeo que ha conseguido $1.5$ millones de nuevos seguidores en un mes. Sin embargo, al revisar las estadísticas reales de la plataforma, la cifra exacta es de $1,468,923$ seguidores.
Calcula el error absoluto y el error relativo (en porcentaje) que ha cometido el influencer al redondear la cifra. Expresa el error relativo con tres cifras significativas.
Estamos midiendo distancias utilizando instrumentos de precisión. Medimos la distancia de la Tierra a la Luna y obtenemos: $384,400$ km, con un error absoluto de…
Estamos midiendo distancias utilizando instrumentos de precisión.
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Medimos la distancia de la Tierra a la Luna y obtenemos: $384,400$ km, con un error absoluto de $\pm 100$ km.
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Medimos el diámetro de una célula en un microscopio y obtenemos: $0.025$ mm, con un error absoluto de $\pm 0.001$ mm.
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Calcula el error relativo de cada medición y exprésalo en notación científica.
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Razona: ¿Cuál de las dos mediciones es más precisa (tiene mayor calidad)?
Escalas: longitud, área y volumen
Si agrandas una figura o un cuerpo multiplicando sus longitudes por $k$ (una figura semejante), todo lo demás cambia a un ritmo distinto:
| Magnitud | Se multiplica por |
|---|---|
| Longitudes (aristas, perímetros) | $k$ |
| Áreas | $k^2$ |
| Volúmenes (y masa, si el material es el mismo) | $k^3$ |
¿Por qué? El área tiene dos dimensiones, así que se estira $k$ en cada una: $k \cdot k$. El volumen tiene tres: $k \cdot k \cdot k$.
Estás diseñando un modelo 3D para imprimirlo. Tienes un cubo original de metal que pesa 500 gramos. Si decides escalar el modelo y multiplicar por 3 la longitud de su…
Estás diseñando un modelo 3D para imprimirlo. Tienes un cubo original de metal que pesa 500 gramos.
Si decides escalar el modelo y multiplicar por 3 la longitud de su arista (haciendo un cubo mucho más grande):
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¿Cuál será el volumen del nuevo cubo comparado con el original? (Expresa cuántas veces mayor es).
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Si está hecho del mismo material (misma densidad), ¿cuánto pesará el nuevo cubo? Da el resultado en kilogramos.
Volvemos al principio
Los tenis que suben un 20 % y bajan un 20 % tienen un factor total de $1.20 \cdot 0.80 = 0.96$: no vuelven a su precio, quedan un 4 % más baratas. Con ese mismo razonamiento (pensar qué cambia en cada paso) resolviste todos los problemas de esta página.