IV Bim - 5to. Año - Raz. Mat. - Guía 1 - MÁXIMOS Y MÍNIMOS

IVB / RAZONAMIENTO MATEMÁTICO / 5º

Cuando se trata de resolver un problema que puede tener varias soluciones surge la idea de elegir la solución óptima, es decir aquella que garantice un máximo de eficiencia o un mínimo de esfuerzo. Entonces, esta búsqueda de optimización, es la idea central en el tratamiento de los problemas que resolveremos en este capítulo. En algunos casos la solución que se busca puede estar relacionada con un valor “mínimo”, como por ejempl ejemplo, o, los cálcul cálculos os del tiempo tiempo neces necesari arioo para para hacer una tarea, o el cálculo del número de intentos para para obte obtenner una estrat trateegia ganad anador oraa en determinada circunstancia, o el cálculo de costos al comp compra rarr merc mercan ancí cía, a, .... .... etc. etc. En otro otross caso casoss , interesa conseguir un valor “MÁXIMO”,como por ejemplo, al calcular la ganancia generada en una operación mercantil, o la cantidad de aciertos en un juego de azar, o el puntaje alcanzado en una competenci competencia.... a.... etc. Todo esto implica enfrenta enfrentarr una diversidad diversidad de situacione situacioness que intentarem intentaremos os resumi resumirr en la presen presente te muestr muestraa de proble problemas mas seleccionados. Ejemplo

1

Hay 10 gorros rojos y 10 gorros azules mezclados en el cajón de un armario. Los veinte gorros son exac exacta tame ment ntee igua iguale les, s, salv salvoo por por el colo color. r. Si la habi habita taci ción ón está está abso absolu luta tame ment ntee a oscu oscura rass y queremos conseguir dos gorros del mismo color. ¿Cuál es el menor número de gorros que debemos sacar para estar seguros de haber obtenido el par del mismo color?. Solución.-

Mucha gente al tratar de resolver este problema, suele afirmar así: “Supongamos que el primer gorro es rojo, entonces necesito otro rojo para conseguir el par, pero el próximo puede ser azul, y el próximo también y así sucesivamente hasta retirar los diez gorros azules. Así agotados todos los azules, el siguiente gorro deberá ser rojo, de modo que la respuesta debe ser: Doce Gorros”

Pero este razonamiento a considerado que el par de gorr gorros os sea sea rojo rojo,, cuan cuando do en real realid idad ad,, solo solo es necesario que los dos gorros extraídos sean del mismo color. Por tanto si los dos primeros gorros extraídos no son del mismo color, es seguro que el tercero será de un color igual a uno de los otros dos, de modo que la respuesta correcta es: Tres gorros.

Ejemplo

2

Tenemos 5 trozos de cadena de 3 eslabones c/u y queremos unirlos en un solo trozo de 15 eslabones. Si cortar y soldar cada eslabón cuesta 4 soles. ¿Qué cantidad mínima tenemos que invertir para lograr el objetivo?

A

B

C

D

E

Solución .-

La solución aparente es hacer cortar 4 eslabones, pues puesto to y los los 5 traz trazos os dete determ rmin inan an 4 espa espaci cios os intermedios que hay que unir; pero en realidad, basta con abrir tres eslabones de un mismo trozo (B) y luego usarlos para unir los tres puntos de discontinuidad.

A

C

D

E

Entonces el pago debería ser: 3 x 4 = 12 soles Rpta : 12 soles

COLEGIO PREUNIVERSITARIO “TRILCE”

6


a) 48 d) 51

b) 50 e) N.A.

c) 52

Ejemplo 3

Si x , y representan a números reales tales que : x+y=1 Entonces el valor máximo de: x . y , es: Solución .-

a) 18 d) 16

Si ; x + y = 1 , entonces analicemos El valor de x . y , así : P =

x . y ; aquí reemplazamos. Y=1–x

P = x(1 – x) = x – x 2 = - (x 2 – x) P = P =

−   x2 − x + 1   + 4   1 4

1 4

2

1  −  x − 2  ................(α)  

Según ( α) el valor de P será igual a

1 4

disminuido

2 1   en  x −  , y como queremos que P sea máximo,  2  lo ideal es no disminuir nada, es decir, P será

2 máximo si :   x − 21   es igual a cero, lo cual sólo   es posible.

Si : x = 1 ; luego, ( α) :

= 1 − ( 0) 2 = 4

1 4

Rpta .-

c) 17

3. En una caja hay 8 pares de calcetines de color blanco, 8 pares de color negro; y en otra caja 8 pares de guantes blancos y otros tantos pares negros. I. ¿Cuántos calcetines y guantes es necesario sacar de cada caja al azar como mínimo para conseguir un par de calcetines y un par de guantes del mismo color? II. ¿Cuántos debe extraerse como mínimo para conseguir un par de guantes y un par de 20 calcetines utilizables? a) 6 ; 10 d) 10 ; 20

1 4

a) 28 ; 26 d) 24 ; 30

1. En una caja hay 12 bolas azules, 15 blancas, 18 verdes, 20 rojas. ¿Cuál es el mínimo número de bolas que se deben sacar para tener la certeza de haber extraído 13 bolas de uno de los colores?

7

b) 20 e) 15

b) 6 ; 20 e) 7 ; 10

c) 8 ; 10

4. En una caja hay 12 pares de guantes de color blanco y 5 pares de guantes de color negro. I. ¿Cuántos guantes se deben de extraer como mínimo para tener con seguridad 2 pares de guantes blancas utilizables? II. ¿Cuántos guantes se debe extraer como mínimo para tener la certeza de obtener 3 pares de guantes negros y 4 pares de guantes utilizables blancos?

2

P( max )

2. En una bolsa hay caramelos de 4 sabores distintos. ¿Cuántos debe tomarse como mínimo para tener la seguridad de haber extraído 5 del mismo sabor?

b) 25 ; 30 e) 26 ; 28

c) 30 ; 24

5. En el sistema Rondom de un equipo de sonido consiste en que la máquina relaciona aleatoriamente un disco compacto (CD) cualquiera y de este produce al azar 1 de sus temas. El equipo contiene 5 CD de “Chopping” con 6 temas diferentes c/u; 9 CD de Mozar con 8 temas distintos 4CD de Wagner con 8 tomos distintos. ¿Cuántos temas tendrá que



reproducir como mínimo para tener la seguridad de que entre ellos se halla escuchado dos temas de cada compositor? a) 105 d) 100

b) 110 e) 108

c) 106

6. En la reunión de padres de familia del colegio San Antonio de Abad se encuentran 300 personas. ¿Cuántas personas como mínimo deberán llegar para que en dicha reunión tengamos la seguridad de que estén presenten 2 personas con la misma fecha de cumpleaños? (Asumir que se trata de un año bisiesto) a) 68 d) 48

b) 67 e) 65

c) 57

7. En un cartapacio hay 10 borradores, 16 tajadores y 20 lapiceros. ¿Cuántos útiles se deben extraer como mínimo para tener la seguridad de haber extraído 2 borradores y 3 tajadores? a) 36 d) 30

b) 34 e) 35

c) 38

8. En una urna hay 10 esferas amarillas, 12 azules, 13 verdes. ¿Cuál es el mínimo número que se debe extraer al azar de manera que se obtenga 10 de un mismo color? a) 30 d) 40

b) 28 e) 25

c) 35

9. En una caja hay 24 lapiceros de diferentes colores, 10 azules, 2 verdes, 3 celestes, 4 negros y 5 rojas. ¿Cuántos lapiceros se deben extraer al azar y como mínimo para tener la certeza de conseguir uno de cada color? a) 22 d) 21

b) 20 e) N.A.

c) 23

10. Angela tiene en una urna 16 fichas numeradas del 1 al 16. ¿Cuál es el mínimo número de fichas que se han de extraer para tener la seguridad de haber sacado 3 con numeración consecutiva?

a) 8 d) 12

b) 10 e) 9

c) 11

11. Un muchacho tiene en un bolsillo 5 chapitas premiadas de la gaseosa A y 6 chapitas premiadas de la gaseosa B. ¿Cuántas chapitas tendrá que sacar de una en una para tener con certeza un par de la misma marca? a) 6 d) 3

b) 4 e) 1

c) 2

12. Pepe va a una ciudad en busca de un amigo. En el camino pierde la dirección, sin embargo, recuerda que en esa ciudad los números telefónicos son de 3 cifras, que el número de su amigo, empieza con 4, que es impar y que además, la suma de sus cifras es 12. ¿Cuántas llamadas como mínimo tendrá que hacer para dar con el teléfono de su amigo?. a) 4 d) 8

b) 5 e) 12

c) 6

13. La edad promedio de 4 hombres es 65 años. Ninguno de ellos es mayor de 70 años. ¿Cuál es la edad mínima que cualquiera de los hombres puede tener? a) 67 años d) 50 años

b) 65 años e) 45 años.

c) 54 años

14. Una persona puede comprar 24 manzanas y 20 naranjas ó 36 manzanas y 15 naranjas. Si comprará solo naranjas. ¿Cuál es el máximo número que podría comprar?. a) 30 d) 40

b) 35 e) 45

c) 25

15. Cuatro hombres y 2 muchachos tienen que cruzar un río en una canoa, en cada viaje puede ir uno de los hombres o los dos muchachos, pero no un hombre y un muchacho a la vez. ¿Cuál es el número de veces que la canoa tiene que cruzar el río, en cualquier sentido, para que se pase a todos?. a) 4 d) 17


b) 8 e) 19

c) 12

8


1. Se tienen fichas enumeradas del 1 al 10. ¿Cuál es la menor cantidad que se debe extraer para tener la certeza de que las extraídas existan 3 cuya suma sea 13? a) 6 d) 10

b) 12 e) 5

c) 8

2. En una caja hay 25 canicas del mismo tamaño, pero de diferentes colores: azules, blancas, celestes, verdes y negros (5 de cada color); ¿Cuántas se deben extraer al azar y como mínimo para tener la certeza de haber extraído 4 de color azul y 4 de color negro? a) 24 d) 25

b) 27 e) 23

c) 22

3. Se tiene fichas numeradas de 1 al 10. ¿Cuántas se deben extraer como mínimo y el azar para obtener con certeza fichas con los que puede formarse el número 6543? a) 6 d) 3

b) 10 e) 9

c) 5

4. De 6 fichas rojas, ocho azules, y 10 verdes. ¿Cuál es el número que se debe extraer para obtener la certeza de haber extraído un color de cada uno computo? a) 21 d) 23

b) 18 e) 22

c) 20

5. En un cajón hay 8 fichas rojas y 8 fichas amarillas. ¿Cuál es el mínimo número de ellas, que se han de sacar para tener la seguridad de haber extraído 3 del mismo color? a) 7 d) 4 9

b) 5 e) 10

c) 6

6. En un estante se tiene 14 libros de Física, 17 de Química, 15 de Biología y 18 de Economía. Pedro saca al azar y de uno en uno. I. ¿Cuántos como mínimo se debe extraer para obtener con certeza 4 libros en 2 de los cursos? II. ¿Cuántos como mínimo tendrá que extraer para obtener 10 libros de cada curso? Obs. los libros de cada curso son iguales. a) I 28 ; II 70 b) I 30 ; II 60 c) I 28 ; II 60

d) I 38 ; II 65 e) I 40 ; II 60

7. En una conferencia entre los expositores se tienen 12 hombres y 10 mujeres, de los cuales se eligen uno por uno y al azar. ¿Cuántas elecciones se tendrá que realizar como mínimo para tener la seguridad que entre los elegidos se encuentre? I. Un hombre II. Una pareja mixta a) I - 12 ; II – 13 b) I - 11 ; II – 13 c) I - 13 ; II – 11

d) I - 10 ; II – 12 e) I - 13; II – 13

8. En una reunión se encuentran 480 personas. ¿Cuántas personas deberán retirarse para que en dicha reunión tengamos la seguridad de que estén presenten 2 personas con la misma fecha de cumpleaños (considerar un año bisiesto)? a) 113 d) 112

b) 118 e) 115

c) 110

9. Se tienen monedas: 10 de 10 céntimos, 8 de 20 céntimos y 5 de S/. 1. ¿Cuál es el mínimo número que se han de extraer para tener la seguridad de haber extraído por lo menos una de 10 céntimos, dos de 20 céntimos y 3 de S/. 1? a) 20 d) 21


b) 26 e) 22

c) 25


para tener la certeza de haber extraído 2 de diferente color?. 10. Una caja hay 5 pares de medias azules y 8 pares de medias negras. ¿Cuántas medias como mínimo deberán extraer para que entre las medias extraídas se encuentren? a) Un par de medias del mismo color. b) Un par de medias utilizables a) 3 y 5 d) 2 y 2

b) 5 y 4 e) 4 y 4

a) 5 d) 9

b) 12 ; 12 e) 10 ; 11

c) 3 y 3

a) 23 d) 24

El Imperio Persa fue fundado por Ciro el Grande en el año 550 a.C. bajo la dinastía Aqueménida, constituyó el mayor imperio conocido hasta entonces en el mundo antiguo. El Imperio alcanzo su máximo esplendor con Darío I, un rey famoso por su sentido de la justicia, que gobernó desde el 522 hasta el 486 a.C. La nobleza Persa era famosa por su amor al lujo, a la derecha mostramos una maqueta de oro de una carroza de la nobleza Persa.

b) 21 e) 25

c) 22

14. En una caja de bombones hay hasta 3 sabores de ellos. ¿Cuánto debo tomar como mínimo para tener la certeza de que tengo 4 bombones del mismo sabor? a) 3 d) 9

b) 5 e) 10

c) 7

15. Trece naranjas pesan entre 3 y 4.8kg. ¿Cuál es el máximo número de naranjas que debo tomar para tener 12 kg.?

c) 10 ; 12

12. En una urna hay 6 bolas rojas y 6 azules. ¿Cuál es el mínimo número de bolas que deben sacar

LOS PERSAS

c) 8

13. En una urna hay 10 bolas rojas, 12 azules y 15 verdes. ¿Cuál es el mínimo número de bolas que se deben sacar para tener la seguridad de haber extraído 8 bolas de uno de los colores?.

11. En una bolsa se tienen caramelos de distintos sabores, 5 de fresa, 4 de limón y 3 de mentas. I. ¿Cuál es la cantidad mínima de que se extraer para obtener con seguridad una de cada sabor? II. ¿Cuántos debemos extraer como mínimo para obtener con certeza 3 caramelos de fresa? a) 10 ; 10 d) 12 ; 10

b) 7 e) 13

a) menos de 40 b) entre 40 y 50 c) entre 50 y 60

d) entre 60 y 70 e) más de 70

MAQUETA DE ORO DE UNA CARROZA TESORO DE OXUS

Gorra de piel auriga pasajero riendas

asiento

yugo

Carroza

Caballo de tiro

Tachón


Rueda

10

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