Resolución de problemas con números enteros
En un videojuego empiezas una ronda con $20$ puntos. Cada trampa en la que caes te quita $15$ puntos, y caes en $3$ trampas. ¿Cuál es tu puntaje? Ya sabes sumar, restar, multiplicar y dividir números enteros. Lo difícil de un problema verbal casi nunca es la aritmética. Lo difícil es convertir la historia en números con los signos correctos. Vamos a practicarlo.
Problemas de un paso
Toda historia tiene un punto de referencia, que es el "cero" de la situación: el nivel del mar, la planta baja, un saldo bancario de $\$0$, una temperatura de $0$ grados. Lo que está por encima, lo que se gana o se deposita es positivo. Lo que está por debajo, lo que se pierde o se debe es negativo.
Las palabras del problema te dicen el signo:
| Positivo (+) | Negativo (−) |
|---|---|
| subió, ascendió, ganó, recibió, depósito, sobre el nivel del mar, goles a favor | bajó, cayó, perdió, gastó, retiro, bajo el nivel del mar, goles en contra |
Algunos problemas dan temperaturas en °C y otros en °F. Las matemáticas son exactamente las mismas, así que usa la unidad que indique el problema.
En una estación de esquí de Colorado, el termómetro marcaba $-5^\circ\text{C}$ a las ocho de la mañana. Al mediodía, la temperatura había subido $9^\circ\text{C}$. ¿Qué…
En una estación de esquí de Colorado, el termómetro marcaba $-5^\circ\text{C}$ a las ocho de la mañana. Al mediodía, la temperatura había subido $9^\circ\text{C}$. ¿Qué temperatura marcaba el termómetro a las doce del mediodía?
Marcos tiene $\$14$ en su cuenta bancaria. Si realiza una compra en una tienda de aplicaciones para su celular que cuesta $\$18$, ¿cuál será su nuevo saldo? Expréselo…
Marcos tiene $\$14$ en su cuenta bancaria. Si realiza una compra en una tienda de aplicaciones para su celular que cuesta $\$18$, ¿cuál será su nuevo saldo? Expréselo con un número entero.
Un buceador está realizando una inmersión a una profundidad de $12$ pies bajo el nivel del mar. Si decide descender otros $15$ pies para observar un coral, ¿a qué…
Un buceador está realizando una inmersión a una profundidad de $12$ pies bajo el nivel del mar. Si decide descender otros $15$ pies para observar un coral, ¿a qué profundidad se encontrará ahora? Expréselo como un número entero.
Problemas de varios pasos
Cuando hay varios movimientos seguidos, anota la posición después de cada uno. No intentes hacerlo todo de memoria.
En estos problemas, algunos números son posiciones (dónde estás) y otros son cambios (cuánto te mueves). Una posición es un punto de partida. Un cambio se suma o se resta a ella.
También puedes escribir todo como una sola suma: $1 + (-3) + 6 + (-2) = 2$. Obtienes el mismo resultado de las dos formas.
Un elevador de un centro comercial se encuentra en el piso $2$. Primero baja $4$ pisos para ir al estacionamiento y luego sube $3$ pisos para ir a las salas de cine. ¿En…
Un elevador de un centro comercial se encuentra en el piso $2$. Primero baja $4$ pisos para ir al estacionamiento y luego sube $3$ pisos para ir a las salas de cine. ¿En qué piso se encuentra el cine?
Lucía tiene en su cuenta bancaria un saldo de $120\ \$$. Durante la mañana, el banco le cobra un recibo de internet de $45\ \$$ y ella hace una compra en una tienda de…
Lucía tiene en su cuenta bancaria un saldo de $120\ \$$. Durante la mañana, el banco le cobra un recibo de internet de $45\ \$$ y ella hace una compra en una tienda de ropa por valor de $82\ \$$. Por la tarde, su abuelo le hace una transferencia por Venmo de $20\ \$$.
Calcule el saldo final de la cuenta de Lucía y explique si se encuentra en "números rojos" (saldo negativo) o no.
Una estación científica submarina tiene su centro de mando en el nivel $0$ (a nivel del mar). Dispone de pisos habitacionales hacia arriba (positivos) y laboratorios…
Una estación científica submarina tiene su centro de mando en el nivel $0$ (a nivel del mar). Dispone de pisos habitacionales hacia arriba (positivos) y laboratorios hacia abajo (negativos). Un investigador sale de su camarote en el piso $+3$, baja $8$ pisos para recoger unas muestras, luego sube $5$ pisos para analizarlas y finalmente baja otros $4$ para almacenarlas en el depósito de seguridad.
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¿En qué piso se encuentra el depósito de seguridad?
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Si cada piso mide $4$ pies de altura, ¿a qué profundidad (en pies) respecto al nivel del mar se encuentra el investigador al final de su trayecto?
Distancias y diferencias
Muchos problemas preguntan "¿qué tan separados están?". La distancia entre dos enteros $a$ y $b$ es $|a - b|$, el valor absoluto de su diferencia.
¿Por qué funciona? La recta numérica lo deja claro. Si los dos números están en lados opuestos del $0$, sumas sus distancias al $0$. Si están del mismo lado, restas. Restar y tomar el valor absoluto hace ambas cosas automáticamente.
Los opuestos están a la misma distancia del $0$, pero en lados contrarios. Por ejemplo, $+18$ y $-18$ están a $18 + 18 = 36$ de distancia.
Arrastra los puntos y observa qué tan separados quedan. Prueba a poner los dos del mismo lado del $0$.
Cambio neto y distancia total recorrida
A veces un problema pregunta dónde termina algo, y a veces pregunta cuánto recorrió. Son cosas distintas.
Calcule la distancia vertical que separa a un helicóptero que vuela a $250$ pies de altura sobre el nivel del mar de un submarino que navega a $45$ pies de profundidad.
Calcule la distancia vertical que separa a un helicóptero que vuela a $250$ pies de altura sobre el nivel del mar de un submarino que navega a $45$ pies de profundidad.
Un dron submarino está explorando una fosa marina a una profundidad de $125$ pies bajo el nivel del mar. Para evitar un obstáculo, asciende $40$ pies. Al mismo tiempo,…
Un dron submarino está explorando una fosa marina a una profundidad de $125$ pies bajo el nivel del mar. Para evitar un obstáculo, asciende $40$ pies. Al mismo tiempo, un pájaro sobrevuela la zona a una altura de $15$ pies sobre el nivel del mar.
- a) Represente con números enteros la posición del dron y del pájaro.
- b) Calcule la distancia vertical que separa al pájaro del dron en su posición final.
Un robot industrial se mueve sobre un eje vertical. Su programación le obliga a repetir el siguiente ciclo de movimientos: subir $12$ pulgadas, bajar $15$ pulgadas y…
Un robot industrial se mueve sobre un eje vertical. Su programación le obliga a repetir el siguiente ciclo de movimientos: subir $12$ pulgadas, bajar $15$ pulgadas y subir $7$ pulgadas.
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Si el robot repite este ciclo $8$ veces consecutivas, ¿cuál es su posición final respecto al punto de partida?
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¿Cuál ha sido la distancia total (en valor absoluto) que ha recorrido el robot después de completar los $8$ ciclos?
Líneas del tiempo: a. C. y d. C.
Una línea del tiempo es una recta numérica. Los años d. C. son positivos, los años a. C. son negativos y el punto de referencia es el año $0$. Para hallar cuánto duró algo, resta: año posterior menos año anterior.
Si las dos fechas son a. C., la más reciente es el número más cercano a cero. Del $500$ a. C. al $300$ a. C.: $-300 - (-500) = 200$ años.
Un emperador romano nació en el año $27$ a. C. y murió en el año $14$ d. C. ¿A qué edad falleció este emperador? (Suponga que ya había cumplido años en la fecha de su…
Un emperador romano nació en el año $27$ a. C. y murió en el año $14$ d. C. ¿A qué edad falleció este emperador? (Suponga que ya había cumplido años en la fecha de su muerte).
Un famoso filósofo de la antigua Grecia nació en el año $384$ a. C. y murió en el año $322$ a. C. Un historiador contemporáneo afirma que vivió más de $65$ años.…
Un famoso filósofo de la antigua Grecia nació en el año $384$ a. C. y murió en el año $322$ a. C. Un historiador contemporáneo afirma que vivió más de $65$ años.
Utilizando la resta de números enteros (considerando las fechas a. C. como números negativos), determine cuántos años vivió y razone si el historiador tiene razón.
Un arqueólogo estudia una civilización que floreció en el año $450$ a. C. y desapareció en el año $120$ d. C. Durante sus excavaciones en una antigua torre, encuentra…
Un arqueólogo estudia una civilización que floreció en el año $450$ a. C. y desapareció en el año $120$ d. C. Durante sus excavaciones en una antigua torre, encuentra una inscripción en el nivel superior, a $+18$ pies de altura, y una cámara oculta situada exactamente a la misma distancia del suelo pero hacia abajo (en el subsuelo).
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¿Cuántos años duró dicha civilización?
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Si el arqueólogo se encuentra en la cámara oculta y sube hasta la inscripción del nivel superior, ¿cuántos pies ha recorrido en total? Exprese los niveles como números enteros.
Razones de cambio
Cuando algo cambia una cantidad fija cada vez (cada hora, cada ronda, cada artículo), multiplica el cambio por vez por el número de veces. Conserva el signo del cambio: una baja es negativa.
La gráfica muestra la idea: cada hora la temperatura cambia $-4$, así que después de $6$ horas ha cambiado $6 \cdot (-4) = -24$.
A veces sabes dónde empiezas y dónde terminas, y necesitas hallar cuántos pasos hacen falta. Divide el cambio total entre el cambio por paso.
Una empresa de logística tiene una cámara frigorífica para alimentos congelados que se encuentra a una temperatura de $-18^\circ\text{C}$. Debido a una falla eléctrica,…
Una empresa de logística tiene una cámara frigorífica para alimentos congelados que se encuentra a una temperatura de $-18^\circ\text{C}$. Debido a una falla eléctrica, la temperatura empieza a subir $2^\circ\text{C}$ cada hora. ¿Qué temperatura marcará la cámara después de $5$ horas?
Una empresa de logística tiene una cámara frigorífica para conservar alimentos. La temperatura inicial de la cámara es de $4\ ^\circ\text{C}$. Debido a una falla…
Una empresa de logística tiene una cámara frigorífica para conservar alimentos. La temperatura inicial de la cámara es de $4\ ^\circ\text{C}$. Debido a una falla eléctrica, la temperatura sube $3\ ^\circ\text{C}$ cada hora durante las primeras $5$ horas. Una vez reparada la falla, un sistema de enfriamiento rápido consigue bajar la temperatura a razón de $5\ ^\circ\text{C}$ por hora.
Si el sistema de enfriamiento funciona durante $4$ horas, ¿cuál será la temperatura final de la cámara?
En una cámara frigorífica de alta precisión, la temperatura desciende $3$ $^\circ C$ cada $15$ minutos hasta alcanzar la temperatura de conservación de $-24$ $^\circ C$.…
En una cámara frigorífica de alta precisión, la temperatura desciende $3$ $^\circ C$ cada $15$ minutos hasta alcanzar la temperatura de conservación de $-24$ $^\circ C$. Si al encender la cámara la temperatura interior era de $+12$ $^\circ C$:
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¿Cuántas horas deben pasar para que la cámara alcance los $-24$ $^\circ C$?
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Si tras alcanzar esa temperatura hay una falla eléctrica y la temperatura sube $2$ $^\circ C$ cada hora, ¿cuál será la temperatura después de $7$ horas de avería?
Ganancias y pérdidas en una sola expresión
Los puntajes, los saldos bancarios y la diferencia de goles funcionan igual. Cada tipo de evento tiene su propio valor con signo, y lo multiplicas por las veces que ocurrió. Luego sumas todo, recordando que la multiplicación va antes que la suma.
En el fútbol (soccer), la diferencia de goles es goles a favor menos goles en contra. Una victoria de $4$ a $1$ cambia la diferencia en $+3$, una derrota de $0$ a $3$ la cambia en $-3$ y un empate la cambia en $0$. Suma el cambio de cada partido a la diferencia de goles actual del equipo.
En un juego de mesa, cada respuesta correcta suma $10$ puntos y cada error resta $15$ puntos. Si Alba tiene $45$ puntos y falla las siguientes tres preguntas, ¿qué…
En un juego de mesa, cada respuesta correcta suma $10$ puntos y cada error resta $15$ puntos. Si Alba tiene $45$ puntos y falla las siguientes tres preguntas, ¿qué puntuación tendrá al final?
En un videojuego, cada nivel superado otorga $500$ puntos, pero cada vez que el personaje pierde una vida se restan $150$ puntos y cada objeto mágico recogido suma $75$…
En un videojuego, cada nivel superado otorga $500$ puntos, pero cada vez que el personaje pierde una vida se restan $150$ puntos y cada objeto mágico recogido suma $75$ puntos.
Si un jugador ha superado $4$ niveles, ha perdido $3$ vidas y ha recogido $12$ objetos mágicos, ¿cuál es su puntuación total? Escriba el cálculo utilizando operaciones combinadas con números enteros.
Un equipo de fútbol de salón tiene un balance de goles de $-15$. En los últimos tres partidos, los resultados han sido: Partido 1: Ganaron $4$ a $1$. Partido 2:…
Un equipo de fútbol de salón tiene un balance de goles de $-15$. En los últimos tres partidos, los resultados han sido:
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Partido 1: Ganaron $4$ a $1$.
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Partido 2: Perdieron $0$ a $3$.
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Partido 3: Empataron $2$ a $2$.
¿Cuál es el balance de goles del equipo después de estos tres partidos? (Recuerde que el balance es la diferencia entre goles a favor y goles en contra).
Problemas más largos: primero planea
Los problemas más largos pueden esconder un número que debes hallar primero, o pedir algo como "quedar a mano" o "dinero total movido". Ve despacio y planea.
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Quedar a mano significa que el total final es $0$. Suma todo lo que tienes hasta ahora y luego halla la cantidad que lleva el total de vuelta a $0$. Esa cantidad es el opuesto de lo que tienes.
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Dinero total movido significa sumar los valores absolutos de todos los depósitos y todos los gastos. El cambio neto es la suma con signos. Son distintos, igual que el cambio neto y la distancia total.
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Una cantidad oculta a veces sale de una relación en la historia. Si un equipo ganó $4$ veces más partidos de los que perdió y jugó $10$ partidos sin empates, los partidos se reparten en $4 + 1 = 5$ partes iguales. Cada parte son $2$ partidos, así que perdió $2$ y ganó $8$. Halla primero las cantidades y luego construye la expresión.
Un creador de contenido en una plataforma de streaming* comienza el mes con un saldo de $\$-125…
Un creador de contenido en una plataforma de streaming comienza el mes con un saldo de $\$-125$ debido a la compra de un micrófono nuevo. Durante la primera semana, recibe donaciones por valor de $\$450$. Sin embargo, la plataforma le cobra una comisión de $\$2$ por cada una de las $15$ donaciones recibidas. Además, tiene que pagar $3$ suscripciones de software de $\$12$ cada una. Calcule el saldo final del creador al terminar la semana y explique, mediante el concepto de valor absoluto, cuánto dinero total se ha "movido" (tanto entradas como salidas) en su cuenta.
En un torneo de eSports, la puntuación de un equipo se calcula de la siguiente manera: $+100$ puntos por cada victoria, $-40$ puntos por cada derrota y $-15$ puntos por…
En un torneo de eSports, la puntuación de un equipo se calcula de la siguiente manera: $+100$ puntos por cada victoria, $-40$ puntos por cada derrota y $-15$ puntos por cada penalización de tiempo. El equipo "Cipher" ha jugado $25$ partidas en total. Se sabe que han ganado el triple de partidas de las que han perdido, y han recibido $6$ penalizaciones de tiempo. Escriba una sola expresión con números enteros que permita calcular la puntuación final del equipo y resuélvela.
Una empresa textil analiza sus resultados financieros trimestrales. En el primer trimestre tuvo unas ganancias de $\$12000…
Una empresa textil analiza sus resultados financieros trimestrales. En el primer trimestre tuvo unas ganancias de $\$12000$. En el segundo, tuvo unas pérdidas de $\$15000$. En el tercero, las pérdidas fueron el doble que en el segundo. Para que al finalizar el año la empresa no tenga pérdidas (saldo final igual a $\$0$), ¿cuáles deben ser las ganancias del cuarto trimestre? Escriba la operación completa utilizando números enteros para representar las ganancias y las pérdidas.
Resumen
Volvamos al inicio: con $20$ puntos y $3$ trampas de $-15$ cada una, el puntaje es $20 + 3 \cdot (-15) = 20 - 45 = -25$. Incluso puedes terminar con un puntaje negativo.