Operaciones con números naturales
En la recaudación de fondos de la escuela, Marcus compra $2$ rebanadas de pizza a $\$11$ cada una y $3$ bebidas a $\$2$ cada una. Paga con $\$40$ en efectivo. ¿Cuánto cambio debe recibir? Puedes resolverlo en una sola línea si sabes convertir la historia en números y hacer las operaciones en el orden correcto.
De las palabras a las expresiones
Un problema con palabras es solo una expresión numérica escrita en español. Tu trabajo es traducirla. Estas palabras clave te ayudan.
Los paréntesis indican qué parte se debe calcular como un solo bloque.
Escriba la expresión numérica que corresponde a cada enunciado y calcule su valor: a) El triple de la suma de ocho y cinco. b) El doble de veinte restando el cociente de…
Escriba la expresión numérica que corresponde a cada enunciado y calcule su valor:
- a) El triple de la suma de ocho y cinco.
- b) El doble de veinte restando el cociente de doce entre cuatro.
- c) La diferencia entre el producto de seis por tres y el número siete.
Un grupo de cuatro amigos quiere comprar una suscripción a una plataforma de videojuegos que cuesta $\$48$. Si ya tienen ahorrados $\$12$ y el resto lo quieren pagar a…
Un grupo de cuatro amigos quiere comprar una suscripción a una plataforma de videojuegos que cuesta $\$48$. Si ya tienen ahorrados $\$12$ y el resto lo quieren pagar a partes iguales, escriba la expresión matemática que permite calcular cuánto debe poner cada uno y halle el resultado.
En una tienda de cómics, un adolescente compra $3$ mangas a $\$8$ cada uno y $2$ pósteres a $\$5$ cada uno. Si paga con un billete de $\$50…
En una tienda de cómics, un adolescente compra $3$ mangas a $\$8$ cada uno y $2$ pósteres a $\$5$ cada uno. Si paga con un billete de $\$50$, ¿cuál es el importe del cambio que debe recibir? Exprese todas las operaciones en una sola línea.
El orden de las operaciones
Si cada quien calculara en un orden distinto, obtendríamos respuestas distintas. Por eso hay un orden acordado.
¿Por qué este orden? La multiplicación es una suma repetida, así que "pesa más" que la suma. En $8 + 2 \times 5$ tienes $8$ más dos cincos.
Algunos problemas escriben la división con dos puntos: $12 : 3$ significa $12 \div 3$.
Calcule el resultado de las siguientes operaciones combinadas prestando atención a la jerarquía de las operaciones: a) $25 + 5 \cdot 4 - 10$ b) $36 : 6 + 2 \cdot 7$ c)…
Calcule el resultado de las siguientes operaciones combinadas prestando atención a la jerarquía de las operaciones:
- a) $25 + 5 \cdot 4 - 10$
- b) $36 : 6 + 2 \cdot 7$
- c) $18 - 12 : 3 + 4$
Resuelva las siguientes expresiones teniendo en cuenta la importancia de los paréntesis: a) $100 - (20 + 30 + 10)$ b) $(15 - 5) \cdot (8 - 6)$ c)…
Resuelva las siguientes expresiones teniendo en cuenta la importancia de los paréntesis:
- a) $100 - (20 + 30 + 10)$
- b) $(15 - 5) \cdot (8 - 6)$
- c) $5 \cdot (12 : 4) + (9 - 3)$
Potencias y raíces en las expresiones
Una potencia es la multiplicación repetida del mismo factor: $2^5 = 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 = 32$. El número grande es la base y el pequeño es el exponente. Una raíz cuadrada deshace el elevar al cuadrado: $\sqrt{64} = 8$ porque $8^2 = 64$.
Cuando la base es la misma, puedes usar dos atajos.
Calcule el resultado de la siguiente operación combinada paso a paso, respetando la jerarquía de las operaciones: $15 \cdot (13 - 3^2) + 4^2 : \sqrt{64} - 2 \cdot 5$
Calcule el resultado de la siguiente operación combinada paso a paso, respetando la jerarquía de las operaciones:
$15 \cdot (13 - 3^2) + 4^2 : \sqrt{64} - 2 \cdot 5$
Calcule el resultado de la siguiente expresión aplicando correctamente la jerarquía de las operaciones y las propiedades de las potencias:…
Calcule el resultado de la siguiente expresión aplicando correctamente la jerarquía de las operaciones y las propiedades de las potencias:
$15 + 2 \cdot (3^3 - \sqrt{144}) : (2^2 + 1) + 5^2$
Paréntesis dentro de corchetes
Las expresiones largas pueden tener símbolos de agrupación dentro de otros. Los paréntesis $( \ )$ y los corchetes $[ \ ]$ significan lo mismo; usar ambos solo facilita ver qué par corresponde con cuál. Empieza siempre por el par más interno y avanza hacia afuera.
Aplique las reglas de jerarquía para resolver la siguiente operación combinada, prestando atención a los paréntesis y raíces:…
Aplique las reglas de jerarquía para resolver la siguiente operación combinada, prestando atención a los paréntesis y raíces:
$(\sqrt{64} + 2^3) \cdot [12 - (10 - 4)] : 2^2$
Calcule el valor de la siguiente expresión aplicando correctamente la jerarquía de las operaciones y las propiedades de las potencias: $$ \sqrt{10^2 - 8^2} + [2^5 : (2^2…
Calcule el valor de la siguiente expresión aplicando correctamente la jerarquía de las operaciones y las propiedades de las potencias:
$$ \sqrt{10^2 - 8^2} + [2^5 : (2^2 \cdot \sqrt{16}) + 5^2] - (3^3 - 5^2)^2 $$Recuerde resolver primero los paréntesis más internos, seguidos de las potencias y raíces, luego multiplicaciones y divisiones, y finalmente las sumas y restas.
Arreglos, cuadrículas y potencias
Cuando los objetos están ordenados en filas y columnas, no los cuentes uno por uno. Filas × columnas da el total. Si la figura es irregular, divídela en rectángulos y suma, o complétala hasta formar un rectángulo y resta lo que falta.
Tres dimensiones. Si las cajas están apiladas en torres, multiplicas tres números: ancho × fondo × altura. Cuando los tres números son iguales, una potencia es una forma corta de escribirlo.
Observe la siguiente cuadrícula que representa una zona de almacenamiento en un almacén de logística. Calcule el número total de paquetes utilizando una sola operación…
Observe la siguiente cuadrícula que representa una zona de almacenamiento en un almacén de logística. Calcule el número total de paquetes utilizando una sola operación de multiplicación y suma, sabiendo que cada cuadrado representa una caja.
Se quiere organizar una competencia de e-sports con un número determinado de participantes. Si los organizamos en mesas rectangulares como muestra el dibujo, ¿cuántos…
Se quiere organizar una competencia de e-sports con un número determinado de participantes. Si los organizamos en mesas rectangulares como muestra el dibujo, ¿cuántos jugadores habrá en total si tenemos $12$ mesas iguales?
En un almacén de logística, se están organizando palés de refrescos. Hay $8$ torres de cajas, y cada torre tiene $8$ alturas. En cada nivel de altura hay exactamente $8$…
En un almacén de logística, se están organizando palés de refrescos. Hay $8$ torres de cajas, y cada torre tiene $8$ alturas. En cada nivel de altura hay exactamente $8$ cajas de refrescos.
- a) Exprese el número total de cajas en forma de potencia.
- b) Si cada caja contiene $12$ botellas y se quieren repartir equitativamente entre $4$ camiones, ¿cuántas botellas llevará cada camión?
Problemas de varios pasos
Los problemas grandes se vuelven fáciles cuando los divides en pasos pequeños y luego los combinas en una sola expresión.
Puntos y penalizaciones. En un juego donde ganas puntos por una respuesta correcta y pierdes puntos por una incorrecta, una pregunta sin contestar no cuenta. Entonces necesitas tres datos: cuántas fueron correctas, cuántas incorrectas y los puntos de cada tipo. Incorrectas $=$ contestadas $-$ correctas.
Un agricultor ha recolectado $350$ libras de manzanas. Las clasifica y retira $26$ libras que no son aptas para la venta. El resto lo envasa en cajas de $12$ libras cada…
Un agricultor ha recolectado $350$ libras de manzanas. Las clasifica y retira $26$ libras que no son aptas para la venta. El resto lo envasa en cajas de $12$ libras cada una. Si vende cada caja a $\$18$, ¿cuánto dinero obtendrá por la venta de toda su cosecha?
En un concurso de videojuegos, los participantes deben superar 25 retos. Por cada reto superado se obtienen $12$ puntos, pero por cada fallo se penaliza con $5$ puntos.…
En un concurso de videojuegos, los participantes deben superar 25 retos. Por cada reto superado se obtienen $12$ puntos, pero por cada fallo se penaliza con $5$ puntos. Si un jugador decide no intentar un reto, no suma ni resta puntos.
Calcule la puntuación final de un concursante que ha completado $22$ retos, de los cuales $18$ han sido aciertos.
La propiedad distributiva y los factores comunes
A veces puedes evitar un cálculo difícil. Piensa en $7 \times 34$ como $7$ filas de $30$ cuadros más $7$ filas de $4$ cuadros.
Por ejemplo, $12$ bolsas de regalo con $5$ lápices y $2$ borradores cada una contienen $12 \times (5 + 2) = 84$ artículos. Obtienes lo mismo con $12 \times 5 + 12 \times 2 = 60 + 24 = 84$.
Una papelería prepara lotes de material escolar para el inicio del curso. Cada lote contiene $4$ cuadernos de espiral y $3$ carpetas de anillas. El dueño quiere preparar…
Una papelería prepara lotes de material escolar para el inicio del curso. Cada lote contiene $4$ cuadernos de espiral y $3$ carpetas de anillas. El dueño quiere preparar $15$ lotes iguales.
- a) Escriba una expresión matemática que use la propiedad distributiva para calcular el total de artículos que necesita.
- b) Calcule cuántos artículos habrá en total entre cuadernos y carpetas.
Un cine tiene una sala con $12$ filas de $18$ asientos cada una. Para un estreno, los boletos de las $4$ primeras filas (zona VIP) se venden a $\$15…
Un cine tiene una sala con $12$ filas de $18$ asientos cada una. Para un estreno, los boletos de las $4$ primeras filas (zona VIP) se venden a $\$15$ y el resto de los boletos a $\$9$. Si se han vendido todas las localidades, ¿cuál ha sido la recaudación total de la sala?
Aplique la propiedad distributiva para extraer el factor común y calcule de la forma más rápida posible el valor de la siguiente operación de facturación de una tienda:…
Aplique la propiedad distributiva para extraer el factor común y calcule de la forma más rápida posible el valor de la siguiente operación de facturación de una tienda:
$$ 125 \cdot 48 + 125 \cdot 64 - 125 \cdot 12 $$Si el resultado total se quiere repartir en bolsas que contengan $5^3$ artículos cada una, ¿cuántas bolsas se llenarán? Exprese el proceso usando potencias.
Valor posicional y forma desarrollada
Cada posición de un número vale diez veces la posición que está a su derecha. Por eso cada posición es una potencia de $10$.
Descomponga los siguientes números de forma polinómica utilizando potencias de base $10$, tal como se muestra en el ejemplo: Ejemplo:…
Descomponga los siguientes números de forma polinómica utilizando potencias de base $10$, tal como se muestra en el ejemplo:
Ejemplo: $3\,427 = 3 \cdot 10^3 + 4 \cdot 10^2 + 2 \cdot 10^1 + 7 \cdot 10^0$
- a) $5\,832$
- b) $12\,045$
- c) $906$
Cuadrados perfectos y números triangulares
Un cuadrado perfecto es un número de la forma $n^2$. Es el área de un cuadrado de lado $n$. La raíz cuadrada te lleva del área de vuelta al lado.
Números triangulares. Apila puntos en filas de $1, 2, 3, \dots, n$. El total de puntos es el $n$-ésimo número triangular $T_n$: $T_1 = 1$, $T_2 = 3$, $T_3 = 6$, $T_4 = 10$.
Estamos diseñando el logotipo de una nueva aplicación móvil. El logo está compuesto por dos cuadrados perfectos pegados de modo que un lado completo del cuadrado pequeño…
Estamos diseñando el logotipo de una nueva aplicación móvil. El logo está compuesto por dos cuadrados perfectos pegados de modo que un lado completo del cuadrado pequeño se apoya sobre un lado del grande. El área total del logo es de $169 \text{ mm}^2$. Si el lado del cuadrado más grande mide $12 \text{ mm}$:
- a) ¿Cuál es el área del cuadrado pequeño?
- b) ¿Cuál es el perímetro total de la figura resultante (el contorno exterior)?
Los números triangulares ($T_n$) se forman siguiendo el patrón geométrico de la figura. El cuarto número triangular es $T_4 = 10$. a) Sabiendo que la fórmula para hallar…
Los números triangulares ($T_n$) se forman siguiendo el patrón geométrico de la figura. El cuarto número triangular es $T_4 = 10$.
- a) Sabiendo que la fórmula para hallar cualquier número triangular es $T_n = \frac{n \cdot (n + 1)}{2}$, calcule el número triangular que ocupa la posición $15$ ($T_{15}$).
- b) Existe una propiedad que dice que la suma de dos números triangulares consecutivos es siempre un cuadrado perfecto ($T_{n-1} + T_n = n^2$). Compruébelo sumando $T_9$ y $T_{10}$ y calcule la raíz cuadrada del resultado.
Problemas de mcm: ¿cuándo coincidirán?
Supón que el autobús A sale de una parada cada $8$ minutos y el autobús B cada $12$ minutos, y que salen juntos en el tiempo $0$. ¿Cuándo vuelven a salir juntos? Ambos tiempos deben ser múltiplos de $8$ y de $12$, así que necesitamos un múltiplo común. El primero después de $0$ es el mcm (mínimo común múltiplo).
Después de la primera coincidencia, los eventos se repiten cada mcm. Si empiezan juntos en el tiempo $0$ y observas durante $T$ unidades de tiempo, el número de coincidencias es $T \div \text{mcm}$ (redondeado hacia abajo) $+\,1$, porque el inicio también cuenta.
Un faro costero emite una luz blanca cada $12$ segundos, una luz roja cada $15$ segundos y una luz azul cada $18$ segundos. A las $21:00$ horas han coincidido las tres…
Un faro costero emite una luz blanca cada $12$ segundos, una luz roja cada $15$ segundos y una luz azul cada $18$ segundos. A las $21:00$ horas han coincidido las tres luces por primera vez en la noche.
- a) ¿Cuántos segundos deben pasar como mínimo para que vuelvan a coincidir las tres luces de nuevo?
- b) ¿Cuántas veces coincidirán las tres luces en total desde las $21:00$ hasta las $21:10$ horas (incluyendo ambas)?
En una competencia de robótica, los robots deben recorrer una pista de $540 \text{ cm}$. El robot A da saltos constantes de $12 \text{ cm}$, el robot B da saltos de…
En una competencia de robótica, los robots deben recorrer una pista de $540 \text{ cm}$. El robot A da saltos constantes de $12 \text{ cm}$, el robot B da saltos de $15 \text{ cm}$ y el robot C de $18 \text{ cm}$.
- a) ¿En qué puntos de la pista (medidos en pulgadas desde la salida) coincidirán las huellas de los tres robots al mismo tiempo?
- b) Si el costo de energía de cada salto es de $5$ unidades para cualquier robot, ¿cuál de los tres robots consume menos energía para completar la pista entera? Justifique su respuesta con cálculos.
Problemas de MCD: grupos iguales lo más grandes posible
Ahora la situación contraria. Tienes $36$ manzanas y $48$ naranjas y quieres llenar bolsas idénticas, con el mismo número de frutas en cada una, sin mezclar los dos tipos y con tantas frutas por bolsa como sea posible. El tamaño de la bolsa debe dividir a $36$ y a $48$, así que es un divisor común. El más grande es el MCD (máximo común divisor).
Una empresa de logística tiene que distribuir $252$ latas de jugo de naranja y $324$ latas de jugo de piña en cajas iguales, de forma que tengan el mismo número de latas…
Una empresa de logística tiene que distribuir $252$ latas de jugo de naranja y $324$ latas de jugo de piña en cajas iguales, de forma que tengan el mismo número de latas y que este sea el mayor posible, sin mezclar sabores en una misma caja.
- a) ¿Cuántas latas habrá en cada caja?
- b) Debido a un error, se rompen $12$ latas de piña antes de ser empaquetadas. ¿Podrán seguir usando el mismo tamaño de caja para las latas de piña restantes de forma que las cajas sigan yendo llenas? Justifique su respuesta.
Criterios de divisibilidad
Un número es divisible entre otro si la división no deja residuo. Estos criterios te permiten comprobarlo rápido, sin dividir.
| Divisible entre | Criterio |
|---|---|
| 2 | El último dígito es $0, 2, 4, 6, 8$ |
| 3 | La suma de los dígitos es divisible entre $3$ |
| 4 | El número formado por los dos últimos dígitos es divisible entre $4$ |
| 5 | El último dígito es $0$ o $5$ |
| 9 | La suma de los dígitos es divisible entre $9$ |
| 10 | El último dígito es $0$ |
Por qué funciona el criterio del $4$: $100$ es divisible entre $4$, así que todo lo que está antes de los dos últimos dígitos ya es múltiplo de $4$. Por qué funciona el criterio del $9$: $10$, $100$, $1{,}000$ y así sucesivamente dejan residuo $1$ al dividirse entre $9$, así que un número deja el mismo residuo que la suma de sus dígitos.
Un hacker ha dejado un mensaje cifrado donde un número de cuatro cifras $3x5y$ es la clave. Para descifrarlo, sabemos que: El número es divisible por $4$. El número es…
Un hacker ha dejado un mensaje cifrado donde un número de cuatro cifras $3x5y$ es la clave. Para descifrarlo, sabemos que:
-
El número es divisible por $4$.
-
El número es divisible por $9$.
Halle todos los valores posibles para las cifras $x$ e $y$ que cumplen ambas condiciones. ¿Cuál es el mayor número posible que puede ser la clave?
De vuelta al inicio: el cambio de Marcus se puede escribir en una sola línea: $40 - (2 \times 11 + 3 \times 2) = 40 - (22 + 6) = 40 - 28 = \$12$.