Á
L G E B R A
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EJERCICIOS
de práctica
ÁLGEBRA. Parte de las
Matemáticas que se dedica en sus aspectos más elementales a resolver ecuaciones y sistemas de ecuaciones.
Los algoritmos de resolución de ecuaciones y de sistemas de
ecuaciones han ocupado a muchos matemáticos a lo largo de la historia.
Así, se conoce la existencia de problemas resueltos por procedimientos
algebraicos, que datan del año 1900 a. C.. El lenguaje simbólico
utilizado en estos procesos se atribuye a los árabes.
EL ARTE DE PLANTEAR ECUACIONES
El idioma del álgebra es la ecuación.
Isaac Newton en su manual de álgebra titulado
Aritmética Universal escribió: «Para resolver
un problema referente a números o relaciones abstractas de cantidades
basta con traducir dicho problema, del inglés u otra lengua al idioma
algebraico»
También mostró con ejemplos como debía efectuarse dicha
traducción. He aquí alguno de ellos:
EL COMERCIANTE. Escribimos el
enunciado directamente en la tabla:
.
EN LA LENGUA
VERNÁCULA |
EN EL IDIOMA DEL
ÁLGEBRA |
Un comerciante
tenía una determinada suma de dinero |
x
|
El primer año se
gastó 100 dólares |
x - 100
|
Aumentó el resto
con un tercio de éste |
(x-100) + (x-100)/3
= (4x-400)/3 |
Al año siguiente
volvió a gastar 100 dólares |
(4x-400)/3 - 100 =
(4x-700)/3 |
y aumentó la suma
restante en un tercio de ella |
(4x-700)/3 +
(4x-700)/9 = (16x-2800)/9 |
El tercer año gastó
de nuevo 100 dólares |
(16x-2800)/9 - 100
= (16x-3700)/9 |
Después de que hubo
agregado su tercera parte |
(16x-3700)/9 +
(16x-3700)/27 = (64x-14800)/27 |
El capital llegó al
doble del inicial |
(64x-14800)/27 = 2x
|
Para
determinar cuál es el capital inicial del comerciante no queda
más que resolver la última ecuación: 64x - 14800 = 54x, 10x =
14800, x=1480.
|
La solución de una ecuación es, con
frecuencia, tarea fácil; en cambio, plantear la ecuación a base de los
datos de un problema suele ser más difícil.
Hemos visto que el arte de plantear
ecuaciones consiste, efectivamente, en traducir «la lengua vernácula a
la algebraica». Pero el idioma del álgebra es lacónico en extremo, por
eso no todos los giros del idioma materno son de fácil traducción. Las
traducciones pueden ser muy distintas por el grado de su dificultad,
como se verá.
Los problemas que aparecerán a continuación serán
más o menos originales, por su enunciado, por el procedimiento de
resolución, por la solución, etc. etc.
No siempre se darán las soluciones de
forma algebraica.
1. LA VIDA DE
DIOFANTO. La historia ha conservado pocos rasgos biográficos de
Diofanto, notable matemático de la antigüedad. Todo lo que se conoce
acerca de él ha sido tomado de la dedicatoria que figura en su sepulcro,
inscripción compuesta en forma de ejercicio matemático. Reproducimos
esta inscripción:
EN LA LENGUA
VERNÁCULA |
EN EL IDIOMA DEL
ÁLGEBRA |
¡Caminante! Aquí
fueron sepultados los restos de Diofanto. Y los números pueden
mostrar, ¡oh milagro!, cuán larga fue su vida,
|
x
|
cuya sexta parte
constituyó su infancia. |
x/6
|
Había transcurrido
además una duodécima parte de su vida, cuando de vello cubriose
su barbilla. |
x/12
|
Y la séptima parte
de su existencia transcurrió en un matrimonio estéril.
|
x/7
|
Pasó un quinquenio
más y le hizo dichoso el nacimiento de su precioso primogénito,
|
5
|
que entregó su
cuerpo, su hermosa existencia, que duró tan sólo la mitad de la
de su padre a la tierra. |
x/2
|
Y con profunda pena
descendió a la sepultura, habiendo sobrevivido cuatro años al
deceso de su hijo. |
x = x/6 + x/12 +
x/7 + 5 + x/2 + 4 |
2. EL CABALLO Y EL
MULO. Un caballo y un mulo caminaban juntos llevando sobre sus lomos
pesados sacos. Lamentábase el jamelgo de su enojosa carga, a lo que el
mulo le dijo: «¿De qué te quejas? Si yo te tomara un saco, mi carga
sería el doble que la tuya. En cambio, si yo te doy un saco, tu carga se
igualaría a la mía». ¿Cuántos sacos llevaba el caballo, y cuántos el
mulo?
EN LA LENGUA
VERNÁCULA |
EN EL IDIOMA DEL
ÁLGEBRA |
Si yo te tomara un
saco |
x - 1
|
mi carga
|
y + 1
|
sería el doble que
la tuya. |
y + 1 = 2 (x - 1)
|
Y si te doy un saco,
|
y - 1
|
tu carga
|
x + 1
|
se igualaría a la
mía |
y - 1 = x + 1
|
3. LOS CUATRO
HERMANOS. Cuatro hermanos tienen 45 dólares. Si el dinero del primero
se aumenta en 2 dólares, el del segundo se reduce en 2 dólares, el del
tercero se duplica y el del cuarto se reduce a la mitad, todos los
hermanos tendrán la misma cantidad de dólares. ¿Cuánto dinero tenía cada
uno?
EN LA LENGUA
VERNÁCULA |
EN EL IDIOMA DEL
ÁLGEBRA |
Los cuatro hermanos
tienen 45 dólares. |
x + y + z + t = 45
|
Si al dinero del
primero se le agregan 2 dólares |
x + 2
|
al del segundo se
restan 2 dólares |
y - 2
|
el del tercero se
duplica |
2z
|
y el del cuarto se
divide por, dos, |
t/2
|
a todos les quedará
la misma cantidad de dólares. |
x+2 = y-2 = 2z =
t/2 |
4. EL REBAÑO MÁS PEQUEÑO. Un granjero
que tiene un rebaño de ovejas muy numeroso descubre una gran
singularidad con respecto a su número. Si las cuenta de dos en dos, le
sobra 1. Lo mismo ocurre cuando las cuenta de 3 en 3, de 4 en 4, etc....
hasta de 10 en 10. ¿Cuál es el rebaño más pequeño que se ajusta a estas
condiciones?
5. COMERCIANTES DE VINOS. Dos
comerciantes de vinos entraron en París llevando 64 y 20 barriles de
vino respectivamente. Como no tenían dinero suficiente para pagar los
derechos de aduana, el primero de ellos dio 5 barriles y 40 dólares,
mientras que el segundo dio 2 barriles, recibiendo 40 dólares como
cambio. ¿Cuál era el precio de cada barril y su impuesto aduanero?
6. EL PRECIO DE LOS HUEVOS. La señora
Rogelia compró un cierto número de huevos, por los que pagó 60 dólares Al volver a casa se le cayó la cesta rompiéndosele 2 huevos, con lo que el
precio le resultó 12 dólares más caro por docena, con respecto al que pagó
inicialmente en el supermercado. ¿Cuántos huevos compró la señora
Rogelia?
7. LOS DIEZ ANIMALES. Cincuenta y
seis galletas han de servir de comida a diez animales; cada animal es un
perro o un gato. Cada perro ha de obtener seis galletas y cada gato,
cinco. ¿Cuántos perros y cuántos gatos hay?
8. LOROS Y PERIQUITOS. Cierta tienda
de animales vende loros y periquitos; cada loro se vende a dos veces el
precio de un periquito. Entró una señora y compró cinco loros y tres
pequeños. Si en vez de eso hubiese comprado tres loros y cinco
periquitos habría gastado 20 dólares menos. ¿Cuál es el precio de cada
pájaro?
9. CARROS Y MOTORAS. En un taller
fueron reparados 40 vehículos, entre CARROS y MOTORAS. El número total de
ruedas de los vehículos reparados fue de 100. ¿Cuántos CARROS y cuántas
MOTORAS se repararon?
10. MONDANDO PAPAS. Dos personas
mondaron 400 papas; una de ellas mondaba tres papas por minuto, la
otra dos. La segunda trabajó 25 minutos más que la primera. ¿Cuánto
tiempo trabajó cada una?
11. EL PRECIO DE LOS LIMONES. Tres
docenas de limones cuestan tantos dólares como limones dan por 16
dólares. ¿Cuánto
vale la docena de limones?
12. LA MÁQUINA DE FLIPPER. Unos
amigos, antes de echar una moneda en una máquina de FLIPPER, han
calculado que, para hacer partida, tienen que conseguir 392.750 puntos
cada uno. Uno de ellos ha tenido que marcharse antes de comenzar a jugar
con lo que, para obtener la deseada partida, los restantes amigos deben
de conseguir 471.300 puntos cada uno. ¿Cuántos eran, inicialmente, los
amigos? ¿Cuántos puntos necesitan para hacer partida?
13. TINTEROS Y CUADERNOS. Antonio ha
comprado 5 tinteros y 4 cuadernos por 70 dólares Luis ha pagado 46
dólares por 3 tinteros y 4 cuadernos. ¿Cuánto vale un tintero y un cuaderno?
14. LA BALANZA Y LAS FRUTAS. Sabiendo
que 3 manzanas y una pera pesan lo mismo que 10 melocotones, y 6
melocotones y una manzana pesan lo mismo que una pera. ¿Cuántos
melocotones serán necesarios para equilibrar una pera?
15. VENTA DE HUEVOS. Una campesina
llegó al mercado a vender huevos. La primera clienta le compró la mitad
de todos los huevos más medio huevo. La segunda clienta adquirió la
mitad de los huevos que le quedaban más medio huevo. La tercera clienta
sólo compró un huevo. Con esto terminó la venta, porque la campesina no
tenía más huevos. ¿Cuántos huevos llevó al mercado la campesina?
16. LAS MANZANAS DEL HORTELANO. Un
hortelano lleva un canasto con manzanas. Encuentra a tres amigos y las
da, al primero, la mitad de las manzanas más dos; al segundo, la mitad
de las que le quedan más dos y, al tercero, la mitad de las sobrantes
más dos. Aún sobró una manzana. ¿Cuántas llevaba al principio?
17. LAS TIERRAS DEL GRANJERO. Un
granjero tenía algunas tierras. Un tercio lo destinaba al cultivo del
trigo, un cuarto al cultivo de guisantes, un quinto al cultivo de judías,
y en las veintiséis hectáreas restantes cultivaba maíz. ¿Cuántas
hectáreas tenía en total?
18. PASTELES PARA LOS INVITADOS.
Cierto día Ana estaba atendiendo a 30 invitados. Tenía 100 pasteles para
repartir entre ellos. En lugar de cortar ningún .pastel a trozos,
decidió dar 4 pasteles a cada uno de los invitados preferidos, y tres a
cada uno de los demás invitados. ¿Cuántos eran sus invitados preferidos?
19. LOS PASTELES. Ana y Carlos están
merendando pasteles. Ana tiene el triple que Carlos. Carlos no estaba
muy conforme. A regañadientes, Ana, dio uno de sus pasteles a Carlos.
Ahora todavía tenía el doble que Carlos. ¿Cuántos pasteles más tiene que
darle Ana a Carlos para que cada uno tenga los mismos? ¿Cuántos pasteles
había en total?
20. MÁS PASTELES. Ana tiene triple de
pasteles que Carlos. Diego tiene la mitad que Carlos. Ana tiene 16
pasteles más que Carlos. ¿Cuántos pasteles tiene cada uno?
21. VENGA PASTELES. Carlos se comió
5/16 de los pasteles que había en la mesa. A continuación Diego se comió
7/11 de los pasteles restantes. Quedaron 8 pasteles para Ana. ¿Cuántos
pasteles comió cada uno de los otros dos?
22. PASTELES GRANDES Y PEQUEÑOS. Un
pastel grande cuesta lo mismo que tres pequeños. Siete grandes y cuatro
pequeños cuestas 12 dólares más que cuatro grandes y siete pequeños. ¿Cuánto
cuesta un pastel grande?
23. SOLDADOS DEL REGIMIENTO. En un
regimiento hay 4.000 soldados. Se licencian un cierto número de ellos.
De los que quedan sabemos que el 63,636363...% tiene carnet de conducir
y que el 92,2297297297...% no usa gafas. ¿Cuántos soldados se
licenciaron?
24. ENCUESTA SOBRE EL VINO. Se hace
una encuesta para saber si es rentable comercializar vino en polvo y
vino en cubitos con los siguientes resultados: El 72,727272...% de las
personas encuestadas no compraría vino en polvo y, el 74,594594...% de
las personas encuestadas, no compraría vino en cubitos. ¿Cuál es el
número mínimo de personas a las que se pasó la encuesta?
25. LA REVENTA. Manuel ha comprado
dos entradas para ir al fútbol con un 10% de recargo. Si las vende ahora
con un 15% de incremento sobre el precio de taquilla, se gana un 5%
sobre el recargo que pagó. ¿De acuerdo?
26. ENCARECER UN 10% Y ABARATAR UN 10%.
Una mercancía encareció un 10% y luego abarató en un 10%. ¿Cuándo era
más barata, antes de encarecerla o después de abaratarla?
27. ABARATAR UN 10% Y ENCARECER UN 10%.
Una mercancía se abarató un 10% y luego se encareció en un 10%. ¿Cuándo
era más barata, antes de abaratarla o después de encarecerla?
28. GANANCIA Y PERDIDA EN LA VENTA DE LOS
CUADROS. Un tratante de arte americano vendió un día dos cuadros por
novecientos noventa dólares cada uno. Con uno sacó un beneficio del 10%
y con el otro sufrió una pérdida del 10%. "Eso significa que hoy me he
quedado igual que estaba", se dijo. ¿Estaba en lo cierto?
29. HÁMSTERES Y PERIQUITOS. El dueño
de una pajarería compró cierto número de hámsteres y la mitad de ese
número de parejas de periquitos. Pagó los hámsteres a 200 pesetas cada
uno, y 100 por cada periquito. Para su venta al público, recargó el
precio de compra en un 10 por ciento. Cuando tan sólo le quedaban siete
animalitos por vender, descubrió que había recibido por los ya vendidos
exactamente lo mismo que había pagado por todos ellos inicialmente. Su
posible beneficio viene, pues, dado por el valor colectivo de los siete
animales restante. ¿Cuál es el posible beneficio?
30. PASTELES SOBRE LA MESA. Sobre la
mesa había una cierta cantidad de pasteles. Ana se comió la mitad y uno
más. Blas se comió la mitad de los que quedaban y uno más. Carlos se
comió la mitad de los que quedaban y uno más. Diego se comió la mitad de
los que quedaban y uno más. Con esto se acabaron los pasteles. ¿Cuántos
había sobre la mesa?
31. PASTELES COMO PAGO. Una empresa
contrató a un empleado para trabajar durante 26 días. Estipularon que
por cada día que trabajara, recibiría 3 pasteles, pero por cada día que
holgazaneara no sólo no recibiría ninguno, sino que tendría que darle
uno a la empresa. El empleado terminó ganando 62 pasteles. ¿Cuántos días
trabajó?
32. OPOSICIONES AL AYUNTAMIENTO. A
unas oposiciones al Ayuntamiento de Salamanca, se presentaron 37
candidatos. Todos los residentes en Salamanca capital consiguieron plaza
y su número representaba el 95% del total de aprobados.
¿Cuántos aprobaron y cuántos eran de Salamanca capital?
33. EL MANOJO DE ESPÁRRAGOS. Una
verdulera de legumbres tenía la costumbre de atar sus espárragos con un
bramante de 30 cm. de longitud y formaba así manojos que vendía a 80
dólares cada uno. Cómo esos manojos le parecían demasiado pequeños, dio en
utilizar bramantes de doble longitud y, en consecuencia, vendía sus
manojos de espárragos a 160 dólares cada uno.
¿Calculaba bien la verdulera? ¿Qué precio debería pedir por
cada manojo de espárragos?
34. MIDIENDO UN CABLE. Al tratar de
medir un cable que tenía en casa, observé lo siguiente: Si medía de 2 en
2 metros me sobraba 1 metro. Si medía de 3 en 3 metros me sobraban 2
metros. Si de 4 en 4 me sobraban 3 metros. Si de 5 en 5 me sobraban 4
metros. Si de 6 en 6 me sobraban 5 metros. Estaba seguro de que el cable
medía menos de 100 metros. ¿Cuántos metros medía?
35. VESTIDOS A GOGÓ. Sonia tiene un
número de vestidos igual a los que posee Alicia divididos por los que
tiene Ana. Alicia posee 42, pero tendría 8 veces los que tiene Gema si
tuviera 14 más. ¿Cuántos vestidos tiene Sonia?
36. LOS DOS BEBEDORES. Un inglés y un
alemán beben de un barril de cerveza por espacio de dos horas, al cabo
de las cuales el inglés se queda dormido y el alemán se bebe lo que
resta en 2 horas y 48 minutos; pero si el alemán se hubiera dormido en
vez del inglés y éste hubiese continuado bebiendo, habría tardado en
vaciar el barril 4 horas y 40 minutos. ¿En cuánto tiempo se lo hubiera
bebido cada uno?
37. JUEGO EN FAMILIA. Mis amigos Juan
y Pablo, con nuestros hijos Julio, José y Luis, disparamos con dardos
sobre una diana con número en cada casilla. Cada uno marcó en cada tiro
tantos puntos como tiros hizo (es decir: si alguien tiró 10 tiros anotó
diez puntos en cada tiro). Cada padre se anotó 45 puntos más que su hijo.
Yo disparé 7 tiros más que Luis y Julio 15 más que Pablo. ¿Cómo se llama
mi hijo? ¿Quién es el hijo de Juan? ¿Cuántos puntos se marcaron? ¿Cuántos
tiros se tiraron?
38. EL VASO DE VINO. Paco llena un
vaso de vino y bebe una cuarta parte; vuelve a llenarlo con agua y bebe
una tercera parte de la mezcla. Lo llena por segunda vez de agua y
entonces bebe la mitad del vaso. ¿Cuánto vino puro le queda por beber,
considerando la capacidad del vaso?
39. LAS CHOVAS Y LAS ESTACAS.
Llegaron las chovas y se posaron en estacas. Si en cada estaca se posa
una chova, hay una chova que se queda sin estaca. Pero si en cada estaca
se posan dos chovas en una de las estacas no habrá chova. ¿Cuántas eran
las chovas y cuántas las estacas?
40. LIBROS DESHOJADOS. Un escritor ha
compuesto dos libros que suman, entre los dos, 356 páginas. El formato
del primero es de 20x15 cm., y el del segundo de 17x12. Si extendiesen
las hojas de los dos libros, cubrirían 4'2264 m². ¿Cuántas páginas tiene
cada libro?
41. LA CUADRILLA DE SEGADORES. Una
cuadrilla de segadores debía segar dos prados, uno tenía doble
superficie que el otro. Durante medio día trabajó todo el personal de la
cuadrilla en el prado grande; después de la comida, una mitad de la
gente quedó en el prado grande; y la otra mitad trabajó en el pequeño.
Durante esa tarde fueron terminadas las dos siegas, a excepción de un
reducido sector del prado pequeño, cuya siega ocupó el día siguiente
completo a un solo segador. ¿Cuántos segadores componían la cuadrilla?
42. EL TRUEQUE EN EL AMAZONAS. En una
tribu del Amazonas, donde todavía subsiste el trueque, se tienen las
siguientes equivalencias de cambio:
a) Un collar y un escudo se cambian por una lanza.
b) Una lanza se cambia por tres cuchillos.
c) Dos escudos se cambian por tres cuchillos.
¿A cuántos collares equivale una lanza?
43. NEGOCIANDO POLLOS. Un granjero y
su buena esposa están en el mercado para negociar sus aves de corral por
ganado, sobre la base de que 85 pollos equivalen a un caballo y una vaca.
Se supone que 5 caballos tienen el mismo valor que 12 vacas.
Esposa: Llevemos otros tantos caballos como los que ya
hemos elegido. Entonces tendremos tan sólo 17 caballos y vacas que
alimentar durante el invierno.
Granjero: Creo que deberíamos tener más vacas que esas.
Más aún, creo que si duplicáramos el número de vacas que hemos elegido,
tendríamos en total 19 vacas y caballos, y tendríamos la cantidad exacta
de pollos para hacer el canje.
¿Cuántos pollos llevaron al mercado el granjero y su esposa?
44. PAGO EXACTO Y PUNTUAL. Un hombre
tomó una posada por 30 días, por precio de un denario cada día. Este
huésped no tenía otro dinero, sino 5 piezas de plata que todas ellas
valían 30 denarios. Y con estas piezas cada día pagaba la posada, y no
le quedaba debiendo nada a la patrona, ni ella a él. ¿Cuántos denarios
valía cada pieza? ¿Cómo se pagaba con ella?
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