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4° SECUNDARIA - MATE Y CIENCIAS

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I BIMESTRE

4

Razonamiento

Matemático

SECUNDARIA


R

A

Z.

4TO sec

M

A

TE

M

Razonamiento

Matemático

∆. Juegos de ingenio

∆. Razonamiento inductivo

∆. Sucesiones

∆. Sucesiones geométricas y aritméticas

3

9

15

21

Trigonometría

∆. Ángulo trigonométrico

∆. Sistema de medición angular

∆. Fórmula general de conversión

∆. Longitud de arco

154

160

166

172

Á

TI

C

O

∆. Series geométricas y aritméticas

∆. Sumas notables

27

33

∆. Área del sector circular

∆. R.T de ángulos agudos - I

178

184

∆. Lógica proposicional - I

40

∆. Análisis dimensional - I

192

Aritmética

∆. Lógica proposicional - II

∆. Teoría de conjuntos - I

∆. Teoría de conjuntos - II

46

52

58

Física

∆. Análisis dimensional - II

∆. Análisis vectorial - I

∆. Análisis vectorial - II

198

204

210

∆. Operaciones básicas en Z

64

∆. Características físicas del movimiento

216

∆. Progresión aritmética

70

∆. Movimiento rectilíneo uniforme

222

∆. Ecuaciones y sistemas lineales

78

∆. Química orgánica: Átomo de carbono

230

Álgebra

∆. Leyes de exponentes

∆. Polinomios

∆. Fracciones algebraicas (MCD Y MCM)

84

90

96

Química

∆. Hidrocarburos saturados: Alcanos

∆. Hidrocarburos insaturados - I

∆. Hidrocarburos insaturados - II

238

248

257

∆. División y teorema del resto

102

∆. Hidrocarburos cíclicos y aromáticos

265

∆. Factorización

108

∆. Compuestos oxigenados - I

273

∆. Ángulos formados por dos rectas

116

∆. Ser vivo

282

Geometría

∆. Triángulos - líneas notables

∆. Congruencia de triángulos

∆. Aplicaciones de la congruencia

122

128

134

Biología

∆. Principios de bioquímica

∆. Biomoléculas inorgánicas

∆. Glúcidos

289

294

300

∆. Polígonos y perímetros

140

∆. Lípidos

306

∆. Cuadriláteros

146

∆. Proteínas

310

22


Juegos de ingenio

1

Capitulo

R

A

Z.

M

A

TE

M

En este capítulo aprenderemos ...

• A desarrollar el criterio lógico y la rapidez mental del alumno.

• A incentivar el razonamiento en el curso.

• A desarrollar la capacidad de orden y de relación.

• A obtener conclusiones con solamente el criterio lógico, sin hacer uso de

conocimientos profundos de la matemática y la lógica.

Á

TI

C

O

M arco Teórico

RAZONAMIENTO LÓGICO

Desarrolla la creatividad

de orden y relación

Indicadores para un correcto

razonmiento lógico

Ejercicio sobre

cerillos

Relación de

parentesco

Relación de

tiempo

Cuadrado mágicos

y otros casos

INTRODUCCIÓN

Encontramos aquí interesantes ejercicios en los

cuales tendrás que poner en práctica tu habilidad

e ingenio. En algunos de ellos se utilizaría conocimientos

elementales de aritmética y geometría;

en otros, reflexión y un modo de pensar lógico.

El propósito al proceder así es empezar a ejercitar

y desarrollar aún más nuestras capacidades

intelectuales. Es cierto que algunos ejercicios son

sencillos, pero otros no son tan fáciles de resolver

a simple vista y eso es lo que los vuelve interesantes;

ya que es posible llegar a la respuesta de

cada uno de ellos, de una manera lógica y deducida

a partir de los datos mencionados.

Se ha dividido esta unidad de manera que sea

fácil identificar el tipo de problema y las reglas

que se deben respetar para su resolución.

33


R

A

Z

M

A

TE

M

Á

TI

C

O

. Esta división es la siguiente:

I. EJERCICIOS CON CERILLAS

En este tipo de problemas hay que observar cuidadosamente

lo que dice el exto y tener cuidado con

lo que se plantea; no olvides que es muy diferente

decir “retira”, “aumenta” o “mueve”, ya que en cada

una de esas expresiones hay un problema diferente.

II. PROBLEMAS SOBRE PARENTESCOS

Muchos de los problemas de lógica recreativa presentan

problemas de relaciones familiares, donde

por lo general, se aprecian enunciados de difícil

comprensión por “enredado” de su texto; por este

motivo se requiere de una atención adecuada para

llevar a acabo la resolución correcta de dicho problema.

Aquí hay que tener presente la relación que existe

enre cada uno de los integrantes de la familia que en

un mimo problema puede desempeñar papeles diferentes;

y observar bien lo que dice el problema, teniendo

en cuenta que en algunos casos lo que piede

el problema es la relación específica de un familiar

y en otros casos la incógnita está relacionada con la

cantidad de integrantes que puede tener la familia.

4TO sec

III. PROBLEMAS SOBRE RELACIÓN DE TIEMPO

Siguiendo con la clasificación en este punto los

problemas están relacionados hacia una relación de

días o fechas en el calendario; teniendo en cuenta

lo complicado de los textos; por eso al momento de

resolver problemas de este tipo se sugiere tener en

consideración el criterio de analizar las condiciones

partiendo de la parte final y siguiendo un procedimiento

regresivo, en forma análoga a lo que se

hizo en problemas sobre parentesco.

IV. SITUACIONES DIVERSAS

Es aquí donde se ubican los otros tipos de problemas

de lógica recreativa en el cual tratamos ejercicios de

diferentes tipos que requieren para su resolución de

matemáticas elementales, reflexión y persistencia

con el fin de ejercitar el poder de análisis.

E jercicios resueltos

1. En la figura, ¿cuántas cerillas hay que retirar como

mínimo, para dejar dos cuadrados iguales?

Resolución:

A) 1

B) 2

C) 3

D) 4

E) 5

Se retiran 4 cerillas.

Rpta: D

44


1

A hora hazlo tú !!

Se ha construido una casa utilizando 10 cerillas.

¿Cuántas cerillas hay que mover de posición como

mínimo, de tal forma que la casa aparezca del otro

costado?

Solución:

I Bimestre

1

¿Cuántos palitos de fósforo se deben mover como

mínimo para tener 7 cuadrados? (No necesariamente

del mismo tamaño)

Solución:

R

A

Z.

M

A

TE

M

2

¿Quién es el primo del hijo del padre que es hermano

único de mi padre?

Solución:

2

Si el hijo de Pedro es el padre de mi hijo.

¿Qué parentesco tengo yo con Pedro?

Solución:

Á

TI

C

O

3

En una reunión se encuentran: 1 abuelo, 1 abuela,

2 padres, 2 madres, 4 hijos, 3 nietos, 1 hermano,

2 hermanas, 2 hijos varones, 2 hijas, 1 suegro, 1

suegra y 1 nuera. ¿Cuál es la menor cantidad de

personas que satisface esta relación?

Solución:

3

Hay dos patos con dos patas delante de un pato,

dos patos y varias patas detrás de un pato y un

pato entre dos patos. ¿Cuántos patos como mínimo

hay?

Solución:

4

Se tiene doce cerillas dispuestas en cuatro

cuadrados pequeños como muestra la figura:

4

Se tiene doce cerillas dispuestas en cuatro

cuadrados pequeños como muestra la figura:

Solución:

Solución:

Según esto conteste lo siguiente:

a) ¿Cuántas cerillas hay que retirar como mínimo, para dejar dos

cuadrados?

b) ¿Cuántas cerillas hay que mover de posición como mínimo, para

hacer tres cuadrados del mismo tamaño?

c)¿Cuántas cerillas hay que mover de posición como mínimo, para

dejar diez cuadrados, no todos del mismo tamaño?

55

Según esto conteste lo siguiente:

a) ¿Cuántas cerillas hay que retirar como mínimo, para dejar tres

cuadrados?

b) ¿Cuántas cerillas hay que mover de posición como mínimo,

para hacer dos cuadrados del mismo tamaño?


R

A

Z.

M

A

TE

M

01

S

igamos practicando

Siendo, el mañana, del anteayer del ayer de hace

3 días del mañana de hoy del pasado mañana,

domingo.¿Qué día será el mañana del ayer de hace

3 días del mañana del pasado mañana?

Solución:

4TO sec

04

Alex dice: “Yo tengo un hermano únicamente,

quiero averiguar, ¿quién es el otro hijo del padre

del tío de la mujer del hijo de mi padre que sin

embargo no es mi hermano?”.

Solución:

Á

TI

C

O

02

Distribuir los números del 1 al 9 de tal forma que

la suma horizontal y vertical o en diagonal siempre

sea igual a 15. Dar como respuesta x.

05

¿Cuántos palitos de fósforo se deben quitar como

mínimo para obtener 3 cuadrados del mismo

tamaño?

x

Solución:

Solución:

03

¿Qué parentesco tiene conmigo la hija de la esposa

del único vástago de mi madre?

Solución:

06

¿Con cuántas líneas rectas como mínimo se pueden

unir todos los puntos sin levantar el lápiz ni pasar 2

veces por la misma línea?

Solución:

66


I Bimestre

07 08

¿Cuántos árboles se podrán plantar como mínimo

en 12 filas, si se plantan 5 árboles en cada fila?

Solución:

Colocar los números del 1 al 12 en los círculos de la

estrella, de tal manera que la suma de los números

de todas las filas sea 26. Hallar a+b+c+d+e+f

Solución:

z

R

A

Z.

m

n

M

A

TE

M

y

p

x

Á

TI

C

O

E jercicios propuestos

Nivel Básico

1. ¿Qué parentesco tiene Juan con la hija de la esposa

del único hijo de su madre?

a) Tía c) Sobrino e) Cuñada

b) Hija d) Esposa

2. ¿Se podrá dibujar una cruz, sin levantar la mano, ni

repetir el trazo, ni tampoco mover el papel donde se

esté dibujando?

a) Imposible

b) Sí se puede

c) Sí, con los lapiceros

d) Sí, escribiendo «cruz»

e) No es posible

3. ¿Qué parentesco me une a Pedro si mi papá es cuñado

de su papá?

a) Es mi sobrino

b) Soy su tío

c) Somos hermanos

d) No somos parientes

e) Somos primos

4. La hija de la comadre de la madrina del sobrino de

mi única hermana, ¿qué es de mí?

a) Tía c) Sobrina e) Esposa

b) Hija d) Hermana

Nivel Intermedio

5. Tres padres y tres hijos van a pescar en un bote,

¿cuál es la menor cantidad de personas que había

en ese bote?

a) 3 c) 4 e) 6

b) 2 d) 5

6. Coloca los números impares mayores siguientes a

7, sin repetirlos, de manera que la sume de los 3 números

ubicados a los círculos unidos por una línea

recta, sea siempre la misma y la máxima posible.

Determina dicha suma.

a) 40

b) 50

c) 49

d) 45

e) 41

7. Si en los círculos de la figura, escribimos los números

naturales del 3 al 11, de manera que los números

en cada lado del triángulo sumen 25, ¿cuál es la

suma de los números que se escriben en los círculos

etiquetados con x, y, z?

a) 21

b) 13

c) 15

d) 18

e) 12

z

x

y

77


R

A

Z. Nivel Avanzado

M

A

TE

M

8. En una reunión familiar se encuentran presentes

un bisabuelo, dos abuelos, una abuela, tres padres,

dos madres, dos suegros, dos nueras, dos nietos, un

bisnieto y tres hijos. ¿Cuántas personas, como mínimo,

hay en dicha reunión familiar?

a) 6 c) 8 e) 4

b) 9 d) 7

4TO sec

10. Con seis cifras diferentes seleccionadas de los números

naturales del 2 al 8, completa el siguiente

esquema, de modo que la primera cifra sea 2 ° ; la

primera y la segunda forman un número 3 ° , y así sucesivamente

como se indica a continuación. ¿Cuál

es la cifra que no se empleará?

° ° °

2 4 6

Á

TI

C

O

9. Anacleta mira un retrato y dice: «No tengo hermanos,

ni hermanas; sin embargo, la madre de esta

mujer es hija de mi padre». ¿De quién es el retrato?

a) De la madre de Anacleta

b) De la hija de Anacleta

c) De Anacleta

d) De la sobrina de Anacleta

e) De la abuela de Anacleta

° ° °

3 5 7

a) 3 c) 6 e) 7

b) 4 d) 8

T

area para la Casa

1. ¿Cuántas cerillas como mínimo hay que mover para

que se genere una verdadera igualdad?

a) 1 c) 3 e) 5

b) 2 d) 4

2. En una casa se encuentran reunidos los esposos

Fernández, sus 4 hijos varones y cada uno tiene 1

hermana también presente. ¿Cuál es la menor cantidad

de personas reunidas en dicha casa?

a) 4 c) 5 e) 8

b) 7 d) 6

3. En una bodega la gaseosa con envase cuesta

S/.1.50, además hay una oferta, por 2 botellas

vacías se puede canjear una llena. ¿Cuál es la

mayor cantidad de gaseosas que puede deber una

persona que tiene S/.10,50?

a) 10 c) 11 e) 12

b) 13 d) 9

4. Se tiene una casa de cuatro pisos y en cada piso vive

una familia. La familia Castilla vive un piso más

arriba que la familia Muñoz, la familia Fernández

habita más arriba que la Díaz y la familia Castilla

más abajo que la Díaz. ¿En qué piso vive la familia

Castilla?

a) 1° c) 2° e) 3°

b) 4° d) 5°

5. Siendo el mañana del pasado mañana del ayer domingo,

¿qué día será el ayer del anteayer del mañana?

a) Miércoles c) Jueves e) Sábado

b) Lunes d) Martes

88


Razonamiento

inductivo

2

Capitulo

R

A

Z.

M

A

TE

M

En este capítulo aprenderemos ...

• A resolver diferentes problemas mediante el análisis inductivo y deductivo.

Á

TI

C

O

M arco Teórico

Paso de las proposiciones particulares a generales, es decir, mediante el análisis de experimentos sencillos, con las

mismas características del problema original se debe llegar a resultados que, al ser relacionados, nos permitan llegar

a conclusiones con amplia probabilidad de certeza, a las que llamaremos caso general.

Caso

1

Caso

2

Caso

3

Razonamiento

inductivo

Caso

general

A continuación se presentan sucesiones numéricas, que nos van a permitir facilitar la resolución de los problemas

de inducción, aunque algunas sucesiones presentadas no son muy usadas.

NÚMEROS TRIANGULARES

NÚMEROS CUADRADOS

99


R

A

Z

M

A

TE

M

4TO sec

. NÚMEROS RECTANGULARES (OBLONGOS)

Á

TI

C

O

DEDUCCIÓN

Método por el cual mediante un caso general se obtiene casos particulares.

* Al razonar de manera inductiva, a veces se llega a conclusiones falsas; esto es lo que se conoce como falsa inducción.

* No siempre es sencillo inducir, por lo que este tema requiere de mucha práctica.

* El uso de la lógica inductiva y deductiva es una de las principales formas de encarar la mayoría de problemas.

Caso

general

Razonamiento

deductivo

Casos

particulares

E jercicios resueltos

1. Calcula el valor de:

Solución:

1× 2× 3× 4+ 1=

5

2× 3× 4× 5+ 1=

11

3× 4× 5× 6+ 1=

19

E = 96× 97× 98× 99 + 1

3. Al tomar una hoja cuadriculada de 20 cuadraditos

por lado y trazar una de sus diagonales principales,

¿cuántos triángulos se forma?

Solución:

2. Calcula el valor de:

910× 890 + 100

A =

311× 289 + 121

Solución:

= 96 × 99 + 1

= 9505

A =

A=3

2

900 − 100 + 100

2

300 − 121 + 121

⇒ 20 × 21 = 420

10


1

A hora hazlo tú !!

Calcula “E” y da como respuesta la suma de cifras:

2

E (333...3)

180cifras

Solución:

I Bimestre

1

Calcula “A” y da como respuesta la suma de sus 2

últimas cifras:

) 2

A= A = ( 777 ... 77×

999 ... 99

50cifras

50cifras

Solución:

R

A

Z.

M

A

TE

M

2

=

Calcula el valor de:

Calcula el valor de:

2

Á

TI

C

O

E = 100×101×102×103+1

A = 80×81×82×83+1

Solución:

Solución:

3

Si Pepito traza una de las diagonales principales

en un pliego de papel cuadriculado que tiene 50

cuadrados por lado, ¿cuántos triángulos se forman?

Solución:

3

Si Jessica traza una de las diagonales principales

en un pliego de papel cuadriculado que tiene 25

cuadrados por lado, ¿cuántos triángulos se forman?

Solución:

4

Resuelve:

4

Resuelve:

(425 × 375 × 160625 + 625 × 625) 1/8

Solución:

(265 × 247 × 65617 + 81 × 81) 1/16

Solución:

11


R

A

Z.

M

A

TE

M

01

S

igamos practicando

2

Calcula: (abc)

abc× a = 972

abc× b = 648

abc× c = 1296

Solución:

4TO sec

04

Resuelve y da como respuesta, la cifra final de la

siguiente suma:

100 200 300 900

2 + 3 + 4 + 5

Solución:

Á

TI

C

O

02

¿Cuántas esferas hay en el siguiente arreglo?

05

Resuelve y da como respuesta la suma de cifras

del resultado.

∆= 555...5 × 999...9

40cifras 40cifras

Solución:

1 2 3 50 51 52

Solución:

03

¿Cuántos palitos hay en el siguiente arreglo?

06

Calcula:

28

abcd× 9999 = ...4785

(a + b) × (c + d)

Solución:

1 2 3 4 38 39 40

Solución:

12


I Bimestre

07 08

Calcula el total de bolitas en el siguiente arreglo: Si: abc × 57 = ... 319

abc × 28 = ... 876

Calcula la suma de las tres últimas cifras del resultado

de:

abc × 58

Solución:

R

A

Z.

M

A

TE

M

1 2 3 38 39 40

Solución:

Á

TI

C

O

E jercicios propuestos

Nivel Básico

1. Si: a + b + c = 27

Calcula: abc+ bca + cab

a) 2887 c) 3617 e) 2757

b) 2997 d) 3147

2. Resuelve:

2+ 4+ 6+ 8+ ... + 4444

1+ 3+ 5+ 7+ ... + 4443

a) 4444

4443

b) 2222

2221

c) 2223

2222

d) 2221

2220

e) 1 2

3. Calcula la suma de cifras del resultado de:

2

A = ( 333

... 33

)

100cifras

a) 300 c) 900 e) 399

b) 60 d) 1089

4. Calcula la suma de cifras del resultado de:

2

A = ( 666

... 665

)

50cifras

a) 313 c) 301 e) 480

b) 300 d) 295

Nivel Intermedio

5. ¿De cuántas maneras se puede leer la palabra IN-

DUCE?

I

a) 64

N N

b) 32

D D D

c) 30 U U U U

d) 28 C C C C C

e) 63 E E E E E E

6. Si en la siguiente multiplicación, cada asterisco (*) es

una cifra, calcula la suma de cifras del producto.

a) 16

b) 19

c) 17

d) 20

e) 18

7. Calcula el valor de A:

A =

191× 209 + 81

47 × 53 + 9

2

9 ∗ 2

∗ ∗ ∗ ×

∗ ∗ ∗

∗ ∗ ∗ ∗

0 ∗ 1

∗ ∗ ∗ 8 ∗ ∗ 4

a) 4 c) 8 e) 16

b) 2 d) 10

13


R

A

Z. Nivel Avanzado

M

A

TE

M

8. Si:

176 1 + 276 2 + 376 3 + 476 4 + ...1076 10 = ...ab

Calcula: a + b

a) 6 c) 9 e) 12

b) 4 d) 5

4TO sec

a) 34 c) 36 e) 133

b) 35 d) 37

10. Calcula el valor de:

E = 97 × 98 × 99 × 100 + 1

Á

TI

C

O

9. Si en la siguiente división, cada asterisco representa

un dígito, calcula la suma de cifras del dividendo.

∗ ∗ 5 ∗ ∗ ∗1

∗ ∗ 6 ∗∗∗

− ∗ ∗ ∗

∗ ∗ ∗

− ∗ 2 ∗

∗ ∗ ∗

− − −

T

area para la Casa

a) 9701 c) 970 e) 19801

b) 9700 d) 971

1. Calcula la suma de cifras del resultado de:

2

( 666 ... 665 )

15cifras

a) 91 d) 95

b) 105 e) 96

c) 98

a) 460 d) 1565

b) 475 e) 685

c) 465

4. Calcula el total de puntos de contacto en la siguiente

figura:

2. Si:

abc× c=2429

abc× b=1388

Calcula:

abc×

bc

a) 17309 d) 15339

b) 16309 e) 16409

c) 16519

3. ¿Cuántos círculos hay en la figura 30?

; ; ;

Fig.(1) Fig.(2) Fig.(3) Fig.(4)

;

a) 990

b) 800

c) 900

d) 930

e) 810

5. Determina el valor de:

1 2 3 23 24 25

E = 56× 59× 57× 58 + 1

a) 2435

b) 1205

c) 3345

d) 2305

e) 3305

14


I BIMESTRE

4

Aritmética

SECUNDARIA

Una educación plasmada

en proyectos


A

R

IT

M

Lógica

proposicional - I

1

Capitulo

É

TI

C

A

• A formalizar y simbolizar cualquier proposición simple o molecular.

• A determinar una tabla de verdad.

• A determinar los valores de verdad o falsedad de una forma directa y sencilla.

En este capítulo aprenderemos ...

M arco Teórico

LÓGICA

Preposición

Variable

proposicional

Clases de

proposiciones

Conectivos

lógicos

Simple

Compuesta

Conjunción

Disyunción

Disyunción fuerte

Condicional

Bicondicional

Negación

Tablas de

verdad

1. Lógica proposicional:

Es una parte de la lógica que tiene por objeto de estudio las proposiciones y la relación entre ellas, así como la

función que tienen las variables proposicionales y los conectivos lógicos.

2. Proposición lógica:

También conocida como enunciado cerrado, es un enunciado que posee valor de verdad.

Se le denomina variable proposicional.

40


I Bimestre

Ejemplos:

Simples

(Atómicas)

Compuestas

(Moleculares)

* Carlos es despístado

* Carlos es travieso

* Carlos es travieso y despístado

* Es falso que Daniel sea actor de cine

3. Conectivos lógicos:

a) Conjunción:

Conectiva: y/pero/e/sin embargo…..

Operador: ∧/.

p ∧ q

V V V

V F F

F F V

F F F

b) Disyunción débil:

Conectiva: o/u/...o…

Operador: ∨

p ∨ q

V V V

V V F

F V V

F F F

c) Disyunción fuerte:

Conectiva: o….o/o bien/

….o bien….

Operador: ∆ / ↔

p ∆ q

V F V

V V F

F V V

F F F

d) Condicional:

Conectiva: Si…. Entonces/por lo tanto

Operador: → / ⇒

p → q

V V V

V F F

F V V

F V F

e) Bicondicional:

Conectiva: Si... y solo si.../

Entonces y solo entonces

Operador: ↔ / ≡

f) Negación:

Conectiva: no/ni/ no es el caso que

Operador: ∼ / ⎤

p

F

V

4. Tablas de valores de verdad:

* Evaluar un esquema molecular es obtener la

matriz principal.

* El número de valores que se asigna a cada variable

es «2 n », donde «n» es el número de variables.

* Es importante jerarquizar los esquemas antes

de evaluarlos.

Ejemplo:

p ↔ q

V V V

V F F

F F V

F V F

∼p

V

F

p q (p ∧ q) → (p ∆ q)

V V V V V F V F V

V F V F F V V V F

F V F F V V F V V

F F F F F V F F F

2 2 = 4

Valores

1 3 2

Matriz principal: FVVV

5. Clases de matrices principales:

a) Tantología:

Todos los valores son verdaderos.

b) Contradicción:

Todos los valores son falsos.

c) Contingente:

Cuando entre todos los valores de la matriz

principal hay por lo menos uno verdadero o

uno falso.

A

R

IT

M

É

TI

C

A

41


4To sec

A

R

IT

M

1

A hora hazlo tú !!

Determina la matriz principal de la siguiente

proposición compuesta: (p ∧ q) ∨ q

Solución:

1

Determina la matriz principal de la siguiente

proposición compuesta: (p ∨ q) ∧ p

Solución:

É

TI

C

A

2

Determina los valores de verdad de r y p si se sabe

que la proposición es falsa: ∼p ∨ r

Solución:

2

Determina el valor de verdad de ∼p ∨ ∼q si se

sabe que la preposición es verdadera: ∼p ∧ q

Solución:

3

Simboliza mediante conectores lógicos “Si tomas

jugo de naranja o fresa, entonces estarás lleno”.

Solución:

3

Simboliza mediante conectores lógicos “Si estudias

para tu examen, entonces aprobarás”.

Solución:

4

Si la proposición compuesta:

[(p → q) ∨ (q ∨ ∼r)] es falsa; determine los valores

de verdad de p, q y r.

Solución:

4

Si la proposición:[(∼p ∨ q) →(q ↔ r)] ∨ (q ∧ s)

es falsa y “p” una proposición verdadera, determina

los valores de verdad de q, r y s en ese orden.

Solución:

42


01

S

igamos practicando

Señala la proposición compuesta:

a) Agripino y Cesarina son hermanos.

b) Los Heraldos Negros es una obra de Cesar

Vallejo.

c) Joseph-Nicephore tomó la primera fotografía

en blanco y negro.

d) Carlos y Richard van juntos al cine.

e) Daniel es profesor y Rosa es escritora.

Solución:

I Bimestre

04

Si la siguiente proposición es falso: (∼p ∧ q) →

[(p ∨ r) ∨ t] determina el valor de la verdad de:

I. ∼(∼p ∨ ∼q) → (r ∨ ∼t)

II. (∼p → t) → (∼q → r)

Solución:

A

R

IT

M

É

TI

C

A

02

Simboliza mediante conectores lógicos: “Si

Daniel y Agripina juegan fútbol, Margarito será

el árbitro”.

Solución:

05

Si la proposición:

(p → ∼q) ∨ (∼r → s)

es falsa, determina los valores de verdad de las

siguientes proposiciones:

I. (∼p ∧ ∼q) ∨ ∼p

II. (p → q) → r

Solución:

03

Determina la matriz principal de la siguiente

proposición compuesta: (p ∆ q) ↔ ∼r

Solución:

06

Determina si la siguiente proposición es tanto

lógica, contradictorio o contingente.

[(∼p ∧ q) → r] ↔ [(p ∧ q) ∆ ∼r]

Solución:

43


A

R

IT

M

É

TI

C

A

4To sec

07 08

Determina el valor de verdad de las siguientes

proposiciones:

a) (3 + 5 = 9) ∧ (5 × 2 = 10)

b)

⎛13 18

1

⎜ + =

5 5

⎟→ (32 = 5)

⎝ ⎠

c) (23 = 8) ∆ ( 16 = –4)

d) (–13 < 8) ↔ (8 + 1 > 9)

Solución:

Dada la proposición:

∼[(r ∨ q) → (r → p)] ≡ V, donde q es una

proposición falsa. Determina el valor de verdad

de las siguientes proposiciones:

I. r → (∼p ∨ ∼q)

II. [r ↔ (p ∨ q)] ↔ (q ∧ ∼p)

III. (r ∨ ∼p) ∧ (q ∨ p)

Solución:

E jercicios propuestos

Nivel Básico

1. Determina la matriz principal y la naturaleza de la

siguiente proposición compuesta:

⎡⎣ ( ∼p∧q) ↔( r△∼

q)

⎤ ⎦

a) VVVVVVVV; tautología

b) FFFFFFFF; contradicción

c) FVVFVFVF; contingente

d) VFVFVFVF; contingencia

e) FFVVFFVV; tautología

2. Si la proposición: “(p → ~q) ∨ (~r → s)” es falsa,

deducir el valor de verdad de: (~p ∧ ~q) ∨ ~p

a) V d) F e) V o F

b) No se puede determinar.

c) Es V si “p” es F.

3. ¿Cuántas de las siguientes expresiones no son proposiciones

simples?

• El átomo no se ve, pero existe.

• Los tigres no son paquidermos, tampoco las

nutrias.

• Toma una decisión rápida.

• Hay 900 números naturales que se representan

con tres cifras.

• La matemática es una ciencia fáctica.

• Es imposible que el año no tenga 12 meses.

a) 0 c) 2 e) 4

b) 1 d) 3

4. Simboliza: «Si Mateo estudia para el examen entonces

no desaprueba el examen de Química».

a) p∧ q

d) p→( q∨p)

b) p→( q∨p) e) p→

q

c) ( p∨q)

→ q

Nivel Intermedio

5. Si la proposición: “(~p → q) ∨ ~r” es falsa.

Hallar el valor de verdad de “p”, “q” y “r” en ese

orden.

a) VVF b) FFF c) FFV

d) FVF e) VFV

6. Los esquemas moleculares: “p → q” y “~p ∨ q”.

a) Son equivalentes por teorema de De Morgan.

b) Son premisas de “~q”.

c) Son equivalentes por ley de implicación.

d) No son equivalentes.

e) Ambos esquemas tienen premisa existencial.

7. Halla el valor de verdad de los siguientes enunciados:

I. Toda proposición lógica es un enunciado.

II. Todo enunciado es una proposición lógica.

III. Una proposición lógica es un enunciado abierto.

a) VFV c) VFF e) FVF

b) VVV d) FFV

44


I Bimestre

T

Nivel Avanzado

8. Si ( p→q) ∨( r→

s)

es una proposición falsa,

indica el valor de los siguientes esquemas:

I. ( p∧q) ∨( q)

II. ( r∨q) ↔⎡⎣

( q∨r)

∧s⎤ ⎦

III.( p→q) ↔⎡⎣

( p∨q)

q⎤ ⎦

Son respectivamente:

a) VFV c) VVV e) FFV

b) FFF d) VVF

area para la Casa

9. Si se define: p D q = (p ∧ ~q) ∨ (q ∧ ~p)

Simplificar: “~[(p D ~q) → ~q]”

a) p ∧ q c) ~p ∧ q e) ~q

b) p ∨ q d) ~p

10. Determina el valor de verdad de las siguientes proposiciones,

respectivamente:

I. (8.4 =3.2) ∧(4 + 8 = 13)

II.

15

5

+ 1 =

18 ⎞

3 2 5

5

⎟ →( − =− )

III. (3 −2 = 9) ∆ ( 16 = 4)

IV. (1< –5) ↔(10 – 2 > 5)

a) FVVF c) VVVV e) VVFF

b) FFFF d) VFVF

A

R

IT

M

É

TI

C

A

1. Determina la matriz principal de la siguiente proposición

compuesta: ( p∨q)

↔r

a) VVFFVVFF

b) VFVFVFFV

c) VVVVFFFF

d) FFFVVVFV

e) VVVFFFFV

2. Si la proposición: ( p→q) ∨( r→

s)

es falsa,

determina el valor de: ( p∧q)

∨p

a) V

b) No se puede determinar

c) V o F

d) F

e) Es V si p es F

3. Si la proposición compuesta: ( p∧q) →( r∨ t)

es

falsa, indica qué proposiciones son verdaderas.

a) p; r b) p;q c) r;t

d) q;t e) p;r;t

4. Simboliza «Si Daniel va a la fiesta entonces no estudiará

para su examen, pero no es el caso que vaya

a la fiesta y apruebe sus cursos. De ahí que Daniel

estudia para su examen».

p: Daniel aprueba sus cursos.

q: Daniel va a la fiesta.

r: Daniel estudia para su examen.

a) ⎡⎣ ( q→r) ∧

( q∧

p)

⎤ ⎦ → r

b) ⎡⎣ ( q→r) ∧( q∧

p)

⎤ ⎦ → r

c) ⎡⎣ ( q→r) ∨( q∧

p)

⎤ ⎦ →r

d) ⎡⎣ ( q→r) ∧( q∧

p)

⎤ ⎦ →r

e) ⎡⎣ ( q→r) ∨

( q∧

p)

⎤ ⎦ → r

5. Determina la matriz principal y la naturaleza de la

siguiente proposición compuesta:

⎡⎣ ( p→q) ∧( q→

r) ⎤ ⎦ →( p→r)

a) FFFFFFFF; contradicción

b) VVVVVVVV; tautología

c) VVVVVVVV; contingencia

d) FFVVFFVV; contingencia

e) VVFFVVFF; tautología

45


A

R

IT

M

Lógica

proposicional - II

2

Capitulo

É

TI

C

A

En este capítulo aprenderemos ...

• A definir las leyes correspondientes a la lógica proposiconal.

• A utilizar lo aprendido en la resolución de problemas.

M arco Teórico

PROPOSICIONES EQUIVALENTES

Dos proposiciones son equivalentes cuando la

bicondicional es una tautología y se denota como.

A ≡ B

“A es equivalente a B”

LEYES DE LA LÓGICA PROPOSICIONAL

1. Doble negación (involutiva)

2. Idempotencia:

3. Conmutativa:

∼(∼p) ≡ p

p ∧ p ≡ p

p ∨ p ≡ p

p ∧ q ≡ q ∧ p

p ∨ q ≡ q ∨ p

5. Distributiva:

6. De Morgan:

p ∧ (q ∨ r) ≡ (p ∧ q) ∨ (p ∧ r)

p ∨ (q ∧ r) ≡ (p ∨ q) ∧ (p ∨ r)

7. De la condicional:

p→ q ≡ ∼p ∨ q

p → q ≡ ∼q → ∼p (transposición)

8. De la bicondicional:

p ↔ q ≡ (p → q) ∧ (q → p)

9. Absorción:

p ∧ (p ∨ q) ≡ p

p ∨ (p ∧ q) ≡ p

p ∧ (∼p ∨ q) ≡ p ∧ q

p ∨ (∼p ∧ q) ≡ p ∨ q

∼(p ∧ q) ≡ ∼p ∨ ∼q

∼(p ∨ q) ≡ ∼p ∧ ∼q

10. Complemento:

p ∨ ∼ p ≡ ∨; p ∧ ∼p ≡ F

4. Asociativa:

p ∧ (q ∧ r) ≡ (p ∧ q) ∧ r

p ∨ (q ∨ r) ≡ (p ∨ q) ∨ r)

11. Identidad:

P ∨ V ≡ V

P ∧ V ≡ P

P ∨ F ≡ P

P ∧ F ≡ F

46


I Bimestre

Cuantificadores

a. Cuantificador Universal: Sea la función f (x)

proposicional

sobre un conjunto A, el cuantificador ∀(“para

todo”) indica que todos los valores del conjunto A

hacen que la función proposicional f (x)

sea verdadera.

∀ se lee: “Para todo”

Ejemplo: Sea: f (x)

: x 3 + 2 > 5 donde x ∈ N

La proposición cuantificada es: ∀ x ∈ N ; x 3 + 2 > 5

es falsa.

b. Cuantificador existencial: Sea f (x)

una función proposicional

sobre un conjunto A el cuantificador ∃

(existe algún) indica que para algún valor del conjunto

A, la función proposicional f (x)

es verdadera.

∃ se lee: “Existe algún”

Ejemplo: Sea: f (x)

: x 2 - 5 < 8, donde: x ∈ Z + , la proposición:

x ∈ Z + / x 2 - 5 < 8 es verdadera.

CIRCUITOS LÓGICOS

Son, básicamente, un arreglo de interruptores conocido

como compuertas lógicas, en el que cada compuerta

lógica tiene su valor de verdad.

a) Circuito en serie:

• P q • < > P^q

b) Circuito en paralelo:

P

• • < > P

q

Disyunción débil

Conjunción

^

q

A

R

IT

M

É

TI

C

A

E jercicios resueltos

1. Reduce:

P

• q

q

P

~P

Resolución:

Realizamos el esquema molecular:

⎡⎣(p ∨q) ∧q⎤⎦∧⎡⎣

p ∨(p ∧q)

Absorción

q ∧⎡⎣

p ∨(p ∧q)

Absorción

q ∧ (

p

q)

Conmutativa

q

∧(q∨ q)

Absorción

Rpta.: q

2. Determina el esquema molecular de la siguiente

proposición y da como respuesta su forma más reducida.

“Si el triángulo tiene dos lados iguales, entonces

el triángulo se llama isósceles y el triángulo

no se llama isósceles, luego el triángulo no tiene dos

lados iguales”.

q

Resolución:

p = El triángulo tiene dos lados iguales.

q = El triángulo se llama isósceles.

Esquema:

* [(p → q) ∧ ∼q] → ∼p

* Ley condicional

[(∼p ∨ q) ∧ ∼q] → ∼p

Absorción

* (∼q ∧ ∼p) → ∼p

Ley del condicional

* ∼(∼q ∧ ∼p) ∨ ∼p

Morgan

* (q ∨ p) ∨ ∼p

Asociativa

* q ∨ (∼p ∨ p)

Complemento

* q ∨ (∨)

identidad

47


4to sec

A

R

IT

M

1

A hora hazlo tú !!

Determina el circuito lógico para el siguiente esquema

molecular: [{∼p ∨ q} ∧ {q ∨ s}]

Solución:

1

Determina el circuito lógico para el siguiente esquema

molecular: [{∼p ∧ q} ∧ {q ∨ s}]

Solución:

É

TI

C

A

2

Utilizando las leyes de proposiciones, determina

el equivalente más simple de la siguiente expresión.

[(p ∨ q) ∨ [(∼p ∧ ∼q) ∨ p]

Solución:

2

Utilizando las leyes de proposiciones, determina

el equivalente más simple de la siguiente expresión.

[(∼p ∨ q) ∧ [(∼p ∧ ∼q) ∨ p]

Solución:

3

Reduce:

3

Reduce:

q

P

P

P

• q

• q

~P q P

Solución:

P

Solución:

~P

q

4

Indica el equivalente de la siguiente proposición:

“Daniela no va al cine o Daniela va al cine; pero

no va con falda, implica que no va al cine pero

tiene puesta su falda”.

Solución:

4

Indica el equivalente de la siguiente proposición:

“Enrique va al gimnasio o Enrique no va al gimnasio;

pero no va con buzo, implica que va al

gimnasio pero no tiene puesto su buzo”.

Solución:

48


01

S

igamos practicando

Determina el esquema molecular para el siguiente

circuito lógico.

P

~P

q

q

P

~r

t

I Bimestre

04

Se define: p * q ≡ (p ∧ ∼q) ∨ (p ∧ q)

Simplifica:

∼[(p * ∼q) → (∼p * q)]

Solución:

A

R

IT

M

P

Solución:

r

É

TI

C

A

02

Reduce:

[(p → q) ∧ q] ∧ [(q → p) ∧ p]

Solución:

05

Si: P S q ≡ [(q ∧ p) → ∼p] ∧ ∼q

Simplifica:

[(p ∨ q) S q] → ∼q

Solución:

03

Determina el esquema molecular de la siguiente

proposición y da como respuesta su forma más reducida.

“Si Saphira es española, entonces es aficionada

a la fiesta brava y Saphira no es aficionada a

la fiesta brava; por lo tanto, no es española”

Solución:

06

Determina el equivalente de la siguiente

proposición:

(p ∨ q) → (∼p ∧ q)

Solución:

49


A

R

IT

M

4to sec

07 08

Indica el equivalente de la siguiente proposición:

(p → ∼q) ∧ (∼q ∨ ∼p)

Solución:

Simplifica:

[(p → q) → p] ∧ [∼p → (∼p → q)]

Solución:

É

TI

C

A

E jercicios propuestos

Nivel Básico

1. Determina el esquema molecular de:

p

q

~r

t

~q p

~p

t

a) {(p∨q)∨(~r∨t)}∧{(~q∧p)∨[~p∧(r∨t)]}

b) {( p∧q) ∨( r∨

t) }∧{( q∧p)

∨ q}

c) ( p∨q) ∧( r→

t)

d) ⎡⎣ ( p∧q) ∨( r∨

t) ⎤ ⎦ ∨⎡ ⎣ ( p∧r) ∨( r∨t)

⎤ ⎦

e) Faltan datos

2. Reduce:

∼ (∼ p∧ ∼ q)→ ∼ (∼ p∧q)

a) p∨ q c) p∧ q e) ( p∧q)

∨ q

b) p∨ q d) q∨ p

r

3. Indica la negación de la siguiente proposición: «Si

Luis es aceptado por Lila, se casará».

a) Si Luis no es aceptado por Lila, no se casará.

b) Luis no es aceptado por Lila o no se casará.

c) Luis no se casará o es aceptado por Lila.

d) Luis no se casará y es aceptado por Lila.

4. Reduce:

(p→∼q)∧[∼{(p→q)∧(q→p)}v ∼ p ]

a) p c) q e) ~(p∧q)

b) q d) p

Nivel Intermedio

5. Determina la negación de la siguiente proposición:

«Juan es melancólico porque vive alejado de su familia».

a) No es cierto que, Juan vive alejado de su familia

porque no está melancólico.

b) Juan vive alejado de su familia y está melancólico.

c) Juan no está melancólico y vive alejado de su familia.

d) Juan no está melancólico pero no vive alejado de

su familia.

e) Más de una es correcta.

6. Si se define p∗ q , por la tabla:

p q p * q

V

V

F

V

F

V

F F

Simplifica:

V

V

F

V

{ }→ ∗ }

M= ⎡⎣ ( p∗q) ∗p⎤ ⎦ ( q p)

a) p∧ q c) p∧ q e) p

b) p→ q d) p∨

q

50


7. Si: p * q ~ p ~ q

p⊙q ≡∼p∧

q

Simplifica: ⎡⎣ (( ∼q) ⊙p) ∗(( ∼p) ⊙( q))

⎤ ⎦

a) p c) p∧ q e) v

b) q d) p∨

q

8. Simplifica:

• ~(p ^ q)

T

Nivel Avanzado

~(p ^ q)

r

~q

a) p c) q e) p∧

q

b) q d) q

area para la Casa

I Bimestre

9. Se sabe que:

p q p @ q p

V

V

F

F

V

F

V

F

F

V

F

V

//

V

F

F

V

Determina la tabla de verdad indica los valores de su

matriz principal: ~(p @ q) ∨ (p // q)

a) FFVV c) VVVF e) VFVF

b) FVVV d) VVFF

10. Si: D≡( p∨q) →( p∨q) →( q∨p)

A≡ p N≡

q

Simplifica el siguiente circuito:

A

D

N

a) P c) Q e) p∧ q

b) p d) q

q

A

R

IT

M

É

TI

C

A

1. Realizar el circuito lógico luego de simplificar

a)

b)

c)

d)

e)

{[∼p∨q∨p)∧(∼q∨p∨q)]∨p}∧∼p

2. ¿Cómo se simboliza la siguiente proposición? «Si

Agripino trabaja, gana dinero, y si no trabaja entonces

se divierte. Por lo tanto; si no gana dinero se

divierte».

a) ⎡⎣ ( p→q) ∧( p→

r) ⎤ ⎦ →( q→r)

b) ⎡⎣ ( p→q) ∧( p→

r) ⎤ ⎦ →( q→r)

c) ⎡⎣ ( p→q) ∧( p→

r) ⎤ ⎦ →( q→r)

d) ⎡⎣ ( p→q) ∧( p→

r) ⎤ ⎦ →( q→r)

e) ⎡⎣ ( p∨q) ∧( p∨

r) ⎤ ⎦ ∨( q∨r)

4. Reduce:

a) p

b) p∧

q

c) q

d) p

e) p∨

q

5. Se define:

pRq ≡⎡⎣ p∧( p∨

q) ⎤ ⎦ ∧⎡⎣

q∨( p∧

q)

⎤ ⎦

Simplifica: ( pRq) R ( p∧

q)

a) p b) q

c) p∧ q d) p

e) q∨

p

3. Reduce:

a) p∧

q

b) q

c) p∨

r

d) r

e) r

51


I BIMESTRE

4

Álgebra

SECUNDARIA

Una educación plasmada

en proyectos


Á

L

G

E

B

R

A

Ecuaciones y

sistemas lineales

En este capítulo aprenderemos ...

• A resolver y calcular el conjunto solución de una ecuación de primer grado.

• A clasificar y diferenciar las ecuaciones en compatibles e incompatibles.

• A reconocer y clasificar los diferentes tipos de sistemas que hay.

• A obtener y calcular el conjunto solución.

1

Capitulo

M arco Teórico

ECUACIÓN

Es la igualdad entre dos expresiones matemáticas,

en la que se puede reconocer por lo menos una

variable.

Ejemplo:

5x + 2 = 4x + 8

→ 5x + 2 = 4x + 8 es falsa si x = 0

→ 5x + 2 = 4x + 8 es verdadero si x = 6

Solución de una ecuación

Es el valor que toma la variable y que hace que la

ecuación se verifique (sea verdadera)

Ejemplo:

x = 6 es solución de la ecuación:

5x + 2 = 4x + 8

Ya que: 5(6) + 2 = 4(6) + 8

32 = 32

CONJUNTO SOLUCIÓN (C.S.)

Es el conjunto formado por las soluciones de la

ecuación.

Ejemplo:

x 2 – 7x + 6 = 0

Se verifica para x = 6; x = 1

Luego:

Conjunto solución: C.S. = {1; 6}

ECUACIÓN LINEAL O DE PRIMER GRA-

DO

Es la ecuación que al ser reducida se obtiene

como mayor exponente de la variable a 1.

Ejemplo:

x 2 + 2x + 1 = x 2 – x + 8

2x + 1 = –x + 8

3x = 7 ⇒ x = 7

3

Forma general:

ax + b = 0; a ≠ 0

Clasificación

Por el tipo de conjunto solución, se clasifican de

la siguiente manera:

a) Compatible determinada

Cuando posee una única solución.

Ejemplo:

5x – 1 = 9

C.S. ={2}

b) Compatible indeterminada

Cuando posee infinitas soluciones.

Ejemplo:

5(x+1) = 4x + x + 5

5x + 5 = 5x + 5

5 = 5 (verdadera)

78


I Bimestre

Tiene infinitas soluciones.

* x = 0 ⇒ 5 = 5

* x = –1 ⇒ 5 = 5

* x = 4 ⇒ 5 = 5

∴ C.S. = R

c) Incompatible o inconsistente

Cuando no tiene solución.

Ejemplo:

7(x – 1) = 3x + 4x + 2

7x – 7 = 7x + 2

–7 = 2 (falsa)

Luego la ecuación no tiene solución:

C.S. = ∅

ANÁLISIS DE COMPATIBILIDAD

Sea:

ax + b = 0

• Compatible determinada: a ≠ 0 ∧ b ∈ R

• Compatible indeterminada: a = 0 ∧ b = 0

• Incompatible o inconsistente: a = 0 ∧ b ≠ 0

CONJUNTO SOLUCIÓN

Está formado por pares ordenados (x 0

; y 0

) que verifican

las dos ecuaciones simultáneamente.

Por ejemplo: C.S. = {(3; –11)} es el conjunto solución

del ejemplo anterior.

Forma general:

ax + by = c

mx + ny = p

Donde: x; y son variables.

{a, b, c, m, n, p} son coeficientes.

Análisis de compatibilidad

ax + by = c

mx + ny = p

• Sistema compatible determinado:

Posee única solución. Se cumple lo siguiente:

a b

m n

• Sistema compatible indeterminado

Posee infinitas soluciones. Se cumple lo siguiente:

a b c

= =

m n p

Á

L

G

E

B

R

A

SISTEMA DE ECUACIONES LINEALES

Un sistema es un conjunto de ecuaciones con dos o más

variables. Se llama sistema lineal de ecuaciones porque

está compuesto por ecuaciones de primer grado.

Ejemplo:

5x + y = 4

x – y = 14

• Sistema incompatible o inconsistente

No tiene solución. Se cumple lo siguiente:

a b c

= ≠

m n p

E jercicio resuelto

1. Resuelve:

5 1 17

+ = ..........(1)

x y 6

2 6

+ = 3..............(2)

x y

Resolución:

Eliminamos la variable “y” para esto multiplicamos

por (–6) a la ecuación (1) y después sumamos

ambas ecuaciones.

⎛ 5 1 17 ⎞

⎜ + = ( −6)

x y 6 ⎟

⎝ ⎠

2 6

+ = 3

x y

Luego, reemplazamos en (2)

−30 6

– =−17 ↓ ( + )

x y

2 6

+ = 3

x y

28

− =−14

x

⇒ x=+

2

Tenemos: 2 + 6 = 3⇒ y = 3∴ C.S. = {(2;3)}

2 y

79


4To sec

A hora hazlo tú !!

Á

L

G

E

B

R

A

1

Resuelve: 4x− 1 2x+ 1 x−1

− =

5 3 2

Solución:

1

Resuelve: 3x-2 - x + 1 = 2x - 2

5 3 2

Solución:

2

Resuelve: 5 – 4 (3x – 8)=5(–2x + 3) +2(x + 1)

Solución:

2

Resuelve: 6 - 3(2x - 1) = 4(-x + 2) - (x + 1)

Solución:

3

Resuelve:

10 9

+ = 2

x y

Solución:

3

Resuelve:

3 + 2 = 1

x y

Solución:

7 6 11

− =

x y 2

5 - 4 = 1

x y 2

4

Calcula “a” si la siguiente ecuación es inconsistente:

3ax + 2 + 5x = 8(x – 2)

Solución:

4

Calcula “a“ si la siguiente ecuacion es incosistente:

2ax + 2 + 6x = 4(x-2)

Solución:

80


01

S

igamos practicando

Resuelve: –x + 3 (x – 7) = 2x + 8

Solución:

I Bimestre

04

Calcula la suma de valores de “a” y “b” si se sabe

que el siguiente sistema de ecuaciones tiene infinitas

soluciones.

ax + y = 8

x + by = 9

Solución:

Á

L

G

E

B

R

A

02

¿Cuál es el valor de “b”, para obtener x = 5y?

(x – 2y = b – 2)x2

2x + y = b + 1

Solución:

05

Calcula “n” si el siguiente sistema de ecuaciones

es incosistente.

(n + 3)x – (n – 5)y = 4

3x + 5y = 2

Solución:

03

Calcula “m.n” si el siguiente sistema de ecuaciones

es compatible indeterminado:

(m – n)x – (3n – m)y = 2

5x + 2y = 1

Solución:

06

Determina la relación correcta entre “a” y “a” si

el siguiente sistema de ecuaciones lineales tiene

solución única.

ax + ay = 17

ax + ay = 8

Solución:

81


4To sec

Á

L

G

E

B

R

A

07 08

Al resolver el sistema se obtuvo como conjunto

solución (2;3):

Calcula: “m + n” si

(m + 1)x + (y + 1)n = 8

(x + 1)m + (n + 1)y = 9

Solución:

Calcula “m.n” si al resolver el sistema se obtuvo

como conjunto solución (2;1). Calcula m+n

mx + ny = 5

m(x – 1) + n(y – 2) = 1

Solución:

E jercicios propuestos

Nivel Básico

Nivel Intermedio

1. Resuelve: x− 1 =

x−3

x − 4

2 4 5

1

a)

9

b) 9

11

c) 11

9

d) 9

e) 11

5. Calcula el valor de “a” para obtener x = 4y:

2x + 3y = a + 1

x – 2y = a

a) 3 c)

b) 9 2

1

3

d) 1 9

e)

2

9

2. Resuelve: 4(x-1)+7(x+3)=9(x-1)+2x+10

a) 1 2

b) 2 d) 3 2

c) 1 e) ∅

3. Resuelve: 4(x-2)+3(x+1)=x-17+6(x+2)

a) 2 c) 1 e) ∅

b) d) 0

4. Calcula:

Si 2 x

3

y =

a) 13 2

2

b)

13

3x+

2y

y

c) 13 e) 5

d) 4

6. Calcula “a” si la ecuación es inconsistente

7ax + 3-2x = 4(x-2)

a) − 7 6

7

b)

6

c)

6

7

d) − 6 7

7. Calcula “x” si se sabe que x = (a+b) (a – b) y

a + 1 a

b + = ,

1 b ab 0

PUCP 2006 - I

a) 1 c) 2 e) -3

b) 0 d) -2

8. Determina el valor de x – z al resolver el sistema:

xz = 12

(x + y) x = 125

(x+y) z = 625

a) –2 c) –1 e) 2

b) 0 d) 3

e)

Nivel Avanzado

1

7

82


I Bimestre

9. Calcula “n” si el siguiente sistema de ecuaciones es

inconsistente

(n – 1)x – (n – 2)y = 3

2x + 4y = 2

a)

3

c) 3 e) 4 2

4

3

b) 1 2

T

d) 1 3

area para la Casa

10. Calcular “x” del sistema

x y

=

y + z x + z = z

x + y = 1

x + y + z

a) 2 3

c) 3 5

e) 3 4

b) 1 3

d) 4 3

Á

L

G

E

B

R

A

1. Resuelve e indica el valor de “y”

3

+

1

= 4

x y

1

1

= 2

x y

a) 2 c) -1 e) -2

b) 1 d) 3

2. ¿Cuál es el valor de “m” para que x = 2y?

5x – 2y = m

x + 9y = m+1

4. Calcula “m” si la siguiente ecuación no tiene solución.

(m-4)x – (m-3)y = 6

2x + 5y = 7

a) 26/7 c) 26/3 e) 13/7

b) 13/3 d) -14/3

5. Calcula “n” si el siguiente sistema de ecuaciones es

inconsistente.

3x – 2y = 3

(n-1)x + (n+1)y=6

a) 5 c) − 1 e) 2 5

5

a) 7 2

b) − 1 8

c) 1

8

d)

8

3

e) 3

8

3. Resuelve la siguiente ecuación de primer grado.

(m–3)x 2 + 4m – 3x = mx - 1

b) 1 5

d) 1 6

a) 13 2

b) 13 6

c) 6

13

d) 2

13

e) 13 5

83


Á

L

G

E

B

R

A

Leyes de

exponentes

En este capítulo aprenderemos ...

• A utilizar y aplicar las distintas leyes de exponentes para reducir expresiones

más complejas.

• A reconocer y diferenciar las propiedades de potenciación y radicación.

2

Capitulo

M arco Teórico

POTENCIA DE EXPONENTE ENTERO

Potenciación

2. Exponente negativo

− 1 1

a = ; ∀ a ∈ − {0}

a

3. Teoremas

Donde:

a ∈ R

p ∈ R

n ∈ N

Es una operación matemática que consiste en hallar

una expresión llamada potencia, multiplicando un

factor denominado base, tantas veces como lo indica

un elemento llamado exponente.

Exponente natural

⎧a;si: n = 1

n ⎪

a = ⎨a...a.....a ;si: n ≥ 2

⎪⎩ "n" veces

m n m+

n

a .a = a ; ∀a ∈; ∀m,n∈

m

( ) n

mn

a = a ; ∀a ∈; ∀m,n∈

m

a m−n

= a ; ∀a ∈−{0}; ∀m,n∈

n

a

m m m

(a.b) = a .b ; ∀a, b ∈; ∀m∈

m m

⎛ a ⎞ a

⎜ ; a ; b {0}; m

b

⎟ = ∀ ∈ ∀ ∈− ∀ ∈

⎝ ⎠ m

b

Radicación

Ejemplo:

2 5

= 2.2.2.2.2 = 32

5veces

1. Exponente cero

0

a = 1 ; ∀a ∈

−{0}

Sea un número real “a” y un número natural “n” mayor

m que uno “b” se llama raíz enésima de “a” y se denota:

m

n n m

b n m

a = a = a sólo ; si ∈bQ;n∈

n

n = a, bajo la condición de que si “n” es

par, entonces a > 0 y b > 0.

Exponente fraccionario

84


I Bimestre

m

m

n n m n m

a = a = a ; ∈Q;n∈

n

Teoremas

n n n

a.b = a. b

n

n a = a ; b ∈

− {0}

b n

b

n m a

n.m

= a

m n p m m.n

mnp

x y z = x. y. z

Ecuaciones exponenciales

Es aquella donde la incógnita se encuentra únicamente

en el exponente.

Teorema

x y

Si a = a ⇒ x = y;a > 0∧a ≠1

x x

Si a = b ⇒ x = 0; ∀a ≠b; a; b ∈

−{0}

Ecuaciones trascendentes

Es aquella donde la incógnita se encuentra en la base

y el exponente.

Propiedad

Ojo:

x y

x = y → x = y; xy ≠0

1 1

1 2 1 4

⎜ ⎛ ⎞ =

⎛ ⎞

2

⎟ ⎜

4

⎝ ⎠ ⎝ ⎠

Es una excepción a la regla.

.

.

n

x

n

x = n → x = n;x ≠0

...

Á

L

G

E

B

R

A

E jercicios resueltos

1. Simplificar:

x+ 2 x+ 3 x+

4

2 + 2 + 2

K =

x+ 2 x+

1

2 − 2

Resolución:

Utilizando:

x y x y

b ⋅ b = b +

x 2 x 3 x 4

2 ⋅ 2 + 2 ⋅ 2 + 2 ⋅2

⇒ K =

x 2 x 1

2 ⋅2 −2 ⋅2

Factorizando:

x

2 3 4

2 (2 + 2 + 2 )

K =

x 2 1

2 (2 − 2 )

2 3 4

2 + 2 + 2 4+ 8+

16

K = =

2 1

2 − 2 4−

2

28

K = ∴ K = 14

2

2. Reducir:

M =

n

n

4 + 6

n

n

16 + 24

Resolución:

Recuerda: ( a⋅ b)

= a ⋅b

n

n n n

n n n

⇒(4 ⋅ 6) = 4 ⋅6

Luego en el ejercicio:

M =

M =

n

n

n

4 + 6

n

n n n n

4 ⋅ 4 + 4 ⋅6

n n

( 4 + 6 )

n n n

4 (4 + 6 )

Simplificando: n

1 ⎛1⎞

M = n = n

n ⎜ ⎟

4 ⎝4

1

∴ M = 4

3. Calcular el valor de:

64

Resolución:

Recuerda: 1

⎛1⎞3

1 1

3

⎜ ⎟ = =

⎝8⎠

8 2

1

2

⎛1⎞

1 1

⎜ ⎟ = =

⎝9⎠

9 3

Luego en el ejercicio:

3

−1

9

−8

1

⎛1⎞3

1

1

⎛1⎞⎜

8 1 2

8

3

− ⎝ ⎠

⎛ ⎞

9

− ⎜ ⎟ ⎜ ⎟

1 ⎝9⎠ 1 ⎝9⎠

− ⎛ ⎞ ⎛ ⎞

64 = ⎜ ⎟ = ⎜ ⎟

⎝64 ⎠ ⎝64

1

=

⎞3

= 3 =

1 1 1

⎜ ⎟

⎝64 ⎠ 64 4

85


4To sec

A hora hazlo tú !!

Á

L

G

E

B

R

A

1

Calcula:

2

−2 3

−1

E = 16 ÷ 27

Solución:

1

Calcula:

Solución:

−2 −1

2 3

E = 81 ÷ 27

2

Calcula “x” en la ecuación:

x+ 1 x+ 2 x+

3

2 + 2 + 2 = 112

2

Calcula “x” en la ecuación:

x x+ 1 x+

2

3 + 3 + 3 = 3159

Solución:

Solución:

3

Resuelve:

1

⎛ 14 n+

4

3 − 3 ⎞8

3

n ⎟ =

⎝ 3 − 9 ⎠

Solución:

3

Resuelve:

1

⎛ 14 n 4

32 4 +

−- 32 n+2 ⎞58

= 3

⎟ 2

⎝ 32 n −- 89

Solución:

4

Resuelve.

4

Resuelve.

x

x

( ) 2 x

7

=

x 10

( ) 2 6

x 2

x x

7

=

x 10 9

Solución:

Solución:

86


01

S

igamos practicando

Calcula

1

−3 −2 −1 −1⎤2

⎥⎦

⎡ 1 2 4 1

R =

⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞

⎢⎜ 3

⎟ + ⎜ + +

5

⎟ ⎜

23

⎟ ⎜

10

⎢⎣

⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠

Solución:

I Bimestre

04

x x x

Si 25 + 4 = 2.(10) calcula:

( ) ( x − 4)( x − 2)

A= x−

2

Solución:

Á

L

G

E

B

R

A

02

Simplifica:

3 2 ( −2

2 − 2

) 2

E =

5

2 −1

Solución:

05

Calcula la suma de cifras de “n” si

1

⎛ 15 n

7 − 7 ⎞8

7

n−4 3 ⎟ =

⎝7 − 7 ⎠

Solución:

03

Simplifica:

n+ 3 n+

1

3 − 3

E =

n−1

72 3

Solución:

( )

06

Calcula a + b si “x” es un número positivo tal que:

−1

⎛24

4 ⎞

3 3 2

a

⎝ ⎠

x x x = x

Solución:

b−1

( )

7 3

10

= 3

b+

1 2b

9 − 2.3

87


Á

L

G

E

B

R

A

4To sec

07 08

Si x y =2 (donde x>0) , calcula el valor de la expresión:

y

y

x

y

y

⎛ y

x ⎞ ⎛ x ⎞ −

2

⎜4 ⎟ . ⎜x ⎟ + ( x )

⎝ ⎠ ⎝ ⎠

2y −y

2x − 6x

Solución:

Resuelve:

9

x

x

x

= 3

3

Solución:

E jercicios propuestos

Nivel Básico

Nivel Intermedio

1. Calcula:

− −

A = 27 9 2 1

a) 9 c) 3 e) 1 3

b) 2 d) 1

2. Calcula:

1

⎡ 1 1 1

A = ⎛ −

⎝ ⎜ ⎞

⎟ + ⎛ −

⎠ ⎝ ⎜ ⎞

⎟ + ⎛ − ⎤

2

1 2 1 2

⎠ ⎝ ⎜ 1 ⎞ 2 ⎥

⎢ 4 9 16

⎠ ⎥

⎣⎢

⎦⎥

a) 4 c) 2 e) 0

b) 3 d) 1

3. Calcula: r

⎛ 1 ⎞

r

3

A = ( ) −

⎜ 92

2 2

⎜ ⎟

⎝ ⎠

a) 0 c) 2 e) 4

b) 1 d) 3

5. Simplifica:

n+ 1 n+ 2 n+ 3 n+

4

E =

2 + 2 + 2 + 2

n n+ 1 n+ 2 n+

3

2 + 2 + 2 + 2

a) 1 c) 7 e) 5

b) 4 d) 2

x x x

6. Si: 25 + 9 = 2( 15)

( )

Calcula A= x+

2

( x−1) x+

3

( )

a) 8 c) 1/64 e) 1/27

b) 27 d) 1/8

7. Si b, x, r, ∈ y se verifica:

2

r 10 r

b b 9 2 3

=

4

4

+ −( )

x 2 x+

1

4 . 2 − 2 = 0

Entonces se puede afirmar: UNMSM 2008 - I

4. Resuelve: 2x+ 3 2x+ 1 2x+

2

2 − 3 = 3

a) − 1 2

b) − 1 4

c) 1 8

1

d)

2

e)

1

4

a) x-b=3 c) |b|<|x| e) x.b=2

b) x+b=3 d) x<b

88


I Bimestre

Nivel Avanzado

10. Si xx5 = 5 , calcula:

8. Calcula “x”

x

2 x −27 6

+ 2 = 65

a) 1 c) 5 e) 4

b) 3 d) 2

9. Calcula “x”

x+ 1 x−2

3 3

15 247

+ − =

x−1 x−2

3 3

a) 1 d) 7

b) 3 e) 9

c) 5

UNALM 2008

A = x

5

a) 5 c) 5

b) 5 d) 1 5

x

2x

x

5x

+ 5. x xx

x

x

x x

5 5

x + x x

x + x

e) 1

Á

L

G

E

B

R

A

T

area para la Casa

1. Simplifica

n+ 5 n+

2

2

A =

+ 2

n−2

72.

2

a) 8 d) 4

b) 2 e) 16

c) -2

4. Si

1

x x52 = 5;

determina

( x − 2

)

a) 5 d) 1 25

5

x x x

2. Si 9 + 100 = 230 ( )

x−

x

Calcula A= ( x−

)

( 2) ( −1

3

)

a) 2 d) 4

b) 6 e) 9

c) 3

b) 3

5 e) 1 5

c) 5

5. Calcula el valor de E.

3. Determina el conjunto solución.

3

( ) =

x

5 26 5

2 32 . 2

E =

3

35 / ⎞

x ..

3

x x ⎟

4 3

x

a) {9} d)

b) {1} e) {3}

c) {0}

a)

b)

10

x 17 d)

20 14

x 43 e)

17

x 10

40

x 17

c) 10

x 27

89


I BIMESTRE

4

Geometría

SECUNDARIA

Una educación plasmada

en proyectos


G

E

O

M

E

T

R

Í

A

Ángulos formados por

dos rectas paralelas

y una secante

En este capítulo aprenderemos ...

• El concepto de paralelismo.

• La determinación de ángulos entre rectas paralelas.

1

Capitulo

M arco Teórico

PARALELISMO

1. DEFINICIÓN

Dos rectas coplanares que no se intersecan son

llamadas paralelas.

Usaremos la notación L 1

// L 2

, para indicar

que las rectas L 1

y L 2

son paralelas.

Se cumple que:

‣ Ángulos correspondientes siempre son iguales.

1 = 5; 3 =7; 2 =6; 4 = 8

‣ Ángulos alternos internos siempre son iguales.

3 = 5 ; 4 = 6

‣ Ángulos alternos externos siempre son iguales.

L 1

// L 2

L 1

L 2

2 = 8 ; 1 = 7

‣ Ángulos conjugados internos suman 180°.

3 + 6 = 180° ; 4 + 5 = 180°

2. ÁNGULOS FORMADOS POR DOS RECTAS

PARALELAS Y UNA RECTA SECANTE

‣ Ángulos conjugados externos suman 180°.

2 + 7 = 180° ; 1 + 8 = 180°

Dada dos rectas L 1

y L 2

(L 1

// L 2

), se dice que la recta

L es una secante de ambas si las interseca en dos

puntos diferentes.

L

4

1

3

2

L 1

3. PROPIEDADES

Si L 1

// L 2

x

a

y

b

L 1

z

8

5

7

6

L 2

a + b = x + y + z

L 2

116


I Bimestre

a

b

x

L 1

L 2

Resolución:

x

30°

20°

30°

L 1

G

E

O

M

E

T

R

x = a + b

a

b

c

L 1

x = 30° + 20°

x = 50°

L 2

Ejemplo 2: Calcula “y”, si a + b = 60°.

Í

A

360° = a + b + c

L 2

y

20°

a

b

α α

A

L 1

y

O

θ

θ B

m AOB = 90°

L 2

Resolución: a + b = y + y + 20°

60° = 2y + 20°

40° = 2y

20° = y

δ

g

L 1

Demostración:

Si L 1

// L 2

⇒ x = α + θ

f

α

L 1

q

x

a

b

L 2

Resolución:

θ

L 2

a + b + q + f + g + δ = 180º

Por P trazamos una paralela a L 1

y L 2

.

Ejemplo 1:

30°

Calcular “x”. L 1

x

20°

L 2

x

α

α

Luego por alternos internos:

∴ x° = α + θ

θ

θ

L 1

L 2

L 3

117


4To sec

G

E

O

M

E

T

R

1

A hora hazlo tú !!

¿Para qué valor de ‘‘x’’ las rectas L 1

y L 2

serán

paralelas?

x 2 +120°

12(8-x)

L 1

L 2

1

¿Para qué valor de ‘‘x’’ las rectas L 1

y L 2

serán

paralelas? L 1

6(13-x)

x 2 +111°

L 2

Solución:

Solución:

Í

A

2

Calcula ‘‘x’’ si AB // MR.

2

Si L 1

// L 2

, calcula x.

M

x 45°

R

Solución:

15°

x

L 1

Solución:

A

70°

B

60°

L 2

3

Calcula “x” en la figura mostrada si L 1

// L 2

.

3

Calcula “x” en la figura mostrada si L 1

// L 2

.

x

L 1

Solución:

L 1

x

L 2

Solución:

124°

L 2

130°

4

Calcula “x” si L 1

// L 2

y L 3

// L 4

.

4

Calcula “x” si L 1

// L 2

y L 3

// L 4

.

x

α α

L 3

Solución:

θ

x

L 1

L 3

L 2

Solución:

θ θ

25°

L 4

L 4

θ

4x

L 1 L 2

118


01

S

I Bimestre

igamos practicando

Calcula ‘‘α’’ si L 1

y L 2

son paralelas.

Si L1 // L2

y δ +φ = 100°, calcula x.

L x

δ

1

α

L 1

α

Solución:

60°

60° α

α

L 2

Solución:

φ

L 2

04

G

E

O

M

E

T

R

Í

A

02

Si L1 // L2

, calcule x.

α α

L 1

Solución:

05

Si L 1 // L , halla “x”.

2

L 1

x

80°

θ

θ

L 2

α+30°

θ+40°

x

α+80°

θ+50°

Solución:

L 2

03

Si L1 // L2

, calcula θ. Además α mide 60°. Si L 1

// L 2

// L 3

, calcula “x”.

β

β

α

φ

φ

θ

L 1

L 2

Solución:

06

x

40°

Solución:

120°

L 1

L 2

L 3

119


G

E

O

M

E

T

R

4To sec

07 08

Solución:

Calcula “y”, si L1 // L2

y α+ β=

66°

Calcula “x”, si L 1 // L 2 .

Solución:

Í

A

E jercicios propuestos

Nivel Básico

1. Calcula “x”, si L1 // L2

.

a) 15°

b) 25°

c) 35°

d) 45°

e) 55°

2. Calcula “x”, si L1 // L2

.

a) 49°

b) 59°

c) 69°

d) 79°

e) 89°

3. Calcula “x”, si L1 // L2

a) 110°

m + 15° x L

b) 146°

c) 150°

d) 163°

e) 179°

4m + 70°

L

4. Calcula “x”, si L1 // L2

.

a) 1°

b) 3°

c) 9°

d) 18°

e) 27°

Nivel Intermedio

5. Calcula “x”, si L1 // L2

. 20°

L

a) 45°

45°

b) 55°

c) 58°

100° x

d) 60°

10°

e) 65°

L

6. Calcula “x”, si AB // DC.

a) 10°

b) 20°

c) 30°

d) 40°

e) 60°

120


7. Calcula “x”, si AB // L 2

.

a) 20°

b) 80°

c) 86°

d) 96°

e) 100°

Nivel Avanzado

8. Si L1 // L2

y se tienen ”n” ángulos de medida ω ,

calcula “ ω ”

a) 180°

n

d)

180°n – 180°

81

I Bimestre

b)

180° – 180°n

n

c) 180°

1 –

1

2n

e)

180°n – 180°

n

9. Si L1 // L2

; AM = MB y AN = NC, calcula el valor

de “x”.

a) 30°

b) 13°

c) 37°

d) 54°

e) 15°

10. Calcula “x”, si L1 // L2

y L3 // L4

a) a - b - c

a

b) b + c - a

c) a + b + c

x

d) a + b - c

e) a + c - b

L

c

L

b

L

L

G

E

O

M

E

T

R

Í

A

T

1. Calcula “x”, si L // L .

a) 20°

b) 25°

c) 30°

d) 35°

e) 50°

area para la Casa

1 2

2. Si AB // CD y α+ β= 220 ° , calcula “x”

a) 40°

b) 50°

c) 55°

d) 35°

e) 30°

3. Calcula “x”, si L // L .

a) 11°

b) 12°

c) 13°

d) 14°

e) 15°

1 2

20°

7x

7x

4. Calcula “x”, si L // L .

a) 130°

b) 120°

c) 110°

d) 100°

e) 140°

1 2

120°

5. Calcula “x”, si L // L y ω+ φ=

320 ° .

a) 40°

b) 50°

c) 60°

d) 70°

e) 80°

1 2

121


G

E

O

M

E

T

R

Í

A

Triángulos - Líneas

notables asociadas a

los triángulos

En este capítulo aprenderemos ...

• A definir el triángulo y reconocer sus elementos.

• A clasificar los triángulos.

• A aplicar sus propiedades en la resolución de problemas.

2

Capitulo

M arco Teórico

TRIÁNGULO RECTILÍNEO

Es aquel que se forma al unir tres puntos no colineales

mediante segmentos de recta.

b) x + y + z = 360°

c) α+β= z β+θ= x α+θ= y

d) Relación de correspondencia

β≥α≥θ

Si: b≥a≥

c

Elementos

Vértices: A, B y C

Lados: AB, BC, CA

Notación

∆ABC: Se lee, triángulo ABC o de vértices A, B y C.

Cálculo del perímetro: 2p∆ ABC = a + b + c

Si se sabe: AB = c, BC = a y CA = b

Propiedades fundamentales

e) Relación de existencia:

b− c< a< b+

c

a− c< b< a+

c

b− a< c< b+

a

CLASIFICACIÓN DE LOS TRIÁNGULOS

A. Según las medidas de sus lados

1. ∆ Escaleno

a≠b

→ α≠β

b≠c

→ β≠θ

c≠a

→ θ≠α

a) α+β+θ= 180°

122


I Bimestre

2. ∆ Isósceles

a≠

b

α≠β

AC : base

LÍNEAS NOTABLES ASOCIADAS A LOS

TRIÁNGULOS

Ceviana

BP : Ceviana interior.

BQ : Ceviana exterior.

G

E

O

M

E

T

R

3. ∆ Equilátero

a) Mediana

Si: M es punto medio de BC.

Í

A

AM: es mediana.

B. Según las medidas de sus ángulos

1. ∆ Acutángulo

b) Bisectriz

a < 90°

b < 90°

q < 90°

BL: bisectriz interior

BT: bisectriz exterior

c) Mediatriz

2. ∆ Rectángulo

L : mediatriz de AC

M: es punto medio.

M

d) Altura

a + b = 90°

a 2 + b 2 = c 2

(T. Pitágoras)

BH: altura

3. ∆ Obtusángulo

BL: altura

b > 90°

a < 90°

q < 90°

123


4To sec

G

E

O

M

E

T

R

1

A hora hazlo tú !!

Calcula “x”.

Solución:

1

Calcula “x”.

8x-10°

3x-40°

4x+15°

Solución:

Í

A

2

Calcula “x”, si AB = BC y TC = TD

2

Calcula “x”, si AB = BC y TC = TD.

Solución:

Solución:

3

Calcular “x”

3

Calcula “x”

Solución:

Solución:

4

En un triángulo ABC; AB = 9m – x; BC = 2x – 12 m,

además, mA > mC, calcula “x” si se sabe que es

un número entero.

Solución:

4

En un triángulo ABC, AB = 8m –x, BC = 3x-8 m;

además mA > mC, calcula la suma de valores

de “x” si es un número entero.

Solución:

124


01

S

I Bimestre

igamos practicando

Calcula “a”. Calcula “a”, si b + q = 200°.

04

G

E

O

M

E

T

R

Solución:

Solución:

Í

A

02

Si el triángulo ABC es escaleno, ¿cuántos triángulos

se podrán formar con los valores enteros para

las medidas del AC?

05

Si AB = AR y PQ = PC, calcula k =

Solución:

2a + 3b

3a − 3b

u

u

Solución:

03

Calcula FC si BC = 9m y BE = 4m.

06

Si a + b + g = 400°, calcula “x”.

Solución:

Solución:

125


G

E

O

M

E

T

R

Í

A

4To sec

07 08

En un triángulo ABC, se cumple: AB = 2 m y AC = 32

m, calcula el perímetro del triángulo (en metros),

sabiendo que es un número entero y que el ángulo

“A” es obtuso.

Solución:

Calcula “x”, si AB=3m, BC=CD=4m y AD=7m

Solución:

E jercicios propuestos

Nivel Básico

1. Observa la figura e indica qué tipo de triángulo es

ABC.

a) Acutángulo

b) Rectángulo

c) Obtusángulo

d) Isósceles

e) B y D

2. Calcula “ θ+ β”:

a) 120°

b) 110°

c) 130°

d) 125°

e) 140°

A

D

B

110° E

40 20°

C

3. Si el triángulo ABC es escaleno, calcula la suma

de los valores enteros impares que puede tomar la

medida del tercer lado.

a) 28m

b) 35m

c) 23m

d) 24m

e) 39m

4. Si α+ θ=40 , AB=BF y , mEBC = 90, calcula “x”.

a) 50°

b) 30°

c) 20°

d) 25°

e) 35°

5. Calcula “x”, si BD = DF.

a) 100°

b) 120°

c) 150°

d) 160°

e) 170°

6. Calcula “x”, si

a) 10°

b) 30°

c) 50°

d) 60°

e) 70°

Nivel Intermedio

w + θ = 200º

B

x

H

w 40°

A D C F

E

80°

126


7. Calcula “x”, si AB=AD=DC

a) 40°

b) 45°

c) 30°

d) 25°

e) 35°

Nivel Avanzado

8. Determina la relación correcta si PQ=PR

a) 3x=2 θ

b) 5x=2 θ

c) 7x=3 θ

d) 4x= θ

e) 7x=2 θ

I Bimestre

9. En un triángulo ABC, AB=8m y BC=15m. Calcula

el perímetro del triángulo (en metros) si se sabe que

AC toma el mínimo valor entero posible y el ángulo

“B” es obtuso.

a) 35m c) 41m e) 51m

b) 38m d) 47m

10. Calcula “x”

a) 105°

b) 115°

c) 130°

d) 145°

e) 120°

G

E

O

M

E

T

R

Í

A

T

area para la Casa

1. Si CE = 10m, CB = 7m, calcula FE.

a) 1m

b) 2m

c) 3m

d) 4m

e) 5m

4. Si AD y HD son bisectrices de los ángulos BAC y

BHC, respectivamente, calcula “x”.

a) 36°

b) 20°

c) 24°

d) 18°

e) 27°

D

2. Si ω+ φ= 140 ° , calcula “x”.

a) 7°

b) 18°

c) 21°

d) 28°

e) 35°

3. En un triángulo, dos de sus lados suman 28m. Calcula

el mayor valor entero que puede tomar la altura

relativa al tercer lado.

a) 12m

b) 13m

c) 24m

d) 18m

e) 32m

5. Si BE = HE y AD = CD, calcula “M”.

M = 3 α

a) 4

b) 7

c) 6

d) 1

e) 8

127


I BIMESTRE

4

Trigonometría

SECUNDARIA

Una educación plasmada

en proyectos


T

R

I

G

O

N

O

M

E

T

R

Ángulo

trigonométrico

En este capítulo aprenderemos ...

1

Capitulo

Í

A

• A reconocer las características fundamentales de los ángulos trigonométricos en

cuanto a su generación y tipo de rotación: horario y antihorario.

• A resolver ejercicios utilizando el concepto de los ángulos trigonométricos.

M arco Teórico

Elementos de un ángulo

• Lado inicial

• Lado final

• Vértice

Tipos de rotación

• Sentido horario (ángulo

negativo)

• Sentido antihorario

(ángulo positivo)

Ángulo

- < < +

Trigonométrico

DEFINICIÓN

Es aquella figura que se genera por la rotación de un rayo alrededor de uno de sus extremos, que es un punto

fijo llamado vértice, desde una posición inicial (lado inicial) hasta una posición final (lado final)

DEFINICIONES COMPLEMENTARIAS

1. Ángulo positivo

Es aquel que se obtiene cuando el rayo pasa de su posición inicial a su posición final en sentido antihorario.

154


I Bimestre

De esta manera la medida del ángulo trigonométrico será de valor positivo.

2. Ángulo negativo

Es aquel que se obtiene cuando el rayo pasa de su posición inicial a su posición final en sentido horario. De

esta manera la medida del ángulo trigonométrico será de valor negativo.

O

α

T

R

I

G

O

N

O

M

E

T

R

Í

A

3. Ángulo nulo:

Es aquel que se obtiene cuando no hay rotación, de modo que sus lados inicial y final coincidan. La medida

del ángulo nulo tiene un valor igual a 0°.

4. Angulo de una vuelta:

Es aquel que se obtiene cuando la posición inicial, luego de una rotación del rayo, coincide por primera vez

con la posición final.

O

Por definición el valor del ángulo trigonométrico es ilimitado, pues este depende de la magnitud de la rotación y

a su vez estas pueden hacerse indefinidamente en cualquiera de los dos sentidos conocidos.

“Para sumar o restar ángulos trigonométricos, se recomienda colocar todos los ángulos en sentido

antihorario, cambiando la rotación para que todos estén orientados en el mismo sentido”

155


4to sec

T

R

I

G

O

N

O

M

E

T

R

1

A hora hazlo tú !!

Calcula “x” en función de los otros ángulos trigonométricos.

Solución:

1

O

Calcula «x» en función de los otros ángulos

trigonométricos:

A Solución:

x

C

B

Í

A

2

Calcula “x”.

Solución:

2

Calcula “x”.

Solución:

5°–x

3

Calcula “x” si OC es bisectriz

Solución:

3

Calcula “x” si OCes bisectriz

Solución:

O

4

Calcula “x” en función de los otros ángulos trigonométricos

mostrados.

Solución:

4

Calcula “x” en función de los otros ángulos trigonométricos

mostrados.

Solución:

156


01

S

igamos practicando

Completa en cada recuadro el sentido de rotación en

que fue generado cada ángulo trigonométrico.

Solución:

I Bimestre

04

Calcula “x” en función de q, a y b.

Solución:

T

R

I

G

O

N

O

M

E

T

R

Í

A

02

Asocia usando flechas:

05

Calcula “y”

Solución:

Ángulo

positivo

Solución:

Ángulo

negativo

03

06

Calcula “q”. Señala el valor de “q” si AÔB es agudo y “x”

adopta su máximo valor entero posible.

Solución:

Solución:

157


T

R

I

G

O

N

O

M

E

T

R

Í

A

4to sec

07 08

Si la medida de “q” es máxima, calcula el

complemento de:

a = (x x +x 2x +x 3x )°

Solución:

O

Calcula el complemento de x°, si la medida de q

es máxima. A

xx

5x

Solución:

B

C

E jercicios propuestos

Nivel Básico

4. Calcula «x»:

1. Indica qué ángulos tienen giro antihorario:

a) 50°

b) 55°

c) 60°

d) 65°

e) 70°

20°+x

A

25°-x

20°+x

D

a) a c) b e) a, b, q

b) q y a d) q y b

2. Indica qué ángulos son negativos:

a) y c) a e) y, q y a

b) q d) y y a

3. Calcula «x»:

Nivel Intermedio

5. Calcula «x» en función de q, a, b, y:

B

A

a) a-b+q-y b) a+b+q+y

c) -a+b+q+y d) a+b-q+y

e) a-b-q-y

6. Calcula «a» en función de «x».

X

C

D

E

5°-7x

a) -2/3 c) 7 e) 14

b) -1/8 d) 17

5x+9°

a) 90° + x

b) x - 90°

c) 180° - x

d) 90 – x

e) x – 180°

x

158


I Bimestre

7. Señala lo correcto con respecto a los ángulos trigonométricos

mostrados.

a) q-a=360º

b) q-a=240º

c) q+a=360º

d) q+a=240º

e) a+q=240º

8. Calcula «y»:

a) 50°

b) 120°

c) 130°

d) 140°

e) 150°

120°

Nivel Avanzado

x-70°

y

4x-30°

9. Señala el valor de «x», si AÔB es agudo y «x»

adopta su máximo valor entero posible.

B

a) 100°

b) 112°

c) 122°

20°-4x

-20°

d) 116°

e) 114° A

O C

10. Señala lo correcto respecto a los ángulos trigonométricos

mostrados.

a) b-a=270º

b) a-b=270º

c) b+a=270º

d) b-a=180º

e) a-b=90º

T

R

I

G

O

N

O

M

E

T

R

Í

A

T

area para la Casa

1. Calcula “α”

a) 18°

b) 26°

c) 34°

d) 22°

e) 30°

5°+α

20°+3α

15°–α

4. Calcula “ψ” en función de “β”

a) 180 + β B

b) 180 – β

c) 2β

d) -180 +β

e) β+360

A

O

C

2. Calcula “x” en función de q,a y b

5. Calcula “y” .

a) θ–β+α

b) β–α+θ

c) θ+β+α

d) 180–2β

e) θ–β–α

x

a) 40 2y+16

b) 42

c) 44 (7x-11°)

d) 46

e) 48

(-6x-2°)

3. Calcula “x”

a) 90 + θ

b) 180 – θ

c) 90 –θ

d) 2θ

e) -θ–90

A

x

159


T

R

I

G

O

N

O

M

E

T

R

Sistema de

medición angular

En este capítulo aprenderemos ...

2

Capitulo

Í

A

• A convertir correctamente unidades de un sistema a otro, usando el método del

factor de conversión.

• A reconocer los sistemas de medición angular, así como las unidades que involucran

al interior de ellas.

M arco Teórico

,

se cumple se cumple se cumple

Tener en cuenta:

a° b'c'' = a°+ b' + c''

g m s g m s

x y z = x + y + z

Sistemas de Medición Angular

Son las diferentes formas en que se pueden medir los ángulos, destacando

los siguientes:

O

1º 1º1º

P

1. Sistema Sexagesimal

Llamado también inglés, tiene como unidad a un grado sexagesimal

(1º), que viene a ser la 1/360 parte del ángulo de una vuelta. Esto es:

Unidad: 1° =

1 vuelta

360

1 vuelta = 360°

160


I Bimestre

También tenemos:

1 min sexag.: 1’ = 1º ⇒ 1º = 60’

60

1’

1 seg sexag.: 1’’ = ⇒ 1’ = 60’’

60

⇒ 1º = 3600’’

Llamado también francés, tiene como unidad

grado centesimal (1 g ), que viene a ser la

del ángulo de una vuelta. Esto es:

1 g 1 g 1 g

O

P

Unidad: 1 g 1 vuelta

=

400

1 vuelta = 400 g

También tenemos:

1 min centesimal 1 m 1

=

g

100

⇒ 1 g = 100 m

1 seg centesimal 1 s =

1m

100

⇒ 1 m = 100 s

⇒ 1 g = 10000 s 3.

Conversión

Si

sistema

de

deseado.

resultan

9

Sistema Radial o Circular

Llamado también internacional, tiene como unidad

a un radián (1 rad) que viene a ser la medida

de un ángulo central en una circunferencia, cuando

el arco que subtiende mide igual que el radio

de la circunferencia.

A

En el gráfico:

R

L: Long. del arco AB.

O θ L R: Radio de la circunferencia.

R

B

Si L = R ⇒ θ = 1 radián

entre sistemas

queremos convertir medidas angulares de un

a otro, se multiplica dicha medida por un factor

conversión, resultando la medida en el sistema

Estos factores de conversión equivalen a 1 y

de las siguientes igualdades:

g 180°=πrad

g

°= 10

200 = πrad

a

un 1/400.

parte

2. Sistema Centesimal

T

R

I

G

O

N

O

M

E

T

R

Í

A

161


T

R

I

G

O

N

O

M

E

T

R

1

4to sec

A hora hazlo tú !!

Simplifica la siguiente expresión: Simplifica la siguiente expresión:

L = 3°2'

L = 5°5'

2'

5'

Solución:

Solución:

1

Í

A

2

Calcula el valor de “x”

Solución:

2

Calcula el valor de “x”

Solución:

9 (8x + 16)°

3

Calcula:

g

30 + 24°

D =

π

rad

60

Solución:

3

Calcula el valor de:

π

rad + 32°

N = 45

g

40

Solución:

4

Calcula:

4

Calcula:

M =

3y - 2x

12

Solución:

E =

3y - 2x

10

Solución:

5y g °

g

162


01

S

igamos practicando

Indica la cantidad de segundos centesimales que

tiene “α”

a = 2 g 3 m 4 s

Solución:

I Bimestre

04

Calcula M en el sistema centesimal.

M = π rad+63°

5

Solución:

T

R

I

G

O

N

O

M

E

T

R

Í

A

02

Efectúa:

10°51’48’’ + 22°31’42’’

Solución:

05

Si un ángulo mide (8x – 2)° y su suplemento mide

20x g , ¿cuál es el valor de “x”?

Solución:

03

Si un alumno al copiar 30° escribió 30 g , ¿qué error

cometió en radianes?

Solución:

06

Calcula “x” en la igualdad:

x ( 5x )'

( 2x + 1 )'

⎡ ° ⎤ ° π

⎢ ⎥ = rad

⎣ ⎦

6

Solución:

163


T

R

I

G

O

N

O

M

E

T

R

4to sec

07 08

Calcula: a + c si se sabe que:

b

π rad = a°5b'5c"

37

Solución:

Calcula el valor de a + b, si p rad =a o b'

8

Solución:

Í

A

E jercicios propuestos

Nivel Básico

Nivel Intermedio

1. Indica la cantidad de segundos centesimales que tiene

“a=3 g 4 m 5 s ”:

a) 345 s c) 30405 s e) 300405 s

b) 3045 s d) 32405 s

2. Efectúa:

18°19’32’’ + 36° 48’ 51’’

a) 55°8’23’’ d) 58°18’28’’

b) 65°18’23’’ e) 65°18’23’’

c) 55°18’28’’

3. Convierte el sistema radial

E = 30° + 45°

a) p / 2 c) 5p / 12 e) p / 5

b) 3p / 4 d) p / 6

4. Si un alumno al copiar 50° escribió 50 g , ¿qué error

comete en radianes?

a) p / 36 c) p / 18 e) 36p

b) p / 5 d) p / 20

5. Calcula M en el sistema centesimal.

M =

+ 15°

6

a) 40 g c) 35 g e) 45 g

b) 50 g d) 60 g

6. Si los ángulos iguales de un triángulo isósceles miden:

6x g y (5x+4)°, calcula la medida del tercer ángulo,

en el sistema radial.

a) p / 5 c) 2p / 5 e) 3p / 5

b) p / 10 d) 3p / 10

7. Si uno de los ángulos agudos de un triángulo rectángulo

mide 72°, calcula el otro ángulo agudo, en

radianes.

a) p / 3 c) p / 7 e) p / 10

b) p / 4 d) p / 9

Nivel Avanzado

8. Si un ángulo mide 40 g y su suplemento mide 11 x

+23°, cuánto mide “x”?

a) 10 c) 12 e) 14

b) 11 d) 13

164


9. Calcula “x” en la igualdad:

a) 24 c) 12 e) 3

b) 36 d) 6

T

area para la Casa

I Bimestre

10. Calcula la medida del ángulo AOD en radianes si

OC es bisectriz de AÔB .

A

a) 3p / 5

b) 4p / 5

c) 2p / 5

d) 3p / 10

e) 7p / 10

D

O

x

C

x

B

T

R

I

G

O

N

O

M

E

T

R

Í

A

1. Si un alumno al copiar 60 g escribió 60°, ¿qué error

comete en radianes?

a) π/30 c) π/36 e) π/60

b) π/40 d) π/6

2. Calcula M en el sistema centesimal.

M = π rad + 45°

4

a) 90 g c) 100 g e) 110 g

b) 105 g d) 102 g

3. Calcula x + y

x−

y

4. Calcula:

π

rad + 5°

k = 12

g

100

a) 1/3 c) 1/9 e) ¼

b) 2/9 t

d) 2/3

5. Si un ángulo mide (5x+4)° y su suplemento

es (2x+5)πrad

45

, ¿cuál es el valor de “x”?

a) 10 c) 14 e) 18

b) 12 d) 16

a) 11

b) 13

c) 15

d) 17

e) 19

3y’

165


I BIMESTRE

4

Física

SECUNDARIA

Una educación plasmada

en proyectos


F

Í

S

I

C

A

Análisis

dimensional - I

En este capítulo aprenderemos ...

• A conocer las magnitudes fundamentales del Sistema Internacional.

• A conocer la relación entre magnitudes fundamentales y derivadas.

• A conocer las fórmulas dimensionales de algunas magnitudes derivadas.

1

Capitulo

M arco Teórico

DEFINICIÓN

La medición en la física es fundamental, para ello

es necesario establecer un conjunto de unidades

convencionales para cada magnitud física, esto permite

diferenciar una magnitud de otra.

Magnitud: Todo aquello que puede ser medido.

Medir: Consiste en comparar dos cantidades de una

misma magnitud; donde una de ellas es la unidad

patrón.

CLASIFICACIÓN DE LAS MAGNITUDES

POR SU ORIGEN

• Magnitudes fundamentales

• Magnitudes derivadas

Magnitudes fundamentales:

Son aquellas magnitudes que convencionalmente, servirán

como base para deducir las demás magnitudes físicas.

Según el Sistema Internacional SI son:

MAGNITUD FÍSICA UNIDAD SÍMBOLO

Longitud metro m

Tiempo segundo s

Masa kilogramo kg

Temperatura kelvin K

Intensidad de corriente

Cantidad de sustancia

ampere

mol

Intensidad luminosa Candela

A

mol

cd

Magnitudes derivadas:

Son aquellas magnitudes que se expresan en función de

las magnitudes fundamentales.

Entre las magnitudes derivadas tenemos la aceleración,

fuerza, potencia, energía, carga eléctrica, etc.

POR SU NATURALEZA

• Magnitudes escalares

• Magnitudes vectoriales

Magnitudes escalares:

Es aquella magnitud que queda definida solamente por

un valor numérico y su unidad de medida.

Ejemplo: Temperatura → 300 K

Magnitudes vectoriales:

Es aquella magnitud que, además del valor numérico y

una unidad, depende de una dirección.

Ejemplo:

Velocidad → 30 m/s hacia dirección el norte

|Ecuación dimensional:Expresión matemática que

nos permite establecer una magnitud física en función

de las magnitudes fundamentales.

Notación:

Si B es una magnitud física su ecuación dimensional

(E.D) es [B].

Según el SI las ecuaciones dimensionales son:

• Para las magnitudes fundamentales

MAGNITUD

Longitud

E.D.

L

192


I Bimestre

que se usarán

Algunas propiedades de las E.D.

Tiempo

T

específicamente en este capítulo son:

Masa

M

1) [Número real] = 1

Frecuencia T –1

Temperatura q

2) [xy] = [x][y]

Intensidad de

I

3) ⎡x

⎤ ⎡⎣x

⎤⎦

corriente

⎢y

⎥=

⎣ ⎦ ⎡⎣y

⎤⎦

Cantidad de

4) [cX] = c[X]

N

sustancia

(c: número real)

5) [X n ] = [X] n

• Para algunas magnitudes derivadas

(n: número real)

6) [razón trigonométrica] = 1

MAGNITUD E.D.

7) Las constantes numéricas son adimensionales mas

Área L 2

no así las constantes físicas.

• [p] = 1

Volumen L 3

• Ley de la gravitación universal

Velocidad LT –1

mm

Aceleración LT –2

F=

G 1 2

d

2

Fuerza MLT –2

G: constante (física) de gravitación universal.

Trabajo ML 2 T –2

2

−11

Nm

G = 6.67×

10

Energía ML 2 T –2

2

kg

Potencia ML 2 T –3

Luego:

Presión ML –1 T –2

−13 −2

∴ ⎡⎣G ⎤⎦=

M LT

Calor ML 2 T –2

F

Í

S

I

C

A

E jercicios resueltos

1. Determina la ecuación dimensional de la fuerza (F)

si su valor se calcula mediante la siguiente fórmula:

F = (masa) (aceleración)

a) MLT –1

b) MLT –2

c) ML

d) MT –2

e) LT –2

Solución:

Desarrollando las ecuaciones dimensionales.

[F] = [masa][aceleración]

−2

⎡⎣F ⎤= ⎦ (M)(LT )

∴ ⎡⎣F ⎤⎦=

MLT −2

2. Determina la ecuación dimensional “Ce” si la cantidad

de calor que se entrega a una sustancia, para

incrementar su temperatura se calcula mediante la

siguiente fórmula:

Q = mCe∆T

Si se sabe que:

Q: calor

m: masa

Ce: calor específico

∆T: Variación de la temperatura

2 1

a) L θ −

2 2 1

b) LT − θ

−12

2

c) θ L

d) T − θ

2 2

e) LT −

Solución:

Por teoría se sabe que calor y energía tienen la misma

ecuación dimensional.

Siguiendo la fórmula:

Q = mCe∆T

⎡⎣ Q⎤⎦ = ⎡⎣ m⎤⎡ ⎦⎣Ce⎤⎡ ⎦⎣∆T⎤⎦

2 − 2

ML T = M ⎡ ⎣Ce

⎤ ⎦ θ

Resolviendo:

2 –2 −1

⎡⎣Ce

⎤= ⎦ L T θ

2 2

⎡⎣Q ⎤⎦= ⎡⎣E ⎤⎦=

ML T −

193


4to sec

A hora hazlo tú !!

F

Í

S

I

C

A

1

Determina la ecuación dimensional de la presión P

si se calcula mediante la siguiente fórmula:

fuerza

P =

área Solución:

1

Calcula la ecuación dimensional de T, si se calcula

aplicando la siguiente formula:

1

T = ⎛ P a

⎝ ⎜ ⎞2

E

⎟ .

⎠ 2

Solución:

Dónde:

P: presión

E: energía

a: aceleración

2

Determina la ecuación dimensional de la fuerza

centrípeta (F cp)

si su valor se puede calcular aplicando

la siguiente fórmula:

Solución:

2

(masa)(velocidad)

Fcp

=

radio

2

Determina la ecuación dimensional de la fuerza

de gravedad (F g ) si su valor se puede calcular aplicando

la siguiente fórmula:

Fg = (masa)(aceleracion)

Solución:

3

Determina la ecuación dimensional de la energía

cinética (E k

) si viene dada por la siguiente ecuación:

2

(masa)(velocidad)

Ek

=

2

Solución:

3

Determina la ecuación dimensional de la energía

potencial gravitatoria(E p

) si viene dada por la

siguien te ecuación:

E p

= (masa ) (aceleración) (longitud)

Solución:

4

Calcula la ecuación dimensional de “P”, si la

siguiente ecuación dimensional es correcta:

DFL

P =

m

Dónde:

D: densidad

L: longitud

F: fuerza

m: masa

Solución:

4

Determina la ecuación dimensional de «Z» si

la siguiente ecuación es dimensionalmente correcta:

T . P 2

F A . Z

3 =

Donde:

T: temperatura

P: presión

F: fuerza

A: área

Solución:

194


01

S

igamos practicando

Determina la ecuación dimensional de “a” a partir

de la siguiente ecuación correcta:

mna = 4VFcos(207 ° )

Dónde:

F: fuerza

V: volumen

m y n son masas

Solución:

I Bimestre

04

Calcula la ecuación dimensional de «R» si la ecuación

universal de los gases ideales se define por:

PV = nRT

Dónde:

P: presión

V: volumen

n: número de moles

R: constante universal de los gases

T: temperatura absoluta

Solución:

F

Í

S

I

C

A

02

Calcula la ecuación dimensional de “K” si el valor

de la energía cinética promedio de una molécula,

cuando se trata de un gas ideal monoatómico, se

calcula mediante la siguiente ecuación:

3

Ek

= KT

2

Dónde:

K: constante de Boltzman

T: temperatura absoluta

Solución:

05

Determina la ecuación dimensional de «H». A

partir de la siguiente ecuación dimensionalmente

correcta:

2

Vm

=

F .3 A

2 H

Donde:

V: volumen

M: masa

F: fuerza

A: área

Solución:

03

Determina la ecuación dimensional de «h» si el

postulado de Max Planck señala que el valor de la

energía de una onda electromagnética se calcula

mediante la siguiente ecuación:

06

Determina la unidad de «Z» si su valor se calcula

mediante la siguiente formula:

E = hf

Dónde:

E: energía

f: frecuencia

h: constante de Planck

Solución:

Donde:

F: fuerza

V: volumen

a: aceleración

Solución:

195


F

Í

S

I

C

A

4to sec

07 08

Calcula la ecuación dimensional de «Y», si su valor

se calcula aplicando la siguiente fórmula:

Donde:

X y R: longitudes

r: densidad

V: volumen

Solución:

Calcula la ecuación dimensional de «W» si la

siguiente ecuación dimensionalmente es correcta:

Donde:

T: temperatura

m: masa

V: volumen

Solución:

E jercicios propuestos

Nivel Básico

Nivel Intermedio

1. Determina la ecuación dimensional de la cantidad

de trabajo mecánico (W) si se calcula mediante la

siguiente ecuación:

W = (fuerza).(distancia)

a) MT -2 c) MLT -2 e) L 2

b) ML 2 d) ML 2 T -2

2. Determina la ecuación dimensional de la energía

(E) si su valor se determina mediante la siguiente

fórmula:

E = (masa).(aceleración).(altura)

a) ML 2 T -2 c) ML 2 T e) LT -2

b) ML d) MLT

3. Calcula la ecuación dimensional de la densidad si

se calcula mediante la siguiente fórmula:

a) ML c) ML -3 e) ML 2

b) ML 2 d) M -3

4. Calcula la ecuación dimensional de la carga eléctrica

(q) si viene dada por la siguiente ecuación:

q = (intensidad de corriente). (tiempo)

a) I c) IT e) I 2 T

b) T d) ILT

5. Determina la ecuación dimensional de «k» si la

energía potencial elástica de un resorte deformado

se calcula mediante la siguiente ecuación:

Epe= 1 2

kx

2

Donde:

Epe: Energía potencial elástica

x: longitud de la deformación

k: constante de rigidez

a) MT c) M -2 T e) M 3 T

b) MT -2 d) MT -1

6. Calcula la ecuación dimensional de «y» si la siguiente

ecuación es dimensionalmente correcta:

d.V = m.Y

Donde:

d = distancia

V = volumen

m = masa

a) LM -1 c) L 4 M -1 e) L 4 M

b) L 2 M d) L 2 M 2

7. Determina la ecuación dimensional de «T» si la siguiente

ecuación es correcta:

Fm . =

T A

196


I Bimestre

Donde:

F: fuerza

m: masa

A: área

a) ML c) L 2 T e) LT -1

V: volumen

b) LT 3 d) L -2 T 3 9. Calcula la ecuación dimensional de «Y» si la siguiente

ecuación es dimensionalmente correcta:

Y.T = F. D/A

Donde:

T: tiempo

a) M 2 L 3 T -2 c) ML 3 T -2 e) ML 3 T -2

F: fuerza

b) ML d) ML 2

D: longitud

A: área

Nivel Avanzado

a) MT c) MT -6 e) M 2 T

b) M 2 T -3 d) MT -3

te ecuación es dimensional correcta:

PA F 10. Determina la ecuación dimensional de «S» si la siguiente

ecuación es correcta:

X v

Donde: P: presión

35m

= aS

A: área F: fuerza

v

V: rapidez

Donde:

m: masa

8. Calcula la ecuación dimensional de «x» si la siguien-

F

Í

S

I

C

A

a) ML -4 T 2 c) M 2 L -4 e) ML 2 T -4

b) MLT d) MT -2

T

area para la Casa

4. Determina la ecuación dimensional de «G» si la siguiente

1. Calcula la ecuación dimensional de la distancia si

b) LT −1 d) LT −2

una forma de determinar su valor es utilizando la

siguiente expresión:

D= (rapidez).(tiempo)

ecuación es dimensionalmente correcta:

G h t a

a) L c) L −1 Dónde:

e) ML −1

b) M d) M −1

h: altura

t: tiempo

a: aceleración

2. Determina la ecuación dimensional del peso específico

(γ) si se calcula mediante la siguiente ecuación:

a) LT

c) LT e) LT

γ = (densidad).(aceleración de la gravedad)

b) L T

d) LT −3

a) LT −2 −2 −2

c) ML T e) ML −3

5. Calcula la ecuación dimensional de «J» si la siguiente

b) MLT −2 d) L −3

ecuación es correcta:

J= L .

F A

3. Determina la ecuación dimensional de la aceleración

centrípeta ( a cp ) si su valor se calcula median-

L: longitud

Dónde:

te la siguiente ecuación:

F: fuerza

rapidez

acp ( ) 2

A: área

a) MLT c) ML

longitud delradio

b) MLT −2 d) LT –2

e) M 2

a) LT

c) L −2 e) LT

197


F

Í

S

I

C

A

Análisis

dimensional - II

En este capítulo aprenderemos ...

• A conocer las magnitudes fundamentales del Sistema Internacional.

• A conocer la relación entre magnitudes fundamentales y derivadas.

• A conocer las fórmulas dimensionales de algunas magnitudes derivadas.

2

Capitulo

M arco Teórico

DEFINICIÓN

Siguiendo con el estudio del análisis dimensional, en

este capítulo veremos cómo calcular las ecuaciones

dimensionales de algunas ecuaciones físicas, aplicando

para ello nuevas propiedades y principios.

PROPIEDADES DE LAS ECUACIONES

DIMENSIONALES PARTE II

1. La ecuación dimensional de todo ángulo, razón

trigonométrica y, en general, de toda cantidad

adimensional es uno.

• ⎡⎣sen(53 ° ) ⎤⎦

= 1

• ⎡⎣log(x) ⎤= ⎦ 1

• ⎡⎣64° ⎤⎦

= 1

2. La ecuación dimensional del exponente de toda

magnitud física es igual a uno.

2V H

P (fuerza)

⎡2V H

⎢ = 1

⎣ P ⎥⎦

==2N se secumple que:

FV

• 9 3x == 3 se cumple que:

⎡FV

⎢ = 1

⎣ 3x ⎥⎦

PRINCIPIO DE HOMOGENEIDAD

DIMENSIONAL (PHD)

En toda ecuación dimensionalmente correcta, los

términos que se suman o se restan deben tener la

misma ecuación dimensional.

Por ejemplo, si la siguiente ecuación es

dimensionalmente correcta:

A + B = C

Entonces se debe cumplir que

⎡⎣A⎤⎦= ⎡⎣B⎤⎦=

⎡⎣C⎤

Ejemplo:

Sabiendo que la siguiente expresión es

dimensionalmente correcta: H = a F – b P

Donde F: fuerza y P: presión. Indica la ecuación

dimensional de a .

b

Del problema se cumple

⎡⎣H ⎤⎦= ⎡⎣aF − bP⎤⎦

Por el principio de homogeneidad

⎡⎣H ⎤⎦= ⎡⎣aF ⎤⎦=

⎡⎣bP

⎤⎦

⎡⎣ H⎤⎦ = ⎡⎣ a⎤⎡ ⎦⎣F⎤⎦ = ⎡⎣ b⎤⎡ ⎦⎣P⎤⎦

−2 −1 −2

⎡⎣a ⎤⎦MLT

= ⎡⎣b ⎤⎦ML T

⎡a

−1 −2

⎣ ⎤⎦ ML T =

⎡b

−2

⎣ ⎤⎦

MLT

⎡a⎤

−2

⎣ ⎦

= L

⎡⎣b

⎤⎦

198


I Bimestre

E jercicios resueltos

1. Si A representa el área, ¿cuál es la ecuación dimensional

de x?

1/2

A log(30) = ⎡56.x

⎣ ⎦

Solución:

⎡ 1 ⎤

⎡⎣ A⎤⎡ ⎦⎣log(30) ⎤⎦ = ⎡⎣ 56⎤⎦ ⎢x 2 ⎥

⎣ ⎥

1

2

L .1 = 1. ⎡⎣x

⎤⎦2

1

2

2

⎡⎣x⎤⎦

= L

4

∴ ⎡⎣x⎤⎦

= L

2. Siendo m: masa y v: rapidez. Determina x.y si la

energía cinética viene dada por la siguiente ecuación:

1 x y

Ek

= m .v

2

Solución:

Aplicando las dimensiones en cada término

1 x y

⎡Ek

= ⎡ ⎤ ⎡m ⎤⎡v

⎣ ⎤⎦ ⎢⎣2

⎥⎦

⎣ ⎦⎣ ⎦

1 x y

⎡E ⎡ ⎤

⎣ k ⎤⎦= ⎢

⎡m⎤ ⎡v⎤

⎣2

⎥⎦

⎣ ⎦ ⎣ ⎦

2 −2 x −1y

ML T = 1.M (LT )

2 −2 x y −y

ML T = M L T

Igualando magnitudes

M = M x

→ x = 1

L 2 = L y

→ y = 2

∴ x.y = 2

F

Í

S

I

C

A

199


4to sec

A hora hazlo tú !!

F

Í

S

I

C

A

1

Si P representa la presión, ¿cuál es la ecuación dimensional

de Y?

5 . Y² = 36º log(452)

P

Solución:

1

Se ha determinado que la velocidad de un fluido

se puede expresar por la ecuación:

1

2Pm 2

v =

2BY

+

⎣ A ⎥⎦

Donde Pm es la presión manométrica del fluido e

“Y” es la altura del nivel del fluido. Si la ecuación

es dimensionalmente correcta, las magnitudes

físicas de A y B, respectivamente, son:

Solución:

2

Calcula el valor de x y en la siguiente expresión dimensionalmente

correcta:

v = π 2 a x t y

Dónde: v es rapidez, a es área y t es tiempo.

Solución:

2

De la siguiente ecuación dimensionalmente

correcta, calcula las dimensiones de G.F.

a = G ; e + 2 = log F . m

t

v

Dónde: Solución:

a: aceleración

t: tiempo

m: masa

v: velocidad

3

Calcula (x + 1) z si la siguiente expresión es dimensionalmente

correcta:

3

En la siguiente ecuación física, indica la ecuación

dimensional de a × b siendo:

xz

Psen75°=

85d t .m

Si se sabe que:

P: potencia

d: distancia

t: tiempo

m: masa

Solución:

π

a = A× e × Sen( bT)

Dónde:

A= Longitud

T= Tiempo

e= Constante numérica.

Solución:

4

Calcula

⎡a

⎢⎣c

⎥⎦

si la siguiente ecuación es correcta:

4

Calcula la ecuación dimensional de la expresión

x/y si la siguiente ecuación es correcta:

2

P = at + cρ

Dónde P es presión, t es tiempo y ρ es la densidad.

Solución:

log( 3)

mx

T=

ye

Dónde:

T: tiempo

m: masa

Solución:

200


01

S

I Bimestre

igamos practicando

Determina la ecuación dimensional de C si la

siguiente ecuación es correcta:

mS = 6V tan(3C / F)

m: masa; S: tiempo; V: volumen y F: fuerza.

Solución:

04

La ecuación

F

A= + B es dimensionalmente correcta.

t

Si F representa la fuerza y t el tiempo, calcula la

dimensión de B.

UNMSM 2013-II

Solución:

F

Í

S

I

C

A

02

Determina la ecuación dimensional de A/B, si

se sabe que v: velocidad y t: tiempo y además la

siguiente ecuación es dimensionalmente correcta:

A = ve

Bt

2

Solución:

05

Calcula x 2 + y si un cuerpo es abandonado desde

una cierta altura h, luego de un intervalo de tiempo

adquiere una rapidez v. Si la aceleración de la

gravedad viene dada por

1 x y

g=

h v

2

Solución:

03

Calcula x – y si la siguiente expresión es dimensionalmente

correcta:

y

m

P = log(23).

dt

x

Si se sabe que P es la presión, d es la distancia, t es

tiempo y m es masa.

Solución:

06

⎛ 2 x

En la ecuación

ab ⎞

H = ⎜

senθ

y

2c

⎝ ⎠

dimensionalmente correcta, H es la altura, "a" es la

rapidez, b es el radio y c es la aceleración. Determina

x + y. UNMSM 2013-II

Solución:

201


4to sec

F

Í

S

I

C

A

07 ⎡ xy

08

Calcula ⎢ 2 ⎥ se sabe que F es fuerza, H es altura

⎣x

y v es rapidez si la siguiente ecuación es dimensionalmente

correcta: Y = F + 1/2H×v 2 .

Solución:

Si la expresión siguiente es dimensionalmente

correcta, ¿cuál es la ecuación dimensional A y α

respectivamente?

1 2 1 3

d = At + αt

2 6

Si: d: distancia

Solución:

t: tiempo

E jercicios propuestos

Nivel Básico

b) MT -1 d) M -1 T

1. Si P representa la presión, ¿cuál es la ecuación dimensional

de H?

H.log(36) = 25.P

Nivel Intermedio

5. Determina la dimensión de A.w, si un objeto que

a) ML -1 T -2 c) ML -1 e) M 2 LT 2

realiza un movimiento periódico tiene la siguiente

b) ML -1 T -4 d) MLT -2

ecuación:

x = A⋅cos( ωt)

2. Si r representa la densidad de un cuerpo, calcula la

Si x es la posición y t el tiempo

ecuación dimensional de K.

ρ 2 .597 = tg (30°).K

a) LT c) L 2 T -2 e) LT -1

b) T

a) M 2 .L -6 c) ML -6 e) M 3 L 6

2 d) LT 2

b) ML 2 d) M 2

6. Si la siguiente ecuación es dimensionalmente correcta,

calcula las dimensiones de Y.

3. Determina la ecuación dimensional de D, si la siguiente

ecuación es correcta:

Y Cos 60° = MA

Donde:

Z.L = 6V. sec (5D / F)

M: masa; A: aceleración

Si L: longitud; Z: área;

V: volumen y F: fuerza.

a) MLT c) MLT- 2 e) M 2 T -2

b) ML

a) MLT c) MT -2 e) ML 3 T

2 T d) ML

b) MLT -2 d) M

7. Si la siguiente ecuación es dimensionalmente correcta,

calcula las dimensiones de «θ».

4. Determina la ecuación dimensional de K a partir de

θR = WT

la siguiente igualdad numérica:

Donde:

e

⎛ 3F.

W: velocidad; T: tiempo;

v K ⎞

263

⎝ ⎠ =

R: constante numérica.

Si F: fuerza y v: velocidad

a) T c) T

a) MT c) MT 2 e) M 2 T -1 -1 e) L

b) L -1 d) T 2

202


I Bimestre

T

Nivel Avanzado

8. El número de Reynolds es un valor adimensional el

cual nos indica si un flujo es turbulento o laminar,

dentro de un tubo. El número de Reynolds (R), se

calcula mediante la siguiente ecuación:

R =ρ Vd/

n

Donde r es la densidad, V la rapidez promedio y d el

diámetro del tubo. Determina las dimensiones de la

viscosidad n.

a) M 2 L -1 T -1 c) ML -1 T -2 e) ML -1 T -1

b) M 3 L -1 T -1 d) ML -2 T -1

9. Calcula el valor de a/c a partir de la siguiente ecuación

dimensionalmente correcta.

P.23 = D a . V c

Si P es la presión, D la densidad, y V velocidad.

area para la Casa

a) 1/2 c) 1 4

b) -1/2 d) - 1 4

e) 2

10. Calcula el valor de x.y si la siguiente ecuación es

dimensionalmente correcta.

t = kg x L y

g: aceleración de la gravedad

l: longitud

t: tiempo

k: constante adimensional

a) 1 c) -1/2 e) -1/4

b) 1/2 d) 1/4

F

Í

S

I

C

A

4. Calcula el valor de s.h teniendo en cuenta la siguiente

1. Si A representa la aceleración, ¿cuál es la ecuación

b) L -1 T d) LT -1

dimensional de Q?

Q = log(32)A 2

expresión dimensionalmente correcta:

A = 225 V s t h

a) LT –2 c) LT e) L 3 T –4

Dónde:

A: aceleración

b) L 2 T –4 d) L 2

V: volumen

t: tiempo

2. Teniendo en cuenta que Z representa la fuerza, determina

la ecuación dimensional de W.

a) 2/3 c) 1/3 e) –2/3

W= tg( 2π)

Z

b) 2 d) 3

a) MLT –2 c) MT -1 e) 12 /

M L

5. Calcula el valor de (x+y) 2 sabiendo que se cumple

b) ML d)

12 / 12 / −1

M L T

la siguiente ecuación dimensionalmente correcta:

D

P = m x .a y /A

3. Determina la ecuación dimensional de F ,

Dónde:

teniendo en cuenta la siguiente ecuación dimensionalmente

P: presión

correcta:

2D = a.e F.t

Dónde:

A: área

M: masa

a: aceleración

a: aceleración

t: tiempo

a) 1 c) 3 e) 5

e: número de Euler

b) 2 d) 4

a) LT c) LT 2 e) L 3 T –2

203


I BIMESTRE

4

Química

SECUNDARIA

Una educación plasmada

en proyectos


Q

U

Í

M

IC

A

Química orgánica

Átomo de carbono

En este capítulo aprenderemos ...

1

Capitulo

• A comprender las propiedades del carbono.

• A localizar los tipos de hibridación.

M arco Teórico

QUÍMICA ORGÁNICA

estudia

{

COMPUESTOS ORGÁNICOS

ORGANÓGENOS

CARBONO

HIDRÓGENO

OXÍGENO

NITRÓGENO

Bajo punto de

fusión y ebullición.

Se descomponen

fácilmente

Formados por

{

Sus caracteristicas

No se disuelven

en H2O

SECUNDARIOS

Metales: Na, Ca,

Fe, Mg, Zn, K...

No

metales:P,S,F,I.Br

No conducen

electricidad

Se disuelve en

Bencina, acetona

CCl4, etc.

CARBONO

Se presenta Propiedades Tipos

Natural

* Cristalino- grafito

diamante

*Amorfo-antracita

-turba

- hulla

-lignito

Artificial

* Cristalino- fulleneros

*Amorfo-coque

carbón-vegetal

carbón-animal

negro de humo

carbón activado

Covalencia

- enlace covalente

tetravalencia

- 4 enlaces

Autosaturación

- puede unirse a

otros carbones

hibridación

-SP 3

-SP2

-SP

Primario

Secundario

Terciario

Cuaternario

Denominada también química de los compuestos de carbono debido a que en ella se estudia a todos

aquellos compuestos de carbono naturales o artificiales que se encuentran o sintetizan.

Se excluyen de la química orgánica algunos compuestos de carbono que tienen mineral tales como:

Anhidridos: CO; CO 2

Ácidos oxácidos: H 2

CO 3

Sales carbonatadas: (CO 3

) –2

Bicarbonatos: NaHCO 3

Cianuros: CN –

Cianatos: CNO –

Antecedentes

Por mucho tiempo se creyó que sólo los seres vivos producían compuestos orgánicos debido a una “fuerza

vital” y fue así como el químico sueco Jacob Berzelius (1807) propuso la teoría vitalista.

SER VIVO

Compuestos orgánicos

230


I Bimestre

Ejemplos:

Los animales

Las plantas

producen

⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ urea

producen

⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ glucosa

Luego en 1828 el químico alemán Friedrich Wöhler discípulo de Berzelius, sintetizó por primera vez un

compuesto orgánico (urea) a partir de uno inorgánico veamos:

Q

U

Í

M

IC

A

NH 4

CNO calor NH 2

CONH 2

{

-Cianato de amonio

-Compuesto inorgánico

{

-Urea (carbodiamida)

-Compuesto orgánico

Años más tarde la doctrina de la fuerza vital de Berzelius se desestima abriéndose paso así al desarrollo de

la química orgánica moderna.

CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS

1.º Tiene dos grupos de elementos:

a) Organógenos: C, H, O, N

b) Secundarios:

- Metales: Na, Ca, Fe, Mg, Zn, K

- No metales: P, S, F, I, Br

2.º Tienen bajo punto de fusión y ebullición.

3.º No se disuelven en agua, pero sí en líquidos

orgánicos (bencina, acetona, tetracloruro de

carbono).

4.º Generalmente tienen alta masa molecular.

5.º No conducen la electricidad.

6.º Se descomponen fácilmente con el calor.

I. Formas de existencia

NATURAL

CRISTALINO

AMORFO

Diamante (duro)

Grafito (frágil)

Antracita

Turba

Hulla

Lignito

ARTIFICIAL

AMORFO

CRISTALINO

Coque

Carbón vegetal

Carbón animal

Negro de humo

Carbón activado

Fullerenos

II. Propiedades químicas

a) Tetravalencia

Capacidad para formar 4 enlaces.

C ; C ; C ;

b) Covalencia

El carbono al unirse a otros elementos forma

enlaces por compartición de pares de electrones,

es decir, “enlaces covalentes”.

C

b.1 Enlace covalente simple

H H H

H C Cl ; H C C

H H H

b.2 Enlace covalente doble

H

H

C O ; C C

H

H

Cl

H

H

231


4To sec

Q

U

Í

M

IC

A

b.3 Enlace covalente triple

H

C N ; H C C C

c) Autosaturación

Los carbonos pueden unirse a otros carbo

nos formando cadenas abiertas o cerradas

de tipo:

c.1 Acíclicas o abiertas

- Saturadas: cuando sólo tienen enlaces simples

entre carbonos.

C C C C C (lineal)

E.C. doble

c.2 Cíclicas o cerradas

- Saturadas - Insaturadas

C

C

C C

C C

C C

C

C

C C C C (lineal)

C

C

C

C

C

(ramificada)

- Insaturadas: contiene enlaces múltiples entre

carbonos.

d) Hibridación

Es el proceso por el cual los orbitales n o r -

males de un átomo se combinan entre sí

para generar nuevos orbitales denominados

híbridos que permiten explicar la geometría

molecular y ángulos de enlace del carbono

respecto a sus átomos enlazados.

Se presentan los siguientes tipos de hibridización del carbono:

1.º Hibridización sp 3

C

C

sp 3

2.º Hibridización: sp 2

C C

sp 2

3.º Hibridización: sp

Forma: tetraédrica

Ángulo: 109,5°

Enlace: simple

Forma: trigonal plana

Ángulo: 120°

Enlace: doble

Ejemplo 1:

C C

Forma: lineal

Ángulo: 180°

sp Enlace: triple

H H H H H

H C C C C C C C C

H

sp 3 H sp 2 sp 2 sp 2 sp 2 sp 2 sp

sp

Ejemplo 2: Identifique para cada carbono su tipo de hibridización:

H

H

H

C H H H H

H

C

C

C

C

C

C C C C H

H

H

H

C

H

H

232


I Bimestre

Tipos de carbono

CARBONO NOTACIÓN

N.°DE CARBONO

CARBONO

NOTACIÓN

AL CUAL VA UNIDO

N.°DE HIDRÓGENO

QUE CONTIENE

Primario CH 3

1C 3H (hidrógenos primarios)

Secundario CH 2

2C 2H (hidrógenos secundarios)

Q

U

Í

M

IC

A

Terciario CH

3C 1H (hidrógeno terciario)

Cuaternario C

4C No posee.

Ejemplo: En el siguiente alcano, indique el número de carbonos primarios, secundarios, terciarios y

cuaternarios respectivamente.

CH 3

CH 3

CH 3

CH CH 2

CH CH 2

C CH 3

CH 2

CH 2

CH 2 CH 2

CH

CH 3

Tipos de fórmulas

FORMULAS

FÓRMULAS

REPRESENTACIÓN

INDICA

Desarrollada

H

H H H

C C C H

H H H

Muestra

todos los

enlaces

Semidesarrollada

CH 2

CH 3

Enlaces

Global

CH 3

CH 3 8

C

C

Topológicas

(zig-zag)

1 carbono en cada extremo

y muestra los enlaces y

grupos funcionales.

E jercicio resuelto

1. La alizarina sirve para la fabricación de colorantes

y tiene las siguiente estructura:

O OH

Resolución:

H O

H

O

OH

H

O

H

O

Indique el número de enlaces sigma(s) y de enlaces

pi(p), en ese orden, presentes en ella.

H

H

O

H

H

Se debe cumplir la tetravalencia del carbono, así

que se completa con hidrógenos.

En cada enlace simple se considera 1s.

En cada enlace doble se considera 1s y 1p.

Entonces hay 28s y 8p.

Rpta.: 28s y 8p

233


4To sec

A hora hazlo tú !!

Q

U

Í

M

IC

A

1

H

Escribe la fórmula global de:

H H H

C C C H

H

H

Solución:

H

1

H

Escribe la fórmula global de:

H H H H H H

C C HC HC C C H

H

H

Solución:

H H H H

2

Es una forma de carbono natural:

Solución:

2

Es una forma de carbono artificial:

Solución:

3

Indica el tipo de fórmula para:

3

Indica el tipo de fórmula para:

Solución:

* CH 3

— CH 2

— CH 3

:

Solución:

* CH 3

—CH 2

—CH 2

—CH 3

* C C :

* C 3

H 8

* C 2

H 6

:

4

¿Qué es tetravalencia?

Solución:

4

¿Qué es hibridación?

Solución:

234


01

S

igamos practicando

Indicar el número de propiedades de los compuestos

orgánicos:

( ) Son solubles en benceno y tetracloruro de carbono.

( ) Presentan enlaces covalentes entre sus átomos

como característica general.

( ) Se descomponen con relativa facilidad por acción

del calor.

( ) Son malos conductores eléctricos.

( ) No presentan el fenómeno de la isomería.

Solución:

I Bimestre

04

Mencione 4 características de los compuestos

orgánicos.

Solución:

Q

U

Í

M

IC

A

02

¿Qué hizo Friedrich Wöhler?

Solución:

05

Determinar el número de enlaces pi(π) que posee

la estructura.

Solución:

OH

CH 3

C CH 3

CH 3

03

¿Qué es covalencia?

Solución:

06

Escribe la fórmula global de:

* CH 3

— CH 2

— CH 2

— CH 3

___________________________________

*

CH 3

CH 2 CH CH 3

CH 3

___________________________________

235


4To sec

Q

U

Í

M

IC

A

07 08

Determine el número de carbonos secundarios en: Determine los carbonos con hibridación sp 2 .

CH 3

CH 3

CH 2

CH CH 2

C C CH 2

CH 3

Solución:

H 2

C = CH – CH = CH – CH 3

Solución:

E jercicios propuestos

Nivel Básico

Nivel Intermedio

1. La propiedad que no corresponde al carbono es:

a) Tetravalencia d) Autosaturación

b) Hibridación e) Carácter metálico

c) Concatenación

2. No es un compuesto orgánico:

a)CCl 4

c)C 2

H 6

e)C 3

H 8

b)CH 4

d)CO 2

3. Determina la cantidad de carbonos primarios y terciarios

presentes en la siguiente estructura:

CH2-CH3

|

CH3-CH-CH2-CH2-CH-CH-CH3

|

|

CH3

CH3

a) 6; 2 c) 5; 4 e) 7; 2

b) 5; 3 d) 6; 3

4. Determina la fórmula global y el número de carbonos

primarios y secundarios, terciarios en:

CH 3

-CH 2

-CH(CH 3

) 2

a) C 5

H 10

;2;1;2 d) C 5

H 12

;3;1;1

b) C 5

H 8

;3;2;1 e) C 5

H 12

;3;1;2

c) C 5

H 10

;3;2;2

5. La cantidad de carbonos primarios, secundarios y

terciarios, en la siguiente estructura, son:

a) 4, 1, 4

b) 3, 2, 3

c) 5, 2, 3

d) 4, 3, 2

e) 2, 3, 3

6. En la siguiente fórmula de líneas, indica la fórmula

global y los carbonos terciarios.

a) C 9

H 15

;3

b) C 10

H 14

;2

c) C 10

H 16

;3

d) C 8

H 18

;3

e) C 12

H 18

;4

7. Indica número de carbonos primarios, secundarios,

terciarios y cuaternarios que presenta la siguiente

molécula:

CH 3

CH 2

CH(CH 3

)C(CH 3

) 2

CH 2

CH 3

a) 4; 2; 4; 1 d) 5; 2; 1; 1

b) 5; 2; 3; 1 e) 3; 4; 3; 1

c) 4; 3; 3; 1

236


I Bimestre

Nivel Avanzado

8. Indica el número de hibridación sp presenta en la

siguiente molécula:

a) 1 c) 3 e) 5

b) 2 d) 4

9. Determina la cantidad de enlaces sigma (σ) y pi (π)

presenta en la siguiente estructura:

CH3

|

H2C=CH-C=C-C

≡ C-CH3

|

CH3

a)18; 6 c) 19; 5 e) 18; 4

b) 20; 4 d) 20; 5

10. El número de enlaces pi (π) en la siguiente molécula

es:

a) 5

b) 8

c) 7

d) 9

e) 6

CH=CH 2

HO-C=O

Q

U

Í

M

IC

A

T

CH 3

CH 2

CH 3 CH 2

area para la Casa

a) 1 c) 2 e) 3

CH 2

CH3

CH3

1. | Determinar | el número de enlaces pi(p) de:

CH CH 3

2C=CH-C=C-CH 2C=CH-C=C-C

CH 3

– C ≡ C-CHC – C ≡3

C-CH CH 3

b) 4 d) 5

| |

a) 1 CH3

CH3

c) 2 e) 3

4. Friedrich Wöhler sintetizó la ____________ a

b) 4 d) 5

partir del cianato de amonio.

2. ¿Cuántos carbonos tienen hibridización sp 2 ?

a) urea

b) cocaína

c) fosfina

d) plata

e) anilina

C C C C C C C

5. Señalar el elemento organógeno:

a) 7 c) 6 e) 3

b) 5 d) 4

a) ozono c) oxígeno e) cloro

b) fósforo d) hierro

3. Señale cuántos carbonos secundarios hay en el

compuesto:

CH

CH 2

CH 2

CH 3

237


Q

U

Í

M

IC

A

Hidrocarburos

saturados

Alcanos

En este capítulo aprenderemos ...

2

Capitulo

• A comprender las propiedades del carbono.

• A localizar los tipos de hibridación.

• A reconocer la estructura de los hidrocarburos saturados.

M arco Teórico

HIDROCARBUROS

pueden ser:

ACÍCLICOS

CÍCLICOS

ALCANOS

Enlace simple

C N

H 2N-2

{

{ CN

ALQUINOS

Enlace Triple

H 2N-2

CICLOALCANOS

CICLOALQUINOS

ALQUENOS

{

Enlace Doble

C N

H 2N

CICLOALQUENOS

HIDROCARBUROS

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos binarios que contienen en su estructura interna, átomos de carbono e

hidrógeno.

Representación del heptano

238


I Bimestre

Ejemplo:

• CH 4

• C 2

H 6

• C 3

H 6

• C 4

H 6

• C 6

H 6

Q

U

Í

M

IC

A

Los hidrocarburos se pueden clasificar en:

Hidrocarburos

Alifáticos

Aromáticos

Alcanes

Alquenos

Alquinos

Acídicos

Cíclicos

Ciclo alcanos

Ciclo alqueno

Ciclo alquino

Prefijos IUPAC.

Para nombrar a los compuestos orgánicos se utilizan prefijos de acuerdo al número de átomos de carbono.

N° de carbono Prefijo N° de carbono

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Met

Et

Prop

But

Pent

Hex

Hept

Oct

Non

Dec

11 undec

12 dodec

13 tridec

14 tetradec

15 pentadec

20 eicos

30 triacont

40 tetracont

50 pentacont

90 nonacont

Alcanos

Los alcanos son hidrocarburos alifáticos saturados debido a que presenten solo enlaces simples entre sus átomos de

carbono.

Se conocen también como parafinas, presentan poca afinidad química, hidrocarburos forménicos o hidrocarburos

metánicos.

Hidrocarburos Estructura Nomenclatura IUPAC Fórmula global

ALCANOS

(Parafinas)

(Enlace simple)

Prefijo

N° de carbono ANO C n

H 2n + 2

Ejemplo:

• CH 4

= Metano

• CH 3

= Etano

CH −CH − CH = Pr opano

• 3 2 3

• CH 3−(CH 22 ) − CH3

= Bu tano

• CH 3 −(CH 2) 3 − CH3 = Pentano(C5H 12)

239


4to sec

Q

U

Í

M

IC

A

• CH 3 −(CH 2) 4 − CH3 = Hexano(C6H 14)(20átomos)

• CH 3−(CH 25 ) − CH3

= Heptano (C 7

H 16

) (23 átomos)

Radicales alquilo (–R)

Al eliminar un hidrógeno de un alcano se obtiene un sustituyente alquilo (grupo alquilo)

Hidrocarburo

CH 4

Metano

CH 3

–CH 3

Etano

Radical(R)

–CH 3

Metil(m)

–CH 2

–CH 3

Etil (e)

CH 3

–CH 2

–CH 3

Propano –CH 2

–CH 2

–CH 3

Propil (p)

CH 3

–CH–CH 3

Isopropil

Ejemplo:

a)

CH3−CH −CH3

|

CH3

2 – Metil propano

b) CH3−CH −CH2−CH3

|

CH3

2 – metilbutano

c) CH −CH −CH −CH −CH

|

CH2−

CH3

3 – etil pentano

d)

3 2 2 3

CH 3

–CH 2

–CH 2

–CH 3

Butano

–CH 2

–CH 2

–CH 2

–CH 3

Butil (b)

3 –etil – 2,2 dimetilpentano

b) CH2−

CH3

|

CH3−CH −CH −CH3

|

H3C

− CH2

3-4 dimetil hexano

5 – etil – 2, 3 dimetil heptano

Nomenclatura IUPAC

1. Se elige la cadena más larga, contiene el mayor número

de átomos de carbono enlazados, los que están

fuera son los radicales alquilos.

2. Se empieza a enumerar por los sustituyentes más

cercanos.

3. Se nombra a los sustituyentes en orden alfabético,

considerando la posición del carbono en la cadena

principal.

4. Se nombra la cadena principal.

Ejemplos

Nombrar las siguientes estructuras orgánicas:

a) CH3 CH2H5

| |

CH3−C −CH −CH2−CH3

|

CH

3

c) CH3

CH2−

CH3

| |

CH3−C −CH2−CH −CH2−CH2−CH3

| |

H3C − CH2 H3C −CH −CH3

33 – dietil – 5 – isopropiloctano

d) CH3−C(CH 32 ) −CH2−C(CH 32 ) −C3H7

CH3

CH3

| |

CH3−C −CH2−C −CH2−CH2−CH3

| |

CH3

CH3

2,2,4,4 tetrametil heptano

240


I Bimestre

Otros grupos alquilo

Isobutil CH3

|

CH −CH

|

CH

3

2 −

Sec-butil CH3−CH2−CH

|

CH

Ter-butil CH3

|

CH3

−C −

|

CH

3

Q

U

Í

M

IC

A

Isopentil CH3

3

|

CH −CH2−CH2

|

CH3

Neopentil CH3

|

CH3−C −CH2−

|

CH

Ter-pentil CH3

|

CH3−CH2−C −

|

CH

3

3

e)

5-sec-butil-8-etil-5-isopropil-2,7-climetildecano

f)

6-ter-butil-3-isopropil-2,6,7trimetilnonano

g)

3-etil-2,7 dimetil-6 propilnonano

241


4to sec

Q

U

Í

M

IC

A

Propiedades físicas

En condiciones normales son:

• Gases : C 1

– C 4

• Líquido : C 5

– C 15

• Sólido : C 16

– más

1) Sus puntos de fusión y ebullición aumentan con el número de átomos de carbono.

2) Son insolubles en agua, pero sí en los derivados orgánicos como éter, cloroformo, acetona.

3) Son menos densos que el agua (0,42 < D R

< 0,95) su densidad también varía con las ramificaciones.

4) Metano y etano carecen de olor, del propano al pentadecano tiene olor empireumático (olor a brasas o quemado),

el resto carece de olor por su poca volatibilidad.

• Presentan isómeros de cadena y de posición.

Extracción de Petroleo

Propiedades químicas

• Son poco reactivos; por ello se le denominan Parafinas (parum affsinis: «poca afinidad»)

• Se obtienen por fuentes Naturales y también por métodos sintéticos:

Por fuentes naturales a partir del craking del petróleo y del gas natural.

Por métodos sintéticos a partir de la síntesis de Kolbe y síntesis de Gringnard.

242


I Bimestre

• Dan reacción por sustitución, halogenación que se producen en presencia de la luz Solar, calor o peróxidos, además,

de combustión, completa e incompleta y de oxidación, no adición.

Reacción de combustión completa

C3H8+ O2→ CO2+ H2O + ENERGIA

En la reacción completa de hidrocarburos se forman como productos el dióxido de carbono y el agua, y se libera

una gran cantidad de calor.

Q

U

Í

M

IC

A

Reacción de Halogenación (Cl 2

; Br 2

)

CH3CH3+ Cl2LuzCH 3CH2Cl + HCl

La halogenación es una forma de reacción llamada sustitución muy propia de los alcanos, donde el halógeno

sustituye a un átomo de hidrógeno.

E jercicios resueltos

1. De las siguientes fórmulas:

I. C 8

H 15

II. C 7

H 15

III.C 4

H 6

IV. C 9

H 17

V. C 5

H 12

La respuesta al alcano, es:

a) IV b) III c) V

d) II e) I

Resolución:

Los alcanos, también llamados PARAFINAS se caracterizan

por presentar la siguiente fórmula global.

C n

H 2n+2

I. C 8

H 15

(F) → C 8

H 18

II. C 7

H 15

(F) → C 7

H 16

III.C 4

H 6

(F) → C 4

H 10

IV. C 9

H 17

(F) → C 9

H 20

V. C 5

H 12

(V)

2. Indica el nombre del siguiente compuesto:

CH3−CH2−CH −CH −CH −CH2−CH − CH3

| | | |

CH3 CH3 CH 2 5 CH3

a) 5-etil-3, 4, 6 trimetiloctano

b) 4-etil-2,5,6trimetiloctano

c) 2,5 dietil-4-6 dimetiloctano

d) 3,5 dietil-4,7 dimetiloctano

e) 3-etil-4,5,7dimetiloctano

Resolución:

4-etil-2,5,6trimetiloctano

3. Nombra la siguiente cadena carbonada.

CH3 CH3

| |

CH3−C −CH2−CH2−C −CH3

| |

CH3

CH 2 5

a) 2, 3, 4, 4 tetrametil heptano

b) 2,2,5,5 tetrametil hexano

c) 3,3,6,6 tetrametilhepatno

d) 2-etil-2,5,5 trimetil hexano

e) 2,2,5,5 tetrametilhepatno

Resolución:

2,2,5,5 tetrametil heptano

243


Q

U

Í

M

IC

A

1

4to sec

A hora hazlo tú !!

No es hidrocarburo alcano.

No es hidrocarburo alcano.

a) C 2

H 6

b)C 3

H 8

c)C 5

H 12

a) C 6

H 14

b)C H 4

c)C 7

H 16

d) C 4

H 9

e)C 6

H 14

d) C 9

H 20

e)C 8

H 19

1

2

¿Cuál es el nombre correcto del siguiente compuesto?

CH3

CH3

| |

CH3−C −CH2−C −CH2−CH3

| |

CH3

CH3

Solución:

2

¿Cuál es el nombre correcto del siguiente compuesto?

CH3

CH

3 CH3

|

| |

CH3−C − CH23 − C − CH 2 −CH

C −3CH 2−CH3

|

| |

CH3

CH

3 CH3

Solución:

3

El compuesto cuya fórmula es:

H3C

− CH2

|

CH3−CH2−C −CH2−CH2

| |

CH3H3C

− CH

|

CH3

Solución:

3

El compuesto cuya fórmula es:

H3CH

C − CH

3 2

| |

CH CH−CH 3−CH 2 −CH C −−CH 2−

CH

2

−CH −(CH ) −CH

| | | |

CH 2 5CH

CH

3H3C

− CH 2 5

|

CH3

Solución:

3 2 2 2 2 2 2 3

4

Indica el nombre IUPAC a la siguiente molécula.

CH3

|

CH3−CH2−C −CH2−CH2−CH2−CH −(CH 2) 2−CH3

| |

CH 2 5 CH 2 5

Solución:

4

Indica el nombre IUPAC a la siguiente molécula.

CH3H 3C

− CH2

| |

CH3−CHCH 2−C CH2− 2 −(CH 2) 2−CH

3−CH 3

| 2−C −CH2−CH

5

2

| |

CH 2 5 CH

2 5

3H3C

− CH

Solución:

|

CH3

244


01

S

igamos practicando

Señala el nombre de las siguientes estructuras:

a) CH 3

CH 2

CH 3

b) CH 3

–CH 2

–CH 2

–CH 3

c) CH 3

–(CH 2

) 3

–CH 3

d) CH 3

–(CH 2

) 4

–CH 3

e) CH 3

–(CH 2

) 5

–CH 3

Solución:

I Bimestre

04

Determina la fórmula global de los siguientes hidrocarburos:

a) 3,3 dimetilpentano

b) 3-etil-4-metil hexano

Solución:

Q

U

Í

M

IC

A

02

Indica el nombre del siguiente compuesto:

05

Nombra la siguiente estructura:

Solución:

CH3

|

CH3−C −CH2−CH −CH3

| |

CH3

CH2−

CH3

Solución:

03

Nombra la siguiente cadena carbonada:

06

Nombra la siguiente estructura:

CH3

|

CH3−C −CH −CH2−CH3

| |

CH3CH

2 5

Solución:

CH3

|

CH2 CH3

CH3

|

| |

CH2−CH2−C − CH −CH2

| |

CH2

CH3

|

CH 3

Solución:

245


Q

U

Í

M

IC

A

4to sec

07 08

Determina la atomicidad del 4,4 dietil -2- metil heptano.

Solución:

Determine la masa molecular del 2,3 dimetil -4-

propil Heptano.

Solución:

E jercicios propuestos

Nivel Básico

1. Indica el nombre del siguiente compuesto:

CH CH

3CH33

CH3CH3

| | |

CH 2-CH-CH2-CH

3-CH2-CH-C 3 -CH22 -CH-C 3

2-CH3

3

|

| |

CH

CH

3 CH3

3

a) 2,2 dimetilheptano

b) 5-etil-2,2 dimetilhexano

c) 2-etil-5,5 dimetilhexano

d) 2,2,5 trimetilheptano

e) 3,6,6 trimetilheptano

2. Indica el nombre de la siguiente estructura orgánica:

CH CH 2 3 CH 3 CH 33CH

3CH3

3 3

| | | |

CH CH CH 3 32 2 2-CH-C -CH 2 2-CH

23-CH

3-CH2-CH-C 2-CH3

3 3

| | | |

CH CH CH 3 CH

3 3 3

a) 3,4,4 trimetiulhexano

b) 3-etil-4-metilhexano

c) 2-etil-3,3 dimetilpentano

d) 2-etil-2,3 dimetilpentano

e) 4etil-3-metilhexano

3. Nombra el siguiente compuesto orgánico.

CH 3

–CH 2

–C(CH 3

) 2

–C(CH 3

) 2

–CH(CH 3

) 2

a) 2-metilnonano

b) 3,3 dimetiloctano

c) 2-etil-2,3,3 trimetilhexano

d) 2,3,3,4,4 pentametil hexano

e) 2-etil-2,3 trimetil-3-isopropilbutano

4. Nombra el siguiente compuesto:

CH3 CH3

| |

CH3−C−C

H2−CH −CH −CH3

| |

CH3 CH3

a) 2,2,4,5 tetrametilhexano

b) 4-isopropil-2,2 dimetilpentano

c) 2,3,4,5 tetrametilhexano

d) 1-sisopropil-4,4-dimetilpentano

e) N.A.

Nivel Intermedio

5. Indica el nombre del siguiente compuesto:

CH 3

CH 2

CH 3

CH 3

–CH–CH 2

–C–CH 2

–CH–CH 2

–CH–CH 3

CHCH 3

CH

CH 3

CH 3

CH 2

CH 3

246


I Bimestre

a) 5etil -5 isobutil-2,9dimetilundecano

b) 2-metil-4-4,8-trietil-8 etil-nonano

c) 2-metil-4,4-dietil-8-etil-nonano

d) 2,6,6-trietil-4-isopril-8 metil-decano

e) 4,4-dietil-6-isopropil-2,8-dietildecano

6. Después de formar la cadena de:

2, 2, 4 – trimetil – pentano

Da como respuesta su fórmula general.

a) C 6

H 14

c) C 8

H 18

e) C 8

H 14

b) C 8

H 16

d) C3H 6

7. Indica la atomicidad de:

2, 4, 5, 6 – tetrametil – 3, 6 –dietil –octano

a) 56 c) 50 e) 54

b) 52 d) 58

Nivel Avanzado

8. Determina la fórmula global del siguiente compuesto

orgánico:

2,2,3,3 tetrametilbutano

a) C 8

H 18

c) C 6

H 14

e) C 9

H 16

b) C 7

H 14

d) C 8

H 14

9. Determina la atomicidad del siguiente compuesto:

2,2,3 trimetilheptano

a) 30 c) 34 e) 36

b) 28 d) 32

10. Determina la atomicidad de los siguientes compuestos:

3-metilheptano; 2,4 dimetiloctano

a) 24; 30 c) 30: 34 e) 26; 30

b) 26; 32 d) 28: 34

Q

U

Í

M

IC

A

T

area para la Casa

1. Es un hidrocarburo parafínico con atomicidad 20

a) Butano c) Pentano e) Octano

b) Decano d) Hexano

2. Nombra el siguiente hidrocarburo:

CH3−CH2−CH2−CCH ( 3) 2−C( CH3) 2−CH( CH3)

2

a) 2,3,3,4,4 pentametil heptano

b) 4,4,5,5,6 pentametil heptano

c) 5-isopropil-4,4,5,5 butametil pentano

d) 2,3,3 trietil decano

e) 3,3 dietil-4,4 dimetil hexano

3. Nombra al siguiente hidrocarburo:

CH3

Cl

| |

CH3 −CH2−C−CH2−C−CH2−CH3

| |

CH3 CH2−CH3

a) 5-cloro-5-etil-3,3 dimetil heptano

b) 3-cloro-3-etil-5,5 dimetil heptano

c) 1,1 dietil-1-cloro hexano

d) 3,3 dimetil-5-cloro octano

e) 1-cloro-1,1 dietil-3,3 dimetil pentano

4. Nombra al siguiente compuesto:

CH3

|

CH3−C−CH2−CH2−CH−CH2−CH3

| |

CH3 CH3

a) 2,2,5 trimetil heptano

b) 3,6,6 trimetil heptano

c) 2,2 dimetil-5-etil hexano

d) 2-etil-5,5 dimetil hexano

e) N.A.

5. Determina la fórmula global de los siguientes compuestos:

• 2,4 dimetil hexano

• 3-etil-4-metil nonano

a) CH 8 16; C12H20

d) CH 7 14;

C12H24

b) C8H18; C12H26

e) CH 8 20;

C11H24

c) CH 7 16;

C10H22

247


I BIMESTRE

4

Biología

SECUNDARIA

Una educación plasmada

en proyectos


B

I

O

L

O

G

Í

A

Ser vivo

En este capítulo aprenderemos ...

• A identificar un ser vivo de un objeto no vivo.

• A conocer sus funciones y su relación con la naturaleza.

1

Capitulo

M arco Teórico

DEFINICIÓN

Un ser vivo es, en última instancia, una porción de

materia, pero de tipo animado o viva, lo cual implica que

tiene una organización compleja. Además, un ser vivo

posee características propias o particulares.

Características

ZZ

Organización compleja: De lo simple a lo complejo.

Z Z Reproducción: Proceso biológico que permite la conservacion

de la especie.

ZZ

Crecimiento: Es el aumento de biomasa.

Z Z Relación: Capacidad de responder a los estimulos

del medio.

Z Z Metabolismo: Reaciones quimicas para la obtencion

de materia y energía.

Z Z Homeostasis: Es el equilibrio interno del cuerpo.

Z Z Evolución: Son cambios graduales a travez del tiempo.

ZZ

Movimiento: Característica que permite el desplazamiento

.

1. Reproducción

Es un proceso autodirigido hacia la formación de

nuevos descendientes idénticos o semejantes a sus

progenitores, garantizándose la supervivencia y la

perpetuación de las especies.

a. Reproducción asexual

• Participa un solo progenitor

• No participan gametos

• No hay variabilidad genética

• Ocurre en organismo unicelulares y en

algunos animales como esponjas, planarias,

malaguas entre otros

b. Reproducción sexual

• Participan dos progenitores

• Sí participan gametos

• Sí hay variabilidad genética

• Ocurre en organismos multicelulares

• El tiempo de vida de los descendientes es

largo

2. Metabolismo

Conjunto de reacciones químicas que ocurren en los

seres con la finalidad de intercambiar materia y energía

con el ambiente, hay dos tipos de metabolismo:

a. Anabolismo

Es un proceso por el cual se forman (sintetizan)

moléculas complejas a partir de moléculas simples.

Es una reacción de tipo endergónica porque

convierte la energía luminosa en energía

química.

b. Catabolismo

Es un proceso por el cual se rompen (degradan

u oxidan) moléculas complejas a moléculas

simples. Es una reacción de tipo exergónica

porque libera energía.

3. Relación

Es la capacidad de emitir una respuesta ante un estímulo,

pues los seres vivos se relacionan constantemente

con su ambiente. Las respuestas del ser vivo

frente al estímulo pueden ser de adaptación o de

irritabilidad.

282


I Bimestre

a. Adaptación

Es la respuesta a un estímulo constante. Se da

cuando el estímulo que proviene del ambiente es

constante, permanente, en donde el ser vivo modifica

y determina su forma de vida para adaptarse.

Ejemplo: Las vicuñas adaptadas a la altura

del altiplano.

Ejemplo de tigmonastía en planta “mimosa o resentida”

Ejemplo de reacción al roce la planta “venus

atrapa moscas”

B

I

O

L

O

G

Í

A

La respuesta puede ser al clima, temperatura,

alimento o una necesidad de protección.

b. Irritabilidad

Es la respuesta a un estímulo temporal. Se da

cuando el estímulo proviene del ambiente o un

organismo y es temporal y transitorio, en donde

el ser vivo produce respuestas específicas. Ejemplo:

Cuando los animales huyen del fuego por el olor

a humo.

La respuesta puede ser al color, dolor, un llamado,

una caricia o un cortejo.

4. Movimiento

Todos los seres vivos pueden moverse 8algunos desplazarse),

incluyendo a los vegetales, los cuales son

escasos y muy lentos.

• Desplazamiento: A través de extremidades, cilios

y flagelos.

• Tropismo: Es propio de vegetales, ante un estímulo.

Ejemplo: fototropismo, hidrotropismo,

etc.

• Taxia: propio de protozoarios ante un estímulo.

Ejemplo: fototaxia, quimiotaxia.

• Nastia: Movimiento en plantas ante un estímulo

temporal. Ejemplo: tigmonastia.

5. Organización compleja de los seres vivos

• Átomo

Es la mínima unidad de la materia, está conformado

por partículas subatómicas como: protones,

neutrones, electrones, hiperones, leptones,

quarks, etc.

e e

e

6P+

6N

e

Carbono

• Molécula

Constituye una combinación de átomos enlazados.

La unión de las moléculas generan macromoléculas,

como: una proteína, un triglicérido o

el almidón de las plantas.

e

e

Molécula de agua

Molécula

Hemoglobina

• Organela

Es una estructura dentro o componente, de la

célula la cual realiza una función específica.

283


4to sec

B

I

O

L

O

G

Í

A

Mitocondria + batería (pila)

Se encarga de la respiración celular

• Agregado supramolecular

Es la asociación de macromoléculas orgánicas

que tiene un fin común. Ejemplo: un virus, una

membrana celular, etc.

• Órgano

Es una estructura dentro de un organismo, generalmente

compuesta de diversos tipos de tejidos

que forman una cantidad funcional.

• Sistema

Dos o más órganos que trabajan juntos en la ejecución

de una función corporal específica.

• Organismo multicelular

Es un ser vivo individual compuesto de muchas

células. Un individuo es el representante de una

especie.

• Célula

Unidad biológica, anatómica, fisiología y genética

de todos los seres vivos.

Neurona

• Tejidos

Grupo de células parecidas que realizan una función

específica similar.

Ejemplo de individuo: organismo capaza de

cumplir un nicho ecológico

• Población

Conjunto de individuos de la misma especie que

al cruzarse entre sí generan prole (descendencia)

fértil

Tejido nervioso

varias neuronas

Cardumen

• Comunidad

Dos o más poblaciones de diferentes especies

que viven e interactúan en la misma tarea.

284


I Bimestre

Leyendas: Ccomunidades de animales

• Ecosistema

Unidad de estudio de la ecología. Agrupa a una

comunidad junto con los elementos no vivos que

lo rodean.

BIOTIPO + BIOCENOSIS

• Bioma

Es una determinada parte del planeta que comparte

el clima, flora y fauna. Un bioma es el conjunto

de ecosistemas característicos de una zona

biogeográfica.

Ejemplo: bioma tropical

• Biósfera

Parte de la Tierra habitada por seres vivos, incluye

componentes vivos y no vivos.

6. Crecimiento

Todos los seres vivos pluricelulares crecen (aumenta

su número de células), esto les genera un aumento

de su biomasa; es decir, su masa corporal. Este

proceso se da por mitosis que es un tipo de división

celular que ocurre en células somáticas.

En unicelulares el crecimiento por aumento de volumen,

por el cual se da por síntesis o anabolismo.

7. Evolución

Son cambios por adaptación. La palabra evolución,

para describir tales cambios, fue aplicada por primera

vez en el siglo XVIII por el biólogo suizo Charles

Bonnet en su obra Consideration sur les corps. La

evolución son los cambios (conjunto de transformaciones)

graduales que se dan a través del tiempo.

B

I

O

L

O

G

Í

A

Leyenda: Mantis religiosa

A hora hazlo tú !!

1. Menciona los tipos de metabolismo:

_______________________________________________________________________________________

2. Respuesta es a un estímulo temporal:

_______________________________________________________________________________________

3. Movimiento de las plantas cuando son rozadas o estimuladas por la luz: _____________________________

4. Unidad biológica, anátomica,fisiología y genética de todos los seres vivos: ___________________________

285


4to sec

B

I

O

L

O

G

Í

A

S

igamos practicando

Lectura 1:

El único animal visible desde el espacio es el coral. Aunque antes se les consideraba plantas, los corales son unos

pequeños animales que se alimentan de plancton y producen unos residuos calizos. Las agrupaciones de corales

suelen ser grandes y forman arreciles, entre los que destacan la gran barrera coralina, que se extiende por gran parte

de la costa oeste de Australia, asi como las importantes formaciones coralinas del caribe, brasil y de la polinesia.

Algunos corales viven en simbiosis con algunas algas y tienen que vivir cerca de la superficie para que las algas

reciban luz suficiente y puedan efectuar fotosíntesis. Tambien existen corales solitarias que no forman arreciles,

como los que viven en el mediterraneo junto con su pariente proximo, la a a anémona de mar, los corales fueron los

primeros animales que vivieron en el mar, hace unos 800 millones de años. Si en el terciario había unas 4000 especies

de coral, en la actualidad se calcula que hay unas 800 especies.

1. Escribe 2 países que destaquen por tener corales.

_______________________________________________________________________________________

2. Cuántas especies de corales hay en la actualidad.

_______________________________________________________________________________________

Crucigrama:

HORIZONTALES:

1. Moléculas de los seres vivos

4. Tipo de nutrición en la que un ser vivo necesita tomar

materia de otros seres vivos, porque es incapaz

de fabricar materia orgánica por sí mismo. Este es el

tipo de nutrición que tienen todos los animales.

5. Tipo de célula primitiva, sencilla, sin verdad o núcleo.

Las bacterias son los únicos seres con este tipo

de célula.

6. Una de las tres funciones que realizamos los seres

vivos, gracias a la cual podemos engendrar nuevos

seres semejantes a nosotros.

7. Elementos químicos de los seres vivos.

8. Animales que se alimentan de materia vegetal

9. Animales capaces de regular su temperatura a corporal.También

se les llama “de sangre caliente”

10. Tipo de moléculas más sencillas, que pueden encontrarse

dentro o fuera de un ser vivo. No ha sido

fabricado por ningún ser vivo. Ejemplo: agua

13. Seres que se alimentan de materia orgánica en descomposición.

Son ejemplo de ello las sales, (tipo de

hongo)

14. Es lo más pequeño que tiene vida propia. Es la unidad

que forma los seres vivos. Un ser humano tiene

unos 50 000 millones de ellas.

15. Seres que, al reproducirse, no ponen huevos, sino

que la cría nace viva del vientre de la madre.

16. Seres de nutrición heterótrofa que se alimentan de

materia animal y vegetal.

19. Tipo de moléculas que solo un ser vivo ha podido

fabricar. Por ejemplo: azúcares, proteínas, grasas.

20. Tipo de nutrición de los seres fotosintéticos, es decir,

de las plantas. Los seres con este tipo de nutrición

son capaces de fabricar su propia materia orgánica

a partir de moléculas inorgánicas y de la energía del

sol.

21. Una de las tres funciones que realizan los seres vivos

gracias a la cual podemos reaccionar ante lo que

ocurre a nuestro alrededor.

23. Es el bioelemento más abundante de un ser vivo. Su

símbolo es H.

24. Tipo de reproducción en la que no se necesitan dos

progenitores, basta con uno.

VERTICALES

2. Cambios muy profundos que sufre una larva hasta

convertirse en adulto

3. Proceso mediante el cual las plantas toman dióxido

de carbono del aire, agua y sales minerales del suelo,

y forman su propio alimento

11. Animales que se alimentan de otros animales.

12. Tipo de célula compleja, con verdadero núcleo y varios

tipos de orgánulos.

17. Una de las tres funciones que realizamos los seres vivos,

gracias a la cual podemos intercambiar materia

y energía con el medio que nos rodea.

18. Animales que ponen huevos en su ciclo reproductivo.

22. Es la biomolécula más abundante en un ser vivo. Es

inorgánica, y está formada por hidrógeno y oxígeno.

286


I Bimestre

1

4

7

9

11

6

8

5

3

B

I

O

L

O

G

Í

A

2

12

10

13

14

15

17

18

16

19

20

22

21

23

24

P

reguntas propuestas

1. Tendencia que tienen los organismos de mantener su

ambiente interno relativamente constante.

a) Homeostasis

b) Retroalimentación

c) Adaptación

d) Ciclosis

e) Diapédesis

2. Nivel de organización de un ribosoma.

a) Nivel molecular

b) Nivel celular

c) Nivel de organismo

d) Nivel supramolecular

e) a y b son correctas

3. ¿En qué se asemeja la materia inanimada a la materia

animada?

a) Pueden desplazarse

b) Están formadas por átomos

c) Poseen interacción

d) Su estructura es muy compleja

e) Necesitan aporte de energía

4. Nivel de organización que presenta una semilla.

a) Celular

b) Organismo

c) Molecular

d) a y c

e) supramolecular

287


4to sec

B

I

O

L

O

G

Í

A

5. Nivel de organización en el que se encuentra un ser

vivo unicelular y de estructura simple que puede vivir

en colonias.

a) Supramolecular

b) Población

c) Organismo

d) Molecular

e) Celular

6. Con respecto a los niveles de organización, entre células

y órganos se encuentran _________.

a) Sistemas

b) Organelas

c) Moléculas

d) Tejidos

e) Especies

7. Marca la secuencia correcta.

a) Población – biotipo – especie

b) Especie – población – comunidad

c) Comunidad – ecosistema – célula

d) Ecosistema – población – biósfera

e) Tejidos – órganos – moléculas

8. El cerebro (C) y el paramecium (P) se ubican en los

niveles ________ y ________, respectivamente.

a) Tisular – Macromolecular

T

area para la Casa

1. El acercamiento de un protozoario a la luz es un

ejemplo de ________.

a) Tropismo

b) Nastia

c) Fotosíntesis

d) Taxia

e) Movimiento

2. Es un ejemplo de anabolismo:

a) Degradación proteica

b) Duplicación del ADN

c) Descomposición del ARN

d) Desnaturalización de proteínas

e) Oxidación de glúcidos

3. Proceso biológico que garantiza la supervivencia de

las especies.

a) Duplicación del ADN

b) Desarrollo

b) Sistémico – Celular

c) Celular – Supramolecular

d) Tisular – Tisular

e) Orgánico – Organismo

9. Coloca V o F según corresponda y marca la secuencia

correcta:

( ) El primer nivel biológico es el celular.

( ) Las macromoléculas son más complejas que las

supramoléculas.

( ) Los ribosomas son supramoléculas.

( ) Los dientes se ubican en el nivel tisular.

a) VFFF c) VFVF e) FVFV

b) VVVV d) FVVV

10. Marca la alternativa correcta.

“A”

“B”

Proteínas Membranas

Glúcidos

Ribosomas

Lípidos

Ribovirus

respecto a los niveles de organización al que pertenecen

A y B.

a) A = nivel químico; B = nivel celular

b) B = nivel tisular; A = nivel químico

c) A y B = nivel químico

d) A y B = nivel celular

e) A = nivel supramolecular; B = nivel celular

c) Adaptación

d) Crecimiento

e) Reproducción

4. Sobre la reproducción asexual, marca lo correcto:

a) Intervienen dos progenitores

b) La velocidad de reproducción es mayor

c) Es una característica de organismos multicelulares

d) Intervienen células sexuales

e) Hay variabilidad

5. El crecimiento de un organismo es considerado

como una función específica de ________.

a) Adaptación

b) Reproducción

c) Catabolismo

d) Anabolismo

e) Irritabilidad

288


Principios de

bioquímica

En este capítulo aprenderemos ...

2

Capitulo

• A identificar las estructuras y funciones biológicas en términos químicos.

B

I

O

L

O

G

Í

A

M arco Teórico

DEFINICIÓN

La materia está formada, fundamentalmente, por elementos químicos (27 de ellos se encuentran en los organismo

vivientes) llamados bioelementos; los cuales de acuerdo a su abundancia, se clasifican en:

A. Bioelementos primarios u organógenos:

Constituyen aproximadamente el 96% de materia orgánica.

Son:

Carbono …………………C S Complementarios

Nitrógeno………………..N Básicos P (3%)

Hidrógeno ……..………..H (96%)

Oxígeno………………….O

B. Bioelementos secundarios u oligoelementos:

Constituyen aproximadamente entre el 0.1% y el 4% de la materia orgánica, son esenciales para la vida, pues cada

uno de ellos cumple funciones muy importantes. En este grupo encontramos a los macroconstituyentes(0,9%)

y a los microconstituyentes, algunos de ellos se denominan elementos traza pues se encuentran en cantidades

menores a 0.1%.

Bioelementos

289


4to sec

B

I

O

L

O

G

Í

A

MACRO CONSTITUYENTES (0,9%)

Molibdeno ……………… Cu

Magnesio ……………… Mg

Cobalto ……………… Mo

Calcio ……………… Ca

Selenio ……………… Co

Potasio ……………… K

Cromo ……………… Cr

Silicio ……………… Si

Cloro ……………… Cl

Estaño ……………… Sn

Sodio ……………… Na

Vanadio ……………… Vn

MICRO CONSTITUYENTES (0,1%)

Flúor ……………… F

Yodo ……………… I

Boro ……………… B

Hierro ……………… Fe

Manganeso ……………… Mn

Zinc ……………… Zn

Bioelementos Funciones

Azufre (S) Se encuentra en dos aminoácidos (cisterna y metionina), presentes en todas las

proteínas; también en algunas sustancias como la coenzima A.

Fósforo (P) Forma parte de los nucleótidos, compuestos que forman los ácidos nucleicos.

Forman parte de coenzimas y otras moléculas como fosfolípidos, sustancias

fundamentales de las membranas celulares.

También forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos.

Magnesio (Mg) Forma parte de la molécula de clorofila.

En forma iónica actúa como catalizador, junto con las enzimas, en muchas reacciones

químicas del organismo.

Calcio (Ca) Forma parte de los carbonatos de calcio de estructuras esqueléticas (huevos y dientes)

En forma iónica en la contracción muscular, coagulante sanguínea y transmisión del

impulso nervioso.

Sodio (Na) Catión abundante en el medio extracelular

Necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular.

Interviene en la regulación hídrica

Potasio (K) Catión más abundante en el interior de las células

Necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular

Interviene en la regulación de la presión osmótica

Cloro (Cl) Anión más frecuente en el medio extracelular

Necesario para mantener el balance en la sangre y fluido intersticial

Componente primordial del ácido estomacal

Hierro (Fe) Fundamental para la síntesis de clorofila

Catalizador en reacciones químicas y formando parte de citocromos que intervienen en

la respiración celular, y en la hemoglobina que interviene de oxígeno.

Manganeso (Mn) Interviene en la fotólisis del agua, durante el proceso de fotosíntesis de las plantas

Yodo (I)

Flúor (F)

Cobalto (Co)

Necesario para la síntesis de la tiroxina (hormona que interviene en el metabolismo)

Su carencia produce bocio

Forma parte del esmalte dentario y de los huesos.

Forma parte de la vitamina B 12

(cianocobalamina), necesaria para la síntesis de

hemoglobina

Su carencia produce anemia permiciosa

290


I Bimestre

Silicio (Si)

Cromo (Cr)

Zinc (Zn)

Litio (Li)

Molibdeno (Mo)

Proporciona resistencia al tejido conjuntivo

Induce tejidos vegetales, como en las gramíneas

Principal componente de las plumas de las aves.

Interviene, junto a la insulina, en la regulación de glucosa en la sangre.

Actúa como catalizador en muchas reacciones del organismo (cofactor)

Acelera la mitosis celular

Actúa sobre neurotransmisores y la permeabilidad celular

En dosis adecuadas puede prevenir estados depresivos.

Forma parte de la enzimas vegetales que actúan en la reducción de los nitratos por

parte de las plantas.

B

I

O

L

O

G

Í

A

Elementos

Porcentajes de elementos comunes

Ser humano Corteza terrestre Universo

Oxígeno 64,00 47,00 0.60

Carbono 18,50 0.03 0.02

Hidrógeno 9,50 0.14 91.00

Nitrógeno 3.30 Traza 0.04

Fósforo 1,00 0.07 Traza

Hierro Traza 5.00 Traza

Helio Traza Traza 9.06

A hora hazlo tú !!

1. Los bioelementos primarios son el ___________ y los secundarios __________________________.

2. Se les denominan elementos plásticos biogenésicos u organógenos a los ___________ debido a que _________

________________________________________________.

3. Es el bioelemento más abundante en el ser humano _______________.

4. Coloca dos ejemplos de electrolitos __________________.

291


4to sec

B

I

O

L

O

G

Í

A

S

igamos practicando

Lectura 1

Los electrolitos son sustancias disueltas en agua que constan de varios elementos químicos: sodio, calcio, potasio,

cloro, magnesio y bicarbonato.

Cuando se practica un deporte se tiende a transpirar. El sudor es una forma de perder agua corporal para equilibrar

la temperatura corporal. La cantidad de agua que se llega a perder puede causar deshidratación.

Por tanto, la reposición de líquidos debe ser una necesidad primordial. Actualmente se aconseja beber líquidos con

elevado contenido salino, para aumentar el rendimiento, lo que parece ser una mala idea, ya que al sudar se pierde

agua y diferentes electrolitos. Por lo tanto, la respiración hídrica debe consistir en reponer agua, sal y el resto de

electrolitos.

¿Qué son los electrolitos, como se forman y que función desempeñan en el cuerpo humano? ¿Qué es el sudor y

cuál es su función?

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

Escribe las funciones específicas de cada uno de los bioelementos secundarios.

a) Na (sodio) ______________________________________________________________________________

b) K (potasio) _____________________________________________________________________________

c) Cl(cloro) _______________________________________________________________________________

d) Mg (magnesio) __________________________________________________________________________

e) Fe (fierro) ______________________________________________________________________________

f) I (yodo) ________________________________________________________________________________

g) F(Flúor) _______________________________________________________________________________

h) Si (silicio) ______________________________________________________________________________

i) Co (cobalto) ____________________________________________________________________________

P

reguntas propuestas

1. Principal anión inorgánico, ayuda a mantener la isotonocidad

de los líquidos corporales. Es componente

del HCl y segregado por las glándulas gástricas en

los vertebrados.

a) K c) Na e) Cl

b) Mg d) H

2. ¿Qué bioelemento presenta la hormona tiroxina

producida por la tiroides?

a) Si c) Zn e) Co

b) Cu d) l

3. La deficiencia de _______ produce anemia en humanos

y primates y la deficiencia de _______ ocasiona

cretinismo y bocio.

a) sodio - potasio

b) cloro - cobalto

c) silicio – boro

d) selenio – flúor

e) hierro – yodo

4. No es bioelemento organógeno:

a) Carbono d) Nitrógeno

b) Sodio e) Hidrógeno

c) Oxígemo

292


I Bimestre

5. ¿Cuál es el bioelemento predominante en el ser humano?

a) Oxígeno d) Nitrógeno

b) Potasio e) Hidrógeno

c) Azufre

6. No forma parte de la estructura de huesos ni dientes.

a) Calcio d) Magnesio

b) Cobre e) Flúor

c) Fósforo

7. El oligoelemento hierro actúa como:

a) Integrantes de la hormona tiroidea

b) Forma la estructura de la vitamina B 12

c) Constituyente de la hemoglobina

d) Forma parte de la clorofila

e) Constituye de la hemocianina

8. Los compuestos químicos disociados están en forma

de cationes y aniones, identifica el anión.

a) Potasio d) Cloro

b) Sodio e) Calcio

c) Magnesio

9. Es el núcleo de la clorofila.

a) Mg b) I c) K

d) Na e) S

10. Es el núcleo de la hemoglobina.

a) Fe b) I c) Mg

d) Cu e) C

B

I

O

L

O

G

Í

A

T

area para la Casa

1. Principio inmediato inorgánico que se encuentra

en mayor proporción:

a) Oxígeno

b) H 2

O

c) DNA

d) CO 2

e) RNA

2. Elemento presente en la hemolinfa de los insectos.

a) Cobre

b) Magnesio

c) Carbono

d) Zinc

e) Nitrógeno

3. Es un bioelemento presente en el esmalte de los

dientes de los humanos:

a) Calcio

b) Hierro

c) Selenio

d) Nitrógeno

4. Es el núcleo de la clorofila y actúa como catalizador:

a) Cobre

b) Magnesio

c) Carbono

d) Zinc

e) Nitrógeno

5. Son bioelementos que intervienen en el impulso

nervioso:

a) Na

b) Mg

c) A y B

d) A y C

e) N. A.

293

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