Capitulo 1 cierre: Combinando enteros, fracciones y decimales
3. Problemas de operatoria combinada y enteros decimales , fracciones
Resolución de Problemas con Operatoria Combinada
¡Felicitaciones por llegar hasta aquí! Ya dominas las operaciones con distintos tipos de números y las propiedades de las potencias. Ahora, el verdadero desafío: usar esas herramientas para resolver problemas de la vida real. La clave del éxito no está solo en calcular bien, sino en ser ordenado y metódico.
Para no perderte en el enunciado, te recomiendo seguir siempre esta estructura. Te ayudará a organizar tus ideas y a llegar a la respuesta correcta de forma segura.
- Datos: Anota toda la información numérica que te entrega el problema. ¿Qué significa cada número? (Ej: Cantidad total, parte de algo, un descuento, etc.).
- Planteo: Traduce la pregunta del problema a una o varias operaciones matemáticas. Este es el paso más importante. ¿Qué debes calcular? (Ej: \(5000 \cdot (1 - 0,2)\)).
- Desarrollo: Resuelve las operaciones que planteaste, respetando siempre el orden de las operaciones (PAPOMUDAS).
- Solución: Escribe claramente el resultado numérico final de tu desarrollo.
- Respuesta: Formula una oración completa que responda a la pregunta original del problema, incluyendo las unidades correspondientes (pesos, metros, litros, etc.).
Ejemplo Guiado: Aplicando el Método de 5 Pasos
🧪 Problema de Ejemplo
Francisco tiene un sueldo mensual de $750.000. Este mes, gastó \(\frac{1}{5}\) de su sueldo en arriendo y el 20% de lo que le quedaba en alimentación. ¿Cuánto dinero le queda a Francisco al final?
1. Datos:
- Sueldo total: $750.000
- Gasto en arriendo: \(\frac{1}{5}\) del sueldo.
- Gasto en alimentación: 20% del resto.
2. Planteo:
- Calcular el gasto en arriendo: \(750.000 \cdot \frac{1}{5}\)
- Calcular el dinero que queda después del arriendo (el resto): \(750.000 - (\text{gasto arriendo})\)
- Calcular el gasto en alimentación sobre ese resto: \((\text{resto}) \cdot 20\%\) (o lo que es lo mismo, \(\cdot 0,2\))
- Calcular el dinero final: \((\text{resto}) - (\text{gasto alimentación})\)
3. Desarrollo:
- Gasto arriendo: \(750.000 \cdot \frac{1}{5} = 150.000\)
- Resto después del arriendo: \(750.000 - 150.000 = 600.000\)
- Gasto alimentación: \(600.000 \cdot 0,2 = 120.000\)
- Dinero final: \(600.000 - 120.000 = 480.000\)
4. Solución:
\(480.000\)
5. Respuesta:
A Francisco le quedan $480.000 al final.
Problemas Propuestos
Para cada uno de los siguientes problemas, intenta seguir el método de 5 pasos en tu cuaderno. Luego, comprueba tu solución.
Problema 1: Para una receta de pastel se necesitan 2,5 tazas de harina. Si en tu despensa ya tienes \(\frac{3}{4}\) de taza, ¿cuánta harina te falta?
Datos: Necesario: 2,5 tazas, Tienes: \(\frac{3}{4}\) de taza.
Planteo: \(2,5 - \frac{3}{4}\)
Desarrollo: Convertimos 2,5 a fracción: \(\frac{5}{2}\). Restamos: \(\frac{5}{2} - \frac{3}{4} = \frac{10}{4} - \frac{3}{4} = \frac{7}{4}\). Convertimos a decimal para una respuesta más clara: \(\frac{7}{4} = 1,75\).
Solución: 1,75.
Respuesta: Falta 1,75 tazas de harina (o \(\frac{7}{4}\) de taza).
Problema 2: Un par de zapatillas cuesta $45.000. Si la tienda ofrece un 20% de descuento por pago en efectivo, ¿cuál es el precio final que se paga?
Datos: Precio original: $45.000, Descuento: 20%.
Planteo: \(45.000 - (45.000 \cdot 0,20)\).
Desarrollo: Descuento: \(45.000 \cdot 0,20 = 9.000\). Precio final: \(45.000 - 9.000 = 36.000\).
Solución: 36.000.
Respuesta: El precio final a pagar es de $36.000.
Problema 3: Ana tenía $20.000 en su billetera. Gastó \(\frac{1}{4}\) de ese dinero en un libro y luego gastó el 10% del monto original en un helado. ¿Cuánto dinero le queda?
Datos: Total: $20.000, Gasto libro: \(\frac{1}{4}\) del total, Gasto helado: 10% del total.
Planteo: \(20.000 - (20.000 \cdot \frac{1}{4}) - (20.000 \cdot 0,1)\)
Desarrollo: Gasto libro: \(20.000 \cdot \frac{1}{4} = 5.000\). Gasto helado: \(20.000 \cdot 0,1 = 2.000\). Total gastado: \(5.000 + 2.000 = 7.000\). Restante: \(20.000 - 7.000 = 13.000\).
Solución: 13.000.
Respuesta: A Ana le quedan $13.000.
Problema 4: Un terreno rectangular mide 12,5 metros de largo y \(\frac{18}{5}\) metros de ancho. Se quiere cercar el terreno con tres vueltas de alambre. ¿Cuántos metros de alambre se necesitarán?
Datos: Largo: 12,5 m, Ancho: \(\frac{18}{5}\) m, Vueltas de alambre: 3.
Planteo: \(3 \cdot [2 \cdot (\text{largo} + \text{ancho})]\)
Desarrollo: Ancho = \(\frac{18}{5} = 3,6\) m. Perímetro: \(2 \cdot (12,5 + 3,6) = 2 \cdot 16,1 = 32,2\) m. Alambre total: \(3 \cdot 32,2 = 96,6\) m.
Solución: 96,6.
Respuesta: Se necesitarán 96,6 metros de alambre.
Problema 5: Un estanque de 400 litros de capacidad está lleno hasta sus \(\frac{3}{4}\) partes. Si se utilizan 0,25 del agua que contiene para regar, ¿cuántos litros de agua quedan en el estanque?
Datos: Capacidad: 400 L, Llenado: \(\frac{3}{4}\) de la capacidad, Se usa: 0,25 del agua contenida.
Planteo: \((\text{Capacidad} \cdot \text{Llenado}) \cdot (1 - \text{Uso})\)
Desarrollo: Agua contenida: \(400 \cdot \frac{3}{4} = 300\) litros. Agua usada: \(300 \cdot 0,25 = 75\) litros. Agua restante: \(300 - 75 = 225\) litros.
Solución: 225.
Respuesta: Quedan 225 litros de agua en el estanque.
Problema 6: Un ciclista debe recorrer un trayecto de 120 km. Durante la mañana recorre \(\frac{1}{3}\) del trayecto total. Por la tarde, recorre 0,5 de lo que le quedaba. ¿Cuántos kilómetros le faltan por recorrer?
Datos: Total: 120 km, Mañana: \(\frac{1}{3}\) del total, Tarde: 0,5 del resto.
Planteo: 1. Calcular recorrido mañana. 2. Calcular el resto. 3. Calcular recorrido tarde. 4. Restar ambos recorridos al total.
Desarrollo: Mañana: \(120 \cdot \frac{1}{3} = 40\) km. Resto: \(120 - 40 = 80\) km. Tarde: \(80 \cdot 0,5 = 40\) km. Total recorrido: \(40 + 40 = 80\) km. Faltan: \(120 - 80 = 40\) km.
Solución: 40.
Respuesta: Le faltan 40 km por recorrer.
Problema 7: Un terreno rectangular mide 10,5 metros de largo y \(\frac{20}{3}\) metros de ancho. Si se quiere plantar césped en el 80% de su superficie, ¿cuántos metros cuadrados de césped se necesitan?
Datos: Largo: 10,5 m, Ancho: \(\frac{20}{3}\) m, Superficie con césped: 80%.
Planteo: \((\text{Largo} \cdot \text{Ancho}) \cdot 0,80\)
Desarrollo: Área total: \(10,5 \cdot \frac{20}{3} = \frac{21}{2} \cdot \frac{20}{3} = 70\) m². Césped: \(70 \cdot 0,80 = 56\) m².
Solución: 56.
Respuesta: Se necesitan 56 metros cuadrados de césped.
Problema 8: Una deuda de $240.000 se paga en tres cuotas. La primera es \(\frac{1}{3}\) del total. La segunda es el 75% de la primera cuota. ¿Cuánto se debe pagar en la tercera cuota?
Datos: Deuda: $240.000, 1ª cuota: \(\frac{1}{3}\) del total, 2ª cuota: 75% de la 1ª.
Planteo: \(\text{Deuda} - (\text{Cuota 1}) - (\text{Cuota 2})\)
Desarrollo: Cuota 1: \(240.000 \cdot \frac{1}{3} = 80.000\). Cuota 2: \(80.000 \cdot 0,75 = 60.000\). Total pagado: \(80.000 + 60.000 = 140.000\). Cuota 3: \(240.000 - 140.000 = 100.000\).
Solución: 100.000.
Respuesta: En la tercera cuota se deben pagar $100.000.
Problema 9: Una piscina cúbica tiene una arista de 2,5 metros. Si 1 metro cúbico (\(m^3\)) equivale a 1.000 litros, ¿cuántos litros de agua se necesitan para llenar la piscina?
Datos: Arista: 2,5 m, Equivalencia: 1 m³ = 1.000 L.
Planteo: \((\text{Arista})^3 \cdot 1.000\)
Desarrollo: Volumen: \((2,5)^3 = 15,625\) m³. Capacidad en litros: \(15,625 \cdot 1.000 = 15.625\) litros.
Solución: 15.625.
Respuesta: Se necesitan 15.625 litros de agua para llenar la piscina.
Problema 10: Javiera gana un sueldo de $900.000. Decide ahorrar \(0,1\overline{6}\) de su sueldo cada mes. ¿Cuánto dinero ahorra en un año?
Datos: Sueldo: $900.000, Ahorro mensual: \(0,1\overline{6}\), Tiempo: 1 año (12 meses).
Planteo: \((\text{Sueldo} \cdot \text{Fracción de ahorro}) \cdot 12\)
Desarrollo: Convertimos el decimal periódico: \(0,1\overline{6} = \frac{16-1}{90} = \frac{15}{90} = \frac{1}{6}\). Ahorro mensual: \(900.000 \cdot \frac{1}{6} = 150.000\). Ahorro anual: \(150.000 \cdot 12 = 1.800.000\).
Solución: 1.800.000.
Respuesta: Javiera ahorra $1.800.000 en un año.
Problema 11: Un coche recorre 120 kilómetros en 1,5 horas. Luego, aumenta su velocidad en \(\frac{1}{4}\) y recorre 200 kilómetros más. ¿Cuánto tiempo tardó en total el viaje?
Datos: Tramo 1: 120 km en 1,5 h. Aumento vel: \(\frac{1}{4}\). Tramo 2: 200 km.
Planteo: \(\text{Tiempo Tramo 1} + \frac{\text{Distancia Tramo 2}}{\text{Velocidad Tramo 2}}\). Se necesita calcular la velocidad.
Desarrollo: Vel. inicial: \(\frac{120 \text{ km}}{1,5 \text{ h}} = 80\) km/h. Nueva vel.: \(80 + (80 \cdot \frac{1}{4}) = 80 + 20 = 100\) km/h. Tiempo Tramo 2: \(\frac{200 \text{ km}}{100 \text{ km/h}} = 2\) horas. Tiempo total: \(1,5 + 2 = 3,5\) horas.
Solución: 3,5.
Respuesta: El viaje tardó 3,5 horas en total.
Problema 12: Se mezclan 1,5 kg de nueces que cuestan $12.000 el kg, con \(\frac{5}{2}\) kg de almendras que cuestan $10.000 el kg. ¿Cuál es el precio promedio por kg de la mezcla resultante?
Datos: Nueces: 1,5 kg a $12.000/kg, Almendras: 2,5 kg a $10.000/kg.
Planteo: \(\frac{(\text{Costo total nueces}) + (\text{Costo total almendras})}{(\text{Kg totales})}\)
Desarrollo: Costo nueces: \(1,5 \cdot 12.000 = 18.000\). Costo almendras: \(2,5 \cdot 10.000 = 25.000\). Costo total: \(18.000 + 25.000 = 43.000\). Peso total: \(1,5 + 2,5 = 4\) kg. Precio promedio: \(\frac{43.000}{4} = 10.750\).
Solución: 10.750.
Respuesta: El precio promedio de la mezcla es de $10.750 por kg.
Problema 13: Inviertes $200.000 en una cuenta que te da un 5% de interés anual. Si dejas el dinero y sus intereses por 2 años (interés compuesto), ¿cuánto dinero tendrás al final del segundo año?
Datos: Capital inicial: $200.000, Tasa de interés: 5% anual (0,05), Tiempo: 2 años.
Planteo: \(\text{Capital} \cdot (1 + \text{interés})^2\)
Desarrollo: \(200.000 \cdot (1 + 0,05)^2 = 200.000 \cdot (1,05)^2 = 200.000 \cdot 1,1025 = 220.500\).
Solución: 220.500.
Respuesta: Al final del segundo año tendrás $220.500.
Problema 14: Tres amigos organizan una fiesta que tiene un costo total de $150.000. El primer amigo paga el 40% del total. El segundo paga \(\frac{2}{3}\) de lo que queda por pagar. El tercer amigo paga el resto. ¿Cuánto dinero puso el tercer amigo?
Datos: Costo total: $150.000, Amigo 1: 40% del total, Amigo 2: \(\frac{2}{3}\) del resto.
Planteo: Calcular lo que queda después del Amigo 1, y luego restarle lo que paga el Amigo 2.
Desarrollo: Aporte Amigo 1: \(150.000 \cdot 0,40 = 60.000\). Queda por pagar: \(150.000 - 60.000 = 90.000\). Aporte Amigo 2: \(90.000 \cdot \frac{2}{3} = 60.000\). Aporte Amigo 3: \(90.000 - 60.000 = 30.000\).
Solución: 30.000.
Respuesta: El tercer amigo puso $30.000.