Nueva sección: Problemas para compartir

Hola y bienvenido a mi sitio web.

Durante muchos años he intentado mantener este sitio activo, con la idea de compartir ejercicios, problemas y teoría que ayuden a los jóvenes que tienen algún interés en las Olimpiadas de Matemática.

No ha sido un trabajo sencillo, y por largos periodos de tiempo lo he dejado desatendido, aunque nunca abandonado.

Hace unos meses encontré una herramienta que quizá pueda servir para dar mayor dinamismo al sitio web, a la vez que incorpora una mejor participación de los visitantes sin necesidad de comprometerse a ser administradores o autores en el blog.

Esta herramienta es un plugin de WordPress que permite a los visitantes o usuarios registrados postular preguntas y también aportar sus respuestas, más o menos de la manera que se hace en portales como StackOverflow.

En este caso no cuento con un equipo de desarrolladores para soportar un sistema de primer nivel, pero a partir de las pruebas que he realizado me parece que puede cumplir su función bien.

Para ingresar a esta nueva sección simplemente haga clic en la opción «Problemas» del menú principal.

Tanto para las preguntas como para las respuestas, se puede utilizar \( \LaTeX \), lo mismo que en los comentarios de los artículos. Para texto «in line» basta con usar los delimitadores «\\(» y «\\)» para abrir y cerrar el bloque de código \( \LaTeX \). Para líneas completas de expresiones centradas se usa «\\[» y «\\]».

Invito a aficionados y matemáticos de profesión a proponer sus problemas y enviar sus soluciones. Pueden traer ejercicios que han aparecido en diferentes instancias de las Olimpiadas de Matemática, preferiblemente agregando la fuente.

El nivel debería ser para estudiantes de secundaria, aunque si gustan proponer problemas de nivel universitario o superior, bien se vale. Únicamente tomar en cuenta que la población hacia la cual está enfocado el sitio web es de profesores y estudiantes de los niveles de secundaria.

Y bueno, esa sería la invitación. Espero que muchos visitantes se atrevan a enviarnos sus ejercicios, y también a intentar resolver algunos cuantos.

¡Que se diviertan y aprendan mucho!

Simón/.

Seis problemas que involucran divisibilidad

Hoy les dejamos tres problemas propuestos que involucran divisibilidad. Esperamos que los encuentren entretenidos y puedan ejercitar un poco la mente al intentar resolverlos.

1. Probar que si un número de tres cifras «abc» es divisible entre 27, entonces 27 divide al número «cab».

2. Determine un entero positivo n, sabiendo que la suma de todos los posibles residuos diferentes que quedan al dividir entre n es igual a 210.

3. El cociente de una división es 2 y el residuo es 15. Si se suman el dividendo, el divisor, el cociente y el residuo se obtiene un total de 128. Halle el dividendo.

4. Sabiendo que para todo número natural n, la expresión \( a^n – b^n \) es divisible por \( a – b \), para cualquier par de números enteros positivos a y b; demostrar que, para todo número natural n, el número

\[ A = 2713^n – 513^n – 360^n + 151^n \]

es divisible por 1991.

5. Pruebe que el número \( 9589^{2222} + 6051^{1111} \) es múltiplo de 17.

6. Pruebe que \( 27195^{8} – 10887^{8} + 10152^{8} \) es divisible por 26460.

Problemas para ejercitar la capacidad de realizar planteamientos formales

Los siguientes problemas se podrían resolver usando lógica, diagramas, haciendo cuentas, o por medio de algún otro método informal.

Sin embargo, el objetivo principal de esta serie de ejercicios es retar al estudiante a que encuentre un planteamiento matemático formal a partir del enunciado, para así despejar la(s) variable(s) y de esta manera llegar a la respuesta deseada.

1. Un pintor está parado sobre el peldaño medio de una escalera apoyada sobre la pared. Sube 4 peldaños y baja 8. Luego sube 2 más y por último sube 11 peldaños hasta llegar al tope de la escalera. ¿Cuántos peldaños tiene la escalera?

2. Un escritor escribe una novela cada dos años. Cuando publica su séptima novela, la suma de los años en los cuales fueron publicadas las mismas es 13804. ¿En qué año publicó su primer novela?

3. En una canasta hay manzanas y naranjas. El número de manzanas es al número de naranjas como 4 es a 7. Si en la canasta hay 55 frutas, ¿cuántas naranjas hay en la canasta?

4. La suma de dos números enteros es 57 y su diferencia es 13. Encuentre los números.

5. En el salón A hay 7 niñas más que en salón B. Si una niña del salón B se pasa para el A, en el A hay el doble de niñas que en el B. ¿Cuántas niñas hay en total?

6. Una señora tiene tres hijas. El producto de las edades de la madre y de sus hijas es 16555. Encuentre la diferencia entre la edad de la hija mayor y la edad de la hija menor.

7. Si me deben tres quintos de $500 y me pagan dos tercios de $300, ¿qué parte de lo que me debían me han pagado?

8. En los casinos se apuesta dinero en un juego que consiste en lanzar dos dados (de seis caras) y obtener la puntuación de 7. Calcule la probabilidad de sacar dicha cifra.

Esperamos sus aportes en la sección de comentarios.

Selección de problemas de geometría para resolver

A continuación les presentamos una selección de cinco problemas de geometría que se pueden resolver aplicando teoremas básicos relacionados con triángulos.

1. Halle la medida del ángulo x. La figura está formada por un cuadrado y un triángulo equilátero.

Rendered by QuickLaTeX.com

2. En la figura siguiente \overline{DE} \parallel \overline{AB}. Hallar el valor de x.

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3. Sea ABC un triángulo cualquiera; D y F son los puntos sobre \overline{AB} tales que \overline{AD} = \overline{DB}, \overline{DF} = \overline{FB}, y E y G son los puntos sobre \overline{AC} tales que \overline{AE} = \overline{EC}, \overline{EG} = \overline{GC}.

Determinar la razón de las áreas de los trapecios EDFG y EDBC.

4. En la figura adjunta se tiene que \overline{AB} = 20, \overline{AC} = 12, \angle{ACB} = 90^{\circ}, \overline{AD} = \overline{DB}, \overline{DE} \perp \overline{AB}.

Rendered by QuickLaTeX.com

Encuentre el área del cuadrilátero ADEC.

5. Calcular el área de un trapecio cuyos lados paralelos miden 16cm y 44cm, y los lados no paralelos 17cm y 25cm.

Práctica de selección única

Los siguientes ejercicios se componen de una pregunta básica, seguida de varias posibles respuestas, de las cuales sólo una es la verdadera.

La recomendación es efectuar todas las operaciones necesarias (como si fuera una pregunta de desarrollo) antes de marcar una de las opciones.

Si no encuentra la manera de resolver el problema, escriba qué exactamente fue lo que le impidió llegar a la respuesta.

1. El valor numérico de la expresión \( \left[ \left( \displaystyle \frac{ 4v^{-2}x^{-3}y^{2} }{ 8v^{-3}x^{-2}y } \right)^{-2} \right]^{-1} \), si \(v=2\), \(y=-\frac{1}{2}\), \(x=-\frac{1}{4}\), es:

A) -1
B) 8
C) \(-\frac{1}{8}\)
D) 4

2. Una finca de 5 hectáreas tiene el 22% de su superficie sembrada de césped y el resto de diversos cultivos. ¿Cuántos \(m^{2}\) de césped y cuántos de otros cultivos tiene la finca?

A) 11000 \(m^{2}\) de césped; 39000 \(m^{2}\) de otros cultivos
B) 1100 \(m^{2}\) de césped; 3900 \(m^{2}\) de otros cultivos
C) 22727 \(m^{2}\) de césped; 27273 \(m^{2}\) de otros cultivos
D) 2272 \(m^{2}\) de césped; 2727 \(m^{2}\) de otros cultivos

3. Si \(H, K, M, N\) son números positivos, tales que \(K>M, N>H\), ¿cuál de los siguientes planteamientos es cierto?

I. \(K + H > M + N\)
II. \(K + N > M + H\)
II. \(K + M > N + H\)

A) I solamente
B) II solamente
C) I y II
D) I, II y III

4. El 70% de los habitantes de un país habla un idioma y el 60% de la misma población habla otro idioma. ¿Qué porcentaje de la población habla los dos idiomas, sabiendo que cada habitante habla al menos uno de ellos?

A) 70%
B) 80%
C) 30%
D) 100%

5. El área de un círculo mide \(10 cm^{2}\). Si su radio se reduce a \(\frac{1}{3}\) de su longitud, entonces el área, con respecto a su medida original, se ha reducido a

A) \(\frac{1}{3}\)
B) \(\frac{1}{9}\)
C) \(\frac{1}{6}\)
D) \(\frac{1}{12}\)

6. Si el radio de un círculo se incrementa en 100%, el área incrementará

A) 100%
B) 200%
C) 300%
D) 400%

7. En una promoción el precio de un artículo es rebajado en un 12% de su precio original. Si el artículo se vendió en $220, entonces su precio original corresponde a

A) $275
B) $250
C) $1100
D) $470

8. Sea \(P(x)=5x^{4}+9x^{2}-6x-8\) y \(T(x)=2x^{4}+8x^{3}+9x^{2}-16x-3\). Si \(P(x)-Q(x)=T(x)\), el polinomio \(Q(x)\) corresponde a

A) \(3x^{4}+8x^{3}+18x^{2}-22x-11\)
B) \(8x^{3}-3x^{4}+5-10x\)
C) \(3x^{4}-8x^{3}+10x-5\)
D) \(7x^{4}+8x^{3}+18x^{2}-22x-11\)

9. Si \(a = \frac{1}{4}\) y \(b = \frac{-1}{2}\) entonces el valor numérico de \((a+b)(a^{2}-ab+b^{2})\) es

A) \(\frac{9}{64}\)
B) \(\frac{9}{8}\)
C) \(\frac{-7}{64}\)
D) \(\frac{-7}{8}\)

10. Al multiplicar \(x^{5}\); \(x + \frac{1}{x}\); \(1 + \frac{2}{x} + \frac{3}{x^{2}}\), el grado del polinomio resultante es

A) 2
B) 3
C) 8
D) 6

11. Si el 5% de una cantidad es \(«t»\), la cantidad es

A) \(5t\)
B) \(20t\)
C) \(\frac{t}{20}\)
D) \(\frac{t}{5}\)

12. Se tiene que \(a+b+c=104\). Entonces el total \((5 – a) + (8 – b) + (9 -c)\) es

A) 110
B) 98
C) -126
D) -82

13. El número de veces que pasa el minutero de un reloj por un mismo punto de un día es

A) 12
B) 24
C) 1440
D) 86400

14. El conjunto de los números reales cuya mitad más dos está comprendida entre -20 y 20 satisfacen la condición:

A) -44 < x < 36
B) -44 < x < 44
C) -8 < x < 10
D) -8 < x < 8

15. Las fracciones equivalentes a \(\frac{20}{30}\) que tienen denominador positivo y menor que 12, son las siguientes

A) \(\frac{2}{3}\), \(\frac{4}{6}\), \(\frac{12}{18}\)
B) \(\frac{2}{3}\), \(\frac{4}{9}\), \(\frac{3}{4}\), \(\frac{15}{10}\)
C) \(\frac{2}{3}\), \(\frac{4}{6}\), \(\frac{6}{9}\), \(\frac{8}{12}\)
D) \(\frac{2}{3}\), \(\frac{4}{6}\), \(\frac{6}{9}\)

16. En un colegio diurno de 810 alumnos, los \(\frac{5}{9}\) estudian en la mañana. Entonces el número de estudiantes que estudian en la tarde es

A) 450
B) 360
C) 162
D) 203

17. En una finca sus \(\frac{2}{5}\) partes están sembradas de café y la tercera parte del resto está sembrada de árboles frutales. Si el resto de la finca está desocupada, entonces podemos afirmar que la finca tiene ocupada

A) \(\frac{1}{5}\)
B) \(\frac{2}{5}\)
C) \(\frac{3}{5}\)
D) \(\frac{4}{5}\)

18. Si \(\frac{a}{b}\) corresponde a una fracción propia y \(\frac{c}{d}\) a una fracción impropia, siendo \(a, b, c, d\) enteros positivos, entones podemos asegurar que

A) \(c > a\) y  \(d > b\)
B) \(c < a\) y  \(b > d\)
C) \(ad > bc\)
D) \(ad < bc\)

19. Una expresión equivalente a \((2a – 3b)x^{2} – (2a + 3b)x^{2}\) es

A) \(18b^{2}\)
B) 0
C) \(-24ab\)
D) \(-18b^{2}\)

20. Un carpintero corta una tabla de 50 cm de largo en dos piezas. Una de las piezas es 10 cm más larga que la otra. Entonces la longitud de la pieza más corta es

A) 15 cm
B) 10 cm
C) 30 cm
D) 20 cm

21. Sean \(p(x) = 2 – x\), \(q(x) = 4 + 2x + x^{2}\) el producto \(p(x)q(x)\) es igual al polinomio

A) \(x^{3} – 8\)
B) \(8 + 3x^{2} + x^{3}\)
C) \(8 + x^{3}\)
D) \(8 – x^{3}\)

22. Si \(x = 1 + 2^{p}\), \(y = 1 + 2^{-p}\), entonces \(«y»\) en términos de \(«x»\) es

A) \(\displaystyle \frac{ x+1 }{ x-1 }\)
B) \(\displaystyle \frac{ x+2 }{ x-1 }\)
C) \(\displaystyle \frac{ x }{ x-1 }\)
D) \(\displaystyle \frac{ x-1 }{ x }\)

23. La expresión \( \left( \displaystyle \frac{ x^{2} + 1 }{ x } \right) \left( \displaystyle \frac{ y^{2} + 1 }{ y } \right) + \left( \displaystyle \frac{ x^{2} – 1 }{ y } \right) \left( \displaystyle \frac{ y^{2} – 1 }{ x } \right) \) equivale a

A) 1
B) \(2x^{2}y^{2} + 2\)
C) \(2xy + \frac{ 2 }{ xy } \)
D) \(\frac{ 2x }{ y } + \frac{ 2y }{ x } \)

24. La expresión \(2^{-(2x+1)} – 2^{-(2x-1)} + 2^{-2x}\), equivale a

A) \(2^{-2x}\)
B) \(2^{-(2x-1)}\)
C) \(-2^{-(2x+1)}\)
D) \(2\)

25. Alberto puede hacer un trabajo en 9 días. Bernardo es un 50% más eficiente que Alberto. El número de días que Bernardo emplea para hacer el mismo trabajo es

A) \(13 \frac{ 1 }{ 2 } \)
B) \(4 \frac{ 1 }{ 2 } \)
C) 6
D) 3

26. El señor Aguilar tiene una bicicleta que vale $10000. La vende al señor Bermudez con una ganancia del 10%. El señor Bermudez la vende nuevamente al señor Aguilar con una pérdida del 10%. Entonces:

A) El señor Aguilar no gana nada.
B) El señor Aguilar pierde $900 en el negocio.
C) El señor Aguilar pierde $1100 en el negocio.
D) El señor Aguilar gana $1100 en el negocio.

27. Si h hombres hacen un trabajo en d días, y asumiendo que todos los hombres trabajan al mismo ritmo, entonces (h + v) hombres pueden hacer el mismo trabajo en

A) (d + v) días
B) (d – v) días
C) \(\frac{ d }{ (h + v) } \) días
D) \(\frac{ hd }{ (h + v) } \) días

28. Descuentos sucesivos de 10% y 20% son equivalentes a un descuento único de

A) 30%
B) 15%
C) 72%
D) 28%

29. Cuatro veces la mitad de la edad de una persona es 32 años. La edad de la persona es

A) 10 años
B) 16 años
C) 32 años
D) 64 años

30. Los perros pueden escuchar sonidos a una distancia 10 veces mayor que los humanos. Un perro puede escuchar un sonido a 270 metros de distancia. La distancia a la cual podría un hombres escuchar este sonido es

A) 2.7 metros
B) 27 metros
C) 270 metros
D) 2700 metros

31. En un curso universitario de 90 estudiantes, la tercera parte de los alumnos tiene 18 años, la mitad tiene 19 años y los restantes tienen 20 años. La suma total de sus edades en años es

A) 1695
B) 1705
C) 1895
D) 2115

32. En una reunión de 15 personas, cada una da la mano a todos los demás, ¿cuántos apretones de manos hay?

A) 210
B) 196
C) 195
D) 105

33. En una promoción el precio de un artículo es rebajado en un 13%. Si el artículo se vendió en $217.50 el precio original es

A) $204.50
B) $230.50
C) $250
D) $275

34. En un camión que distribuye refrescos, se pueden colocar 15 cajas a lo largo, 10 a lo ancho, y una sobre otra se pueden colocar (por columna) 12 cajas. ¿Cuántas cajas de refrescos transporta el camión si se carga a una tercera parte de su capacidad?

A) 500
B) 600
C) 1200
D) 1800

35. Si \(\frac{ a }{ b } \in \mathbb{Q}\) tal que \(0 < \frac{ a }{ b } < 1\) entonces una proposición verdadera corresponde a

A) \((\frac{ a }{ b })^{2} < (\frac{ a }{ b })^{3}\)
B) \((\frac{ a }{ b })^{2} > (\frac{ a }{ b })^{3}\)
C) \((\frac{ a }{ b })^{2} > 1\)
D) \((\frac{ a }{ b })^{2} > \frac{ a }{ b }\)

36. Un tren marcha a una velocidad de 54 Km/h. Al cabo de \( \frac{ 5 }{ 3 } \) de hora ha recorrido

A) 90 Km
B) 32.4 Km
C) 74 Km
D) 10.8 Km

37. El resultado de \(-(3x^{2}+7x) – 2[3x – 2x(9 – 3x)]\) es

A) \(23x – 15x^{2}\)
B) \(-(15x^{2} + 9x)\)
C) \(9x^{2} + 23x\)
D) \(15x^{2} – 23x\)

38. El promedio de tres pruebas cortas de matemática tienen un valor de 40% de la calificación final. Si yo obtuve el 32% del 40% ¿qué promedio tengo en las tres pruebas cortas?

A) 12.8
B) 12.5
C) 80
D) 70

39. La factorización completa de un número P es \(a^{2}bc^{3}\) y la factorización completa de un número R es \(a^{3}b^{2}c^{2}\), entonces el M.C.M. entre P y R es el siguiente

A) \(a^{2}bc^{2}\)
B) \(abc\)
C) \(a^{3}b^{2}c^{3}\)
D) \(a^{5}b^{3}c^{5}\)

40. Si al cuadrado de un número de dos dígitos se el quita el cuadrado del número formado por los dos dígitos en orden invertido, entonces el resultado no es siempre divisible por

A) 9
B) 11
C) el producto de los dígitos
D) la suma de los dígitos

41. El número de dígitos de \(N = 2^{12} \bullet 5^{8}\) es

A) 10
B) 9
C) 12
D) 11

42. Si la operación * en el conjunto de los números reales positivos se define por \(a * b = \displaystyle \frac{a – 4ab}{2-b}\), entonces \((2 * 3) * 4\) es igual a

A) 22
B) 24
C) 165
D) 12

43. Una casa y una tienda se vendieron por $12000 cada una. La casa se vendió con un 20% menos del costo y la tienda con una ganancia del 20% del costo. La transacción total dio por resultado

A) Ni pérdida ni ganancia
B) Una pérdida de $1000
C) Una ganancia de $1000
D) Una ganancia de $2000

44. Una ama de casa ahorra $250 en la compra de un vestido. Si gastó $2500 en el vestido, ahorró aproximadamente

A) 8%
B) 9%
C) 10%
D) 11%

45. Si \( \frac{1}{x} – \frac{1}{y} = \frac{1}{z} \), entonces \(«z»\) es igual a

A) \(y – x\)
B) \(x – y\)
C) \(\frac{xy}{y – x}\)
D) \(\frac{y – x}{xy}\)

46. Si \( x^{-1} – 1 \) es dividido por \(x – 1\) el cociente es

A) 1
B) \( \frac{1}{x – 1}\)
C) \( \frac{1}{x}\)
D) \( -\frac{1}{x}\)

47. Cuando simplificamos \((x^{-1} + y^{-1})^{-1}\) se obtiene

A) \( x + y \)
B) \( \frac{xy}{x + y}\)
C) \( xy \)
D) \( -\frac{x + y}{xy}\)

48. Cuando se simplifica y se expresa con exponentes negativos, la expresión \((x + y)^{-1} (x^{-1}+y^{-1})\) se obtiene

A) \( x^{-2} + 2x^{-1}y^{-1} + y^{-2} \)
B) \( x^{-2} + 2^{-1}x^{-1}y^{-1} + y^{-2} \)
C) \( x^{-1}y^{-1} \)
D) \( x^{-2} + y^{-2} \)

49. La fracción \( \displaystyle \frac{a^{-4} – b^{-4}}{a^{-2} – b^{-2}}\) es igual a

A) \( a^{-6} – b^{-6} \)
B) \( a^{-2} – b^{-2} \)
C) \( a^{-2} + b^{-2} \)
D) \( a^{2} – b^{2} \)

50. Considere la siguiente representación gráfica de la circunferencia C de centro P:

De acuerdo con la información anterior, la ecuación de esa circunferencia corresponde a

A) \( (x-5)^{2} + (y-5)^{2} = 10 \)
B) \( (x+5)^{2} + (y+5)^{2} = 10 \)
C) \( (x-5)^{2} + (y-5)^{2} = 25 \)
D) \( (x+5)^{2} + (y+5)^{2} = 25 \)

Compilación original por Miguel Arias Vilchez,
exepto el problema 50 que fue tomado de una práctica para las pruebas de Bachillerato del MEP.

Sobre los métodos para resolver problemas geométricos

Al resolver problemas geométricos, por regla, se emplean cinco métodos fundamentales:

Geométrico

La afirmación requerida se deduce con ayuda de razonamientos lógicos de una serie de teoremas conocidos.

Algebraico

La demostración de la afirmación o bien el hallazgo de los valores que se determinan, se realiza con el cálculo directo, sobre la base de diversas dependencias entre las magnitudes geométricas, con ayuda de la composición de ecuaciones o sistemas de estas.

Mixtos

Ciertas etapas de la resolución se llevan a cabo por métodos geométricos, y otras por métodos algebraicos.

Vectorial

La teoría del álgebra vectorial ha permitido crear un método singular para resolver diversos problemas geométricos, no obstante, hay que tomar en cuenta que dicho método no es universal: para resolver ciertos problemas no puede ser empleado o tiende a ser poco eficaz.

Analítico

El primer paso al aplicar el método analítico es la elección de un sistema de coordenadas de modo que el álgebra que emplearemos sea lo más simple posible sin falta de generalidad.

Independientemente de la vía dirigida para la resolución, el éxito de su utilización, como es natural, depende del conocimiento de los teoremas y el hábito de su aplicación.

A continuación una lista de teoremas que se emplean activamente en la resolución de problemas geométricos:

En Breve

La Revista Matemática es una iniciativa creada con la finalidad de recopilar y difundir en forma gratuita material que pueda ser de utilidad a profesores y estudiantes que se encuentren en preparación para procesos de competencia en Olimpiadas de Matemática de secundaria.