Tema 1 de 69Razonamiento Matemático

Situaciones lógicas diversas, planteo de ecuaciones y problemas sobre edades

Aprenderás a interpretar situaciones lógicas, traducir enunciados al lenguaje matemático y plantear ecuaciones para resolver con seguridad problemas de edades.

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El porqué del tema

¿Para qué estudiamos este tema?

En el curso de Razonamiento Matemático no basta con saber sumar, restar, multiplicar o dividir. La habilidad central que evalúan los exámenes de admisión a San Marcos es la de comprender una situación, identificar las cantidades desconocidas, relacionarlas correctamente y tomar decisiones lógicas para resolver el problema.

Este tema reúne tres grandes bloques que, en el fondo, comparten la misma idea: modelar una situación. A veces esa modelación se hace mediante una ecuación; otras veces mediante una tabla de edades; y otras simplemente mediante un análisis lógico de casos, restricciones o posibilidades.

Estudiar «Situaciones lógicas diversas, planteo de ecuaciones y problemas sobre edades» te permite:

  • Traducir frases del lenguaje cotidiano al lenguaje algebraico.
  • Construir ecuaciones o sistemas de ecuaciones a partir de datos reales.
  • Resolver problemas en los que intervienen edades, cuya dificultad clásica es ubicar correctamente los tiempos: pasado, presente y futuro.
  • Enfrentar problemas de lógica situacional: elecciones, repartos, condiciones, movimientos, restricciones de arreglos, etc.

Este tema se apoya en lo visto previamente sobre operaciones básicas y traducción algebraica. Si ya manejas las operaciones con números enteros, fracciones y ecuaciones de primer grado, aquí aprenderás a usarlas estratégicamente. A su vez, este tema deja preparado el camino para el siguiente, «Situaciones Aritméticas y Numeración», porque allí también necesitarás modelar condiciones numéricas, solo que aplicadas a las propiedades y representación de los números.

Antes de empezar

Lo que necesitas saber antes

Antes de adentrarte, conviene recordar brevemente:

  • Resolver una ecuación de primer grado: despejar la incógnita mediante operaciones inversas. Por ejemplo, de 3x+5=20 3x + 5 = 20 , se obtiene 3x=15 3x = 15 y x=5 x = 5 .

  • Operar con fracciones: en muchos planteo aparecen mitades, tercios, quintos, etc. Resolver 23x=40 \frac{2}{3}x = 40 implica multiplicar por el inverso: x=40⋅32=60 x = 40 \cdot \frac{3}{2} = 60 .

  • Números pares e impares: los pares se representan como 2k 2k y los impares como 2k+1 2k+1 o 2k−1 2k-1 , con k k entero.

  • Números primos: un número primo es aquel que solo tiene dos divisores: 1 y él mismo. En problemas de condiciones lógicas, la primalidad se usa como restricción.

  • Diferencia de edades: entre dos personas, la diferencia de edades no cambia con el paso del tiempo.

Con esto, ya puedes abordar el tema con solvencia.

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1. Traducción del lenguaje verbal al lenguaje matemático

Uno de los primeros obstáculos en los exámenes de admisión no es resolver la ecuación, sino plantearla bien. Una frase mal interpretada cambia todo el problema.

1.1. Las frases más comunes y su traducción

Veamos una tabla con expresiones que aparecen con mucha frecuencia:

Enunciado verbal Traducción matemática
El doble de un número 2x 2x
El triple de un número 3x 3x
La mitad de un número x2 \frac{x}{2}
La tercera parte de un número x3 \frac{x}{3}
El doble de la suma de x x y 5 5 2(x+5) 2(x+5)
La suma del doble de x x y 5 5 2x+5 2x+5
A A excede a B B en 10 10 A=B+10 A = B + 10
El exceso de A A sobre B B A−B A - B
A A es dos veces B B A=2B A = 2B
A A es dos veces más que B B A=3B A = 3B
A A es tanto como B B A=B A = B
La suma de tres números consecutivos x+(x+1)+(x+2) x + (x+1) + (x+2)
La suma de tres pares consecutivos 2k+(2k+2)+(2k+4) 2k + (2k+2) + (2k+4)
La suma de tres impares consecutivos (2k+1)+(2k+3)+(2k+5) (2k+1) + (2k+3) + (2k+5)
El cuadrado de la suma de x x y 3 3 (x+3)2 (x+3)^2
La suma del cuadrado de x x y 3 3 x2+3 x^2 + 3

1.2. La importancia de la coma

Observa la diferencia entre estas dos expresiones:

  • «El triple, de un número aumentado en 8» se traduce como 3(x+8) 3(x+8) .
  • «El triple de un número, aumentado en 8» se traduce como 3x+8 3x+8 .

La coma indica qué operación se aplica primero. En los exámenes de San Marcos este tipo de detalle suele aparecer en problemas de traducción.

1.3. Cuidado con “veces más”

Una fuente frecuente de errores es la expresión «dos veces más». En el lenguaje cotidiano, algunos entienden que equivale al doble, pero en el lenguaje matemático usual de los problemas de admisión:

  • «A es dos veces B» significa A=2B A = 2B .
  • «A es dos veces más que B» significa A=B+2B=3B A = B + 2B = 3B .

Es decir, «una vez más» equivale al doble, «dos veces más» equivale al triple, y así sucesivamente. Esta convención es importante al resolver problemas de comparación de cantidades.

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2. Planteo de ecuaciones: método general

Plantear una ecuación no es un acto mecánico; es un proceso que sigue etapas.

2.1. Procedimiento paso a paso

  1. Lee e identifica qué pide el problema.
    No es lo mismo buscar la edad actual de alguien que buscar cuántos años deben pasar para que ocurra cierta relación.

  2. Representa las cantidades desconocidas con variables.
    Usa letras como x x , y y , z z . Conviene elegir como x x la cantidad que permite expresar las demás con facilidad: muchas veces es la cantidad menor, o aquella de la que se derivan las otras.

  3. Traduce cada dato a una ecuación.
    Aplica las reglas de traducción vistas.

  4. Resuelve la ecuación o el sistema.
    Aplica las técnicas de despeje, igualación o sustitución.

  5. Verifica que la solución cumpla todas las condiciones del enunciado.
    En particular, en edades las soluciones negativas suelen descartarse, salvo que el contexto las permita.

2.2. Elección de la incógnita

Un consejo práctico: antes de lanzarte a escribir variables, pregúntate:

  • ¿Qué cantidad aparece repetida o de la que dependen las demás?
  • ¿Cuál es la menor?
  • ¿Qué me piden exactamente?

Veamos un ejemplo breve.

Ejemplo ilustrativo:
Un padre tiene el triple de la edad de su hijo. Dentro de 8 años tendrá el doble. ¿Cuántos años tiene el hijo hoy?

Elegimos la edad actual del hijo como x x . La edad del padre es 3x 3x . Dentro de 8 años, el hijo tendrá x+8 x+8 y el padre 3x+8 3x+8 . El dato «el padre tendrá el doble» se traduce:

3x+8=2(x+8) 3x+8 = 2(x+8)

Resolviendo:

3x+8=2x+16⇒x=8 3x+8 = 2x+16 \quad \Rightarrow \quad x=8

El hijo tiene 8 años y el padre 24. Verificamos: dentro de 8 años, hijo 16, padre 32; efectivamente, el doble.

2.3. Casos clásicos de planteo directo

a) Suma y diferencia

Si se conocen la suma S S y la diferencia D D de dos números, el mayor y el menor son:

mayor=S+D2,menor=S−D2 \text{mayor} = \frac{S+D}{2}, \qquad \text{menor} = \frac{S-D}{2}

Estas fórmulas provienen de resolver el sistema:

a+b=S,a−b=D a+b=S, \qquad a-b=D

b) Suma y cociente

Si se conocen la suma S S y el cociente q=ab q = \frac{a}{b} de dos números:

menor=Sq+1,mayor=qSq+1 \text{menor} = \frac{S}{q+1}, \qquad \text{mayor} = \frac{qS}{q+1}

c) Diferencia y cociente

Si se conocen la diferencia D D y el cociente q=ab q = \frac{a}{b} :

menor=Dq−1,mayor=qDq−1 \text{menor} = \frac{D}{q-1}, \qquad \text{mayor} = \frac{qD}{q-1}

Estas relaciones son atajos que agilizan los problemas de comparación.

2.4. Problemas de promociones y repartos

Un tipo de situación muy frecuente en San Marcos es el de promociones: «por cada n n unidades que compras, te regalan una». En estos casos conviene razonar en grupos.

Si por cada 9 panes comprados regalan 1, entonces por cada 10 panes que recibe la persona, 9 son comprados y 1 es regalado. La relación es:

regalados=total recibido9+1 \text{regalados} = \frac{\text{total recibido}}{9+1}

porque en cada bloque de 10, uno es regalado.

2.5. Planteo con fracciones de una cantidad

Muchos problemas de reparto o de gasto sucesivo se resuelven representando la cantidad inicial como x x y aplicando las fracciones indicadas.

Ejemplo ilustrativo:
Se reparte una herencia de S/. 6000 S/.\, 6000 entre tres hermanos. Al primero le corresponde la mitad, al segundo la tercera parte del resto, y al tercero lo que queda. ¿Cuánto recibe el tercero?

  • Primero: 12x=3000 \frac{1}{2}x = 3000 .
  • Queda: 3000 3000 .
  • Segundo: 13(3000)=1000 \frac{1}{3}(3000)=1000 .
  • Tercero: 2000 2000 .

La clave es interpretar «la tercera parte del resto» correctamente, no la tercera parte del total.

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3. Método del cangrejo y problemas de avance-retroceso

Hay una familia de problemas en la que se conoce el resultado final de una secuencia de operaciones y se pide la cantidad inicial. Para ellos, lo más eficiente es recorrer el camino de regreso aplicando operaciones inversas.

3.1. Método del cangrejo

El nombre es sugestivo: así como el cangrejo camina hacia atrás, resolvemos desde el final hacia el inicio.

Reglas:

  • Si en el camino de ida se sumó, al retroceder se resta.
  • Si se restó, al retroceder se suma.
  • Si se multiplicó, al retroceder se divide.
  • Si se dividió, al retroceder se multiplica.
  • Si se elevó al cuadrado, al retroceder se extrae raíz cuadrada.
  • Si se extrajo raíz cuadrada, al retroceder se eleva al cuadrado.

Ejemplo ilustrativo:
A un número se le suma 7, luego se multiplica por 3, después se le resta 5 y se obtiene 40. ¿Cuál es el número?

De atrás hacia adelante:

  • Resultado final: 40.
  • Antes de restar 5: 40+5=45 40+5=45 .
  • Antes de multiplicar por 3: 45÷3=15 45 \div 3 = 15 .
  • Antes de sumar 7: 15−7=8 15-7=8 .

El número inicial es 8.

Este método se aplica especialmente en problemas de gastos sucesivos en los que cada día se gasta «la mitad más algo», o de repartos entre personas en los que cada uno entrega dinero a los demás.

3.2. Problemas de avance y retroceso con ciclos

Un clásico es el de un animal u objeto que avanza y luego retrocede dentro de un mismo ciclo. Por ejemplo, una hormiga que sube a a metros y baja b b metros cada cierto tiempo.

El error común es dividir la altura total entre el avance neto por ciclo (a−b a-b ) sin considerar que, en el último ciclo, el avance puede ser suficiente para llegar antes de retroceder.

La estrategia segura es:

  1. Calcular el avance neto por ciclo: a−b a-b .
  2. Restar de la altura total el último avance a a , porque en el último ciclo ya no retrocede.
  3. Dividir la distancia restante entre el avance neto por ciclo.
  4. Ajustar el tiempo con el número de ciclos y el último avance.
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4. Problemas sobre edades

Los problemas de edades son, en esencia, problemas de planteo de ecuaciones con una particularidad: intervienen el tiempo, y por lo tanto hay que ubicar los datos en el pasado, el presente o el futuro.

4.1. Fundamentos básicos

Sea E E la edad actual de una persona.

  • Hace a a años, su edad era E−a E-a .
  • Dentro de b b años, su edad será E+b E+b .

Para dos personas A A y B B , la diferencia de edades es constante:

Aactual−Bactual=Afuturo−Bfuturo=Apasado−Bpasado A_{\text{actual}} - B_{\text{actual}} = A_{\text{futuro}} - B_{\text{futuro}} = A_{\text{pasado}} - B_{\text{pasado}}

Esto permite deducir que si «cuando A A nació, B B tenía 10 10 años», entonces B B tiene exactamente 10 10 años más que A A .

4.2. Tabla de tiempos

Un esquema útil es organizar la información en una tabla:

Momento Persona A Persona B
Hace m m años x−m x-m y−m y-m
Edad actual x x y y
Dentro de n n años x+n x+n y+n y+n

A partir de esta tabla, las relaciones del problema se convierten en ecuaciones.

Ejemplo ilustrativo:
Hace 4 años, la edad de Ana era el doble de la de su hermana. Dentro de 10 años, Ana tendrá 5 años más que su hermana. ¿Qué edad tienen hoy?

Sea x x la edad actual de Ana y y y la de su hermana.

  • Hace 4: x−4=2(y−4) x-4 = 2(y-4) .
  • Diferencia constante: x−y=5 x-y = 5 .

Sustituyendo x=y+5 x = y+5 en la primera:

y+5−4=2(y−4)⇒y+1=2y−8⇒y=9 y+5-4 = 2(y-4) \quad \Rightarrow \quad y+1 = 2y-8 \quad \Rightarrow \quad y=9

Entonces x=14 x=14 . Ana tiene 14 y su hermana 9.

4.3. Tipos de problemas sobre edades

a) Relaciones simples con suma o diferencia

Se plantean una o dos ecuaciones a partir de la suma de edades actuales y alguna relación múltiplo.

b) Relaciones en distintos tiempos

Cuando se mezclan «hace cuánto» y «dentro de cuánto», conviene usar la tabla de tiempos y escribir las ecuaciones correspondientes.

c) Varias personas y condiciones numéricas

En estos problemas no siempre se pide una edad exacta; a veces se pide un mínimo o una suma, y hay que razonar por casos.

d) Edades de muchas personas y familia

También aparecen problemas de árbol genealógico donde se relacionan edades de abuelos, hijos y nietos.

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5. Situaciones lógicas diversas

Bajo este nombre se agrupa una variedad de problemas en los que la solución no depende de una ecuación tradicional, sino del razonamiento lógico, la consideración de casos, restricciones o estrategias de optimalidad.

5.1. Posibilidades de ganar en elecciones

Un tipo de problema que ha aparecido varias veces en San Marcos es el de determinar cuántos candidatos todavía pueden ganar después de contabilizar un porcentaje de los votos.

El procedimiento general es:

  1. Sumar los votos ya contados de todos los candidatos.
  2. Determinar el total de votos a partir del porcentaje contado.
  3. Calcular los votos que faltan por contar.
  4. Identificar al líder actual.
  5. Para cada candidato, calcular su máximo posible: votos actuales + votos restantes.
  6. Un candidato puede ganar si su máximo posible supera al líder actual.

La idea es suponer la situación más favorable para ese candidato: que todos los votos restantes son para él y ninguno para el líder.

5.2. Distribución con restricciones de suma

En estos problemas se deben distribuir elementos en grupos de modo que se cumplan ciertas sumas o relaciones.

Ejemplo ilustrativo:
Se tienen fichas numeradas con 1, 2 y 3. Se quiere repartirlas en dos cajas de modo que la suma de los números en la caja A sea 10 y en la caja B sea 8. Si hay tres fichas de cada número, ¿es posible?

La suma total es 1+1+1+2+2+2+3+3+3=18 1+1+1+2+2+2+3+3+3 = 18 , y 10+8=18 10+8=18 . Luego se analiza qué combinaciones pueden dar las sumas pedidas. Este tipo de razonamiento por combinaciones es frecuente.

5.3. Arreglos lineales y restricciones de distancia

Algunos problemas piden colocar elementos en una línea cumpliendo condiciones sobre cuántos elementos puede haber entre ellos.

La estrategia es buscar patrones que eviten la configuración prohibida y maximicen o minimicen una cantidad.

5.4. Tableros, fichas y movimientos cíclicos

En estos problemas intervienen posiciones en un tablero y movimientos que se repiten.

La idea es numerar las posiciones y analizar el desplazamiento relativo de las fichas. Si el tablero tiene n n posiciones y una ficha se mueve a a lugares cada rutina, su posición después de k k rutinas está dada por la congruencia:

posicioˊn=posicioˊn inicial+k⋅a(modn) \text{posición} = \text{posición inicial} + k \cdot a \pmod{n}

Cuando dos fichas se mueven simultáneamente, se puede estudiar cuándo sus posiciones coinciden comparando sus desplazamientos.

Tablero heptagonal con posiciones 0–6; P avanza 4 y Q avanza 3 lugares en sentido horario.

5.5. Problemas de soportes y caída de objetos

También aparecen problemas con estructuras de latas o bloques en las que, al golpear un elemento, caen también los que se apoyan sobre él.

La clave es identificar la estructura de soportes y elegir los lanzamientos que derriben el mayor número posible de elementos, especialmente si solo interesan algunos (por ejemplo, los pintados de gris).

Estructura triangular de latas: lanzamiento a la lata superior que golpea a sus soportes

5.6. Páginas y hojas de un libro

Un error típico en estos problemas es olvidar que cada hoja tiene dos páginas. Si se arrancan hojas, desaparecen pares de páginas.

Para resolverlos, conviene agrupar las páginas arrancadas en hojas: una hoja contiene una página impar y una par consecutivas, generalmente en el anverso y reverso.

5.7. Restricciones con números consecutivos y propiedades

En ciertos problemas se combinan condiciones de paridad, primalidad o magnitudes con sumas dadas. La vía es más de descarte lógico que de álgebra.

Cuidado

Errores frecuentes

Al resolver este tipo de problemas, presta atención a estos errores comunes:

  1. Confundir «el doble de la suma» con «la suma del doble».
    2(x+5) 2(x+5) no es lo mismo que 2x+5 2x+5 .

  2. Interpretar mal «dos veces más».
    Como vimos, «dos veces más» suele significar triple, no doble.

  3. Olvidar que la diferencia de edades es constante.
    Algunos estudiantes plantean ecuaciones incorrectas cambiando la diferencia entre pasado y futuro.

  4. No ubicar correctamente los tiempos en edades.
    «Hace 5 años» se escribe E−5 E-5 , y «dentro de 5 años», E+5 E+5 . Mezclar estos signos arruina la ecuación.

  5. En problemas de avance-retroceso, dividir la altura total entre el avance neto.
    Hay que apartar el último avance, porque en el último ciclo ya no hay retroceso.

  6. En elecciones, no considerar que los votos restantes se reparten entre todos.
    Para saber si un candidato puede ganar, se le asigna el escenario más favorable: todos los votos restantes para él.

  7. En problemas de libros, contar páginas en lugar de hojas.
    Cada hoja arrancada elimina dos páginas, no una.

  8. No verificar la solución.
    Una ecuación puede dar un resultado matemáticamente correcto, pero sin sentido en el contexto (por ejemplo, una edad negativa o no entera). Siempre regresa al enunciado y comprueba.

Aprende resolviendo

Ejemplos resueltos

A continuación presentamos cuatro ejemplos nuevos, ordenados de menor a mayor dificultad, resueltos paso a paso y explicando el porqué de cada decisión.

Ejemplo resuelto 1: Reparto con relaciones encadenadas

Enunciado.
Se reparte S/. 2400 S/.\, 2400 entre tres personas. La primera recibe S/. 200 S/.\, 200 más que la segunda, y la tercera recibe la mitad de lo que recibe la primera. ¿Cuánto recibe la segunda?

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Ejemplo resuelto 2: Edades en dos tiempos

Enunciado.
Hace 6 años, la edad de un padre era el triple de la edad de su hijo. Dentro de 10 años, será el doble. ¿Qué edad tiene cada uno actualmente?

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Ejemplo resuelto 3: Método del cangrejo con gastos sucesivos

Enunciado.
Un comerciante tiene cierta cantidad de dinero. En el primer mes gasta la mitad más S/. 100 S/.\, 100 ; en el segundo mes gasta la tercera parte de lo que le queda más S/. 50 S/.\, 50 ; y en el tercer mes gasta la cuarta parte de lo que le queda más S/. 25 S/.\, 25 . Si al final le quedan S/. 200 S/.\, 200 , ¿cuánto tenía inicialmente?

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Ejemplo resuelto 4: Situación lógica de posibilidades de ganar

Enunciado.
En una elección escolar participan cinco candidatos: A, B, C, D y E. Después de contar el 90% de los votos, los resultados son: A: 60, B: 55, C: 40, D: 20 y E: 5. Si cada voto es para un solo candidato y el ganador es quien obtenga la mayor cantidad de votos, ¿cuántos candidatos todavía tienen posibilidades de ganar?

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Lo que viene

Hacia el siguiente tema

Todo lo que has trabajado aquí —traducir condiciones, modelar situaciones, usar variables y razonar por casos— es exactamente lo que necesitarás en el siguiente tema, «Situaciones Aritéticas y Numeración». Allí volverás a plantear ecuaciones y usarás la lógica de restricciones, pero aplicadas a los números, sus cifras, sistemas de numeración y propiedades aritméticas. Si dominaste la traducción y el planteo, el tránsito hacia la numeración será mucho más natural.

Ir al siguiente tema: Situaciones aritméticas y numeración

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El porqué del tema

¿Para qué estudiamos este tema?

En el curso de Razonamiento Matemático no basta con saber sumar, restar, multiplicar o dividir. La habilidad central que evalúan los exámenes de admisión a San Marcos es la de comprender una situación, identificar las cantidades desconocidas, relacionarlas correctamente y tomar decisiones lógicas para resolver el problema.

Este tema reúne tres grandes bloques que, en el fondo, comparten la misma idea: modelar una situación. A veces esa modelación se hace mediante una ecuación; otras veces mediante una tabla de edades; y otras simplemente mediante un análisis lógico de casos, restricciones o posibilidades.

Estudiar «Situaciones lógicas diversas, planteo de ecuaciones y problemas sobre edades» te permite:

  • Traducir frases del lenguaje cotidiano al lenguaje algebraico.
  • Construir ecuaciones o sistemas de ecuaciones a partir de datos reales.
  • Resolver problemas en los que intervienen edades, cuya dificultad clásica es ubicar correctamente los tiempos: pasado, presente y futuro.
  • Enfrentar problemas de lógica situacional: elecciones, repartos, condiciones, movimientos, restricciones de arreglos, etc.

Este tema se apoya en lo visto previamente sobre operaciones básicas y traducción algebraica. Si ya manejas las operaciones con números enteros, fracciones y ecuaciones de primer grado, aquí aprenderás a usarlas estratégicamente. A su vez, este tema deja preparado el camino para el siguiente, «Situaciones Aritméticas y Numeración», porque allí también necesitarás modelar condiciones numéricas, solo que aplicadas a las propiedades y representación de los números.

Antes de empezar

Lo que necesitas saber antes

Antes de adentrarte, conviene recordar brevemente:

  • Resolver una ecuación de primer grado: despejar la incógnita mediante operaciones inversas. Por ejemplo, de 3x+5=20 3x + 5 = 20 , se obtiene 3x=15 3x = 15 y x=5 x = 5 .

  • Operar con fracciones: en muchos planteo aparecen mitades, tercios, quintos, etc. Resolver 23x=40 \frac{2}{3}x = 40 implica multiplicar por el inverso: x=40⋅32=60 x = 40 \cdot \frac{3}{2} = 60 .

  • Números pares e impares: los pares se representan como 2k 2k y los impares como 2k+1 2k+1 o 2k−1 2k-1 , con k k entero.

  • Números primos: un número primo es aquel que solo tiene dos divisores: 1 y él mismo. En problemas de condiciones lógicas, la primalidad se usa como restricción.

  • Diferencia de edades: entre dos personas, la diferencia de edades no cambia con el paso del tiempo.

Con esto, ya puedes abordar el tema con solvencia.

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1. Traducción del lenguaje verbal al lenguaje matemático

Uno de los primeros obstáculos en los exámenes de admisión no es resolver la ecuación, sino plantearla bien. Una frase mal interpretada cambia todo el problema.

1.1. Las frases más comunes y su traducción

Veamos una tabla con expresiones que aparecen con mucha frecuencia:

Enunciado verbal Traducción matemática
El doble de un número 2x 2x
El triple de un número 3x 3x
La mitad de un número x2 \frac{x}{2}
La tercera parte de un número x3 \frac{x}{3}
El doble de la suma de x x y 5 5 2(x+5) 2(x+5)
La suma del doble de x x y 5 5 2x+5 2x+5
A A excede a B B en 10 10 A=B+10 A = B + 10
El exceso de A A sobre B B A−B A - B
A A es dos veces B B A=2B A = 2B
A A es dos veces más que B B A=3B A = 3B
A A es tanto como B B A=B A = B
La suma de tres números consecutivos x+(x+1)+(x+2) x + (x+1) + (x+2)
La suma de tres pares consecutivos 2k+(2k+2)+(2k+4) 2k + (2k+2) + (2k+4)
La suma de tres impares consecutivos (2k+1)+(2k+3)+(2k+5) (2k+1) + (2k+3) + (2k+5)
El cuadrado de la suma de x x y 3 3 (x+3)2 (x+3)^2
La suma del cuadrado de x x y 3 3 x2+3 x^2 + 3

1.2. La importancia de la coma

Observa la diferencia entre estas dos expresiones:

  • «El triple, de un número aumentado en 8» se traduce como 3(x+8) 3(x+8) .
  • «El triple de un número, aumentado en 8» se traduce como 3x+8 3x+8 .

La coma indica qué operación se aplica primero. En los exámenes de San Marcos este tipo de detalle suele aparecer en problemas de traducción.

1.3. Cuidado con “veces más”

Una fuente frecuente de errores es la expresión «dos veces más». En el lenguaje cotidiano, algunos entienden que equivale al doble, pero en el lenguaje matemático usual de los problemas de admisión:

  • «A es dos veces B» significa A=2B A = 2B .
  • «A es dos veces más que B» significa A=B+2B=3B A = B + 2B = 3B .

Es decir, «una vez más» equivale al doble, «dos veces más» equivale al triple, y así sucesivamente. Esta convención es importante al resolver problemas de comparación de cantidades.

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2. Planteo de ecuaciones: método general

Plantear una ecuación no es un acto mecánico; es un proceso que sigue etapas.

2.1. Procedimiento paso a paso

  1. Lee e identifica qué pide el problema.
    No es lo mismo buscar la edad actual de alguien que buscar cuántos años deben pasar para que ocurra cierta relación.

  2. Representa las cantidades desconocidas con variables.
    Usa letras como x x , y y , z z . Conviene elegir como x x la cantidad que permite expresar las demás con facilidad: muchas veces es la cantidad menor, o aquella de la que se derivan las otras.

  3. Traduce cada dato a una ecuación.
    Aplica las reglas de traducción vistas.

  4. Resuelve la ecuación o el sistema.
    Aplica las técnicas de despeje, igualación o sustitución.

  5. Verifica que la solución cumpla todas las condiciones del enunciado.
    En particular, en edades las soluciones negativas suelen descartarse, salvo que el contexto las permita.

2.2. Elección de la incógnita

Un consejo práctico: antes de lanzarte a escribir variables, pregúntate:

  • ¿Qué cantidad aparece repetida o de la que dependen las demás?
  • ¿Cuál es la menor?
  • ¿Qué me piden exactamente?

Veamos un ejemplo breve.

Ejemplo ilustrativo:
Un padre tiene el triple de la edad de su hijo. Dentro de 8 años tendrá el doble. ¿Cuántos años tiene el hijo hoy?

Elegimos la edad actual del hijo como x x . La edad del padre es 3x 3x . Dentro de 8 años, el hijo tendrá x+8 x+8 y el padre 3x+8 3x+8 . El dato «el padre tendrá el doble» se traduce:

3x+8=2(x+8) 3x+8 = 2(x+8)

Resolviendo:

3x+8=2x+16⇒x=8 3x+8 = 2x+16 \quad \Rightarrow \quad x=8

El hijo tiene 8 años y el padre 24. Verificamos: dentro de 8 años, hijo 16, padre 32; efectivamente, el doble.

2.3. Casos clásicos de planteo directo

a) Suma y diferencia

Si se conocen la suma S S y la diferencia D D de dos números, el mayor y el menor son:

mayor=S+D2,menor=S−D2 \text{mayor} = \frac{S+D}{2}, \qquad \text{menor} = \frac{S-D}{2}

Estas fórmulas provienen de resolver el sistema:

a+b=S,a−b=D a+b=S, \qquad a-b=D

b) Suma y cociente

Si se conocen la suma S S y el cociente q=ab q = \frac{a}{b} de dos números:

menor=Sq+1,mayor=qSq+1 \text{menor} = \frac{S}{q+1}, \qquad \text{mayor} = \frac{qS}{q+1}

c) Diferencia y cociente

Si se conocen la diferencia D D y el cociente q=ab q = \frac{a}{b} :

menor=Dq−1,mayor=qDq−1 \text{menor} = \frac{D}{q-1}, \qquad \text{mayor} = \frac{qD}{q-1}

Estas relaciones son atajos que agilizan los problemas de comparación.

2.4. Problemas de promociones y repartos

Un tipo de situación muy frecuente en San Marcos es el de promociones: «por cada n n unidades que compras, te regalan una». En estos casos conviene razonar en grupos.

Si por cada 9 panes comprados regalan 1, entonces por cada 10 panes que recibe la persona, 9 son comprados y 1 es regalado. La relación es:

regalados=total recibido9+1 \text{regalados} = \frac{\text{total recibido}}{9+1}

porque en cada bloque de 10, uno es regalado.

2.5. Planteo con fracciones de una cantidad

Muchos problemas de reparto o de gasto sucesivo se resuelven representando la cantidad inicial como x x y aplicando las fracciones indicadas.

Ejemplo ilustrativo:
Se reparte una herencia de S/. 6000 S/.\, 6000 entre tres hermanos. Al primero le corresponde la mitad, al segundo la tercera parte del resto, y al tercero lo que queda. ¿Cuánto recibe el tercero?

  • Primero: 12x=3000 \frac{1}{2}x = 3000 .
  • Queda: 3000 3000 .
  • Segundo: 13(3000)=1000 \frac{1}{3}(3000)=1000 .
  • Tercero: 2000 2000 .

La clave es interpretar «la tercera parte del resto» correctamente, no la tercera parte del total.

3

3. Método del cangrejo y problemas de avance-retroceso

Hay una familia de problemas en la que se conoce el resultado final de una secuencia de operaciones y se pide la cantidad inicial. Para ellos, lo más eficiente es recorrer el camino de regreso aplicando operaciones inversas.

3.1. Método del cangrejo

El nombre es sugestivo: así como el cangrejo camina hacia atrás, resolvemos desde el final hacia el inicio.

Reglas:

  • Si en el camino de ida se sumó, al retroceder se resta.
  • Si se restó, al retroceder se suma.
  • Si se multiplicó, al retroceder se divide.
  • Si se dividió, al retroceder se multiplica.
  • Si se elevó al cuadrado, al retroceder se extrae raíz cuadrada.
  • Si se extrajo raíz cuadrada, al retroceder se eleva al cuadrado.

Ejemplo ilustrativo:
A un número se le suma 7, luego se multiplica por 3, después se le resta 5 y se obtiene 40. ¿Cuál es el número?

De atrás hacia adelante:

  • Resultado final: 40.
  • Antes de restar 5: 40+5=45 40+5=45 .
  • Antes de multiplicar por 3: 45÷3=15 45 \div 3 = 15 .
  • Antes de sumar 7: 15−7=8 15-7=8 .

El número inicial es 8.

Este método se aplica especialmente en problemas de gastos sucesivos en los que cada día se gasta «la mitad más algo», o de repartos entre personas en los que cada uno entrega dinero a los demás.

3.2. Problemas de avance y retroceso con ciclos

Un clásico es el de un animal u objeto que avanza y luego retrocede dentro de un mismo ciclo. Por ejemplo, una hormiga que sube a a metros y baja b b metros cada cierto tiempo.

El error común es dividir la altura total entre el avance neto por ciclo (a−b a-b ) sin considerar que, en el último ciclo, el avance puede ser suficiente para llegar antes de retroceder.

La estrategia segura es:

  1. Calcular el avance neto por ciclo: a−b a-b .
  2. Restar de la altura total el último avance a a , porque en el último ciclo ya no retrocede.
  3. Dividir la distancia restante entre el avance neto por ciclo.
  4. Ajustar el tiempo con el número de ciclos y el último avance.
4

4. Problemas sobre edades

Los problemas de edades son, en esencia, problemas de planteo de ecuaciones con una particularidad: intervienen el tiempo, y por lo tanto hay que ubicar los datos en el pasado, el presente o el futuro.

4.1. Fundamentos básicos

Sea E E la edad actual de una persona.

  • Hace a a años, su edad era E−a E-a .
  • Dentro de b b años, su edad será E+b E+b .

Para dos personas A A y B B , la diferencia de edades es constante:

Aactual−Bactual=Afuturo−Bfuturo=Apasado−Bpasado A_{\text{actual}} - B_{\text{actual}} = A_{\text{futuro}} - B_{\text{futuro}} = A_{\text{pasado}} - B_{\text{pasado}}

Esto permite deducir que si «cuando A A nació, B B tenía 10 10 años», entonces B B tiene exactamente 10 10 años más que A A .

4.2. Tabla de tiempos

Un esquema útil es organizar la información en una tabla:

Momento Persona A Persona B
Hace m m años x−m x-m y−m y-m
Edad actual x x y y
Dentro de n n años x+n x+n y+n y+n

A partir de esta tabla, las relaciones del problema se convierten en ecuaciones.

Ejemplo ilustrativo:
Hace 4 años, la edad de Ana era el doble de la de su hermana. Dentro de 10 años, Ana tendrá 5 años más que su hermana. ¿Qué edad tienen hoy?

Sea x x la edad actual de Ana y y y la de su hermana.

  • Hace 4: x−4=2(y−4) x-4 = 2(y-4) .
  • Diferencia constante: x−y=5 x-y = 5 .

Sustituyendo x=y+5 x = y+5 en la primera:

y+5−4=2(y−4)⇒y+1=2y−8⇒y=9 y+5-4 = 2(y-4) \quad \Rightarrow \quad y+1 = 2y-8 \quad \Rightarrow \quad y=9

Entonces x=14 x=14 . Ana tiene 14 y su hermana 9.

4.3. Tipos de problemas sobre edades

a) Relaciones simples con suma o diferencia

Se plantean una o dos ecuaciones a partir de la suma de edades actuales y alguna relación múltiplo.

b) Relaciones en distintos tiempos

Cuando se mezclan «hace cuánto» y «dentro de cuánto», conviene usar la tabla de tiempos y escribir las ecuaciones correspondientes.

c) Varias personas y condiciones numéricas

En estos problemas no siempre se pide una edad exacta; a veces se pide un mínimo o una suma, y hay que razonar por casos.

d) Edades de muchas personas y familia

También aparecen problemas de árbol genealógico donde se relacionan edades de abuelos, hijos y nietos.

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5. Situaciones lógicas diversas

Bajo este nombre se agrupa una variedad de problemas en los que la solución no depende de una ecuación tradicional, sino del razonamiento lógico, la consideración de casos, restricciones o estrategias de optimalidad.

5.1. Posibilidades de ganar en elecciones

Un tipo de problema que ha aparecido varias veces en San Marcos es el de determinar cuántos candidatos todavía pueden ganar después de contabilizar un porcentaje de los votos.

El procedimiento general es:

  1. Sumar los votos ya contados de todos los candidatos.
  2. Determinar el total de votos a partir del porcentaje contado.
  3. Calcular los votos que faltan por contar.
  4. Identificar al líder actual.
  5. Para cada candidato, calcular su máximo posible: votos actuales + votos restantes.
  6. Un candidato puede ganar si su máximo posible supera al líder actual.

La idea es suponer la situación más favorable para ese candidato: que todos los votos restantes son para él y ninguno para el líder.

5.2. Distribución con restricciones de suma

En estos problemas se deben distribuir elementos en grupos de modo que se cumplan ciertas sumas o relaciones.

Ejemplo ilustrativo:
Se tienen fichas numeradas con 1, 2 y 3. Se quiere repartirlas en dos cajas de modo que la suma de los números en la caja A sea 10 y en la caja B sea 8. Si hay tres fichas de cada número, ¿es posible?

La suma total es 1+1+1+2+2+2+3+3+3=18 1+1+1+2+2+2+3+3+3 = 18 , y 10+8=18 10+8=18 . Luego se analiza qué combinaciones pueden dar las sumas pedidas. Este tipo de razonamiento por combinaciones es frecuente.

5.3. Arreglos lineales y restricciones de distancia

Algunos problemas piden colocar elementos en una línea cumpliendo condiciones sobre cuántos elementos puede haber entre ellos.

La estrategia es buscar patrones que eviten la configuración prohibida y maximicen o minimicen una cantidad.

5.4. Tableros, fichas y movimientos cíclicos

En estos problemas intervienen posiciones en un tablero y movimientos que se repiten.

La idea es numerar las posiciones y analizar el desplazamiento relativo de las fichas. Si el tablero tiene n n posiciones y una ficha se mueve a a lugares cada rutina, su posición después de k k rutinas está dada por la congruencia:

posicioˊn=posicioˊn inicial+k⋅a(modn) \text{posición} = \text{posición inicial} + k \cdot a \pmod{n}

Cuando dos fichas se mueven simultáneamente, se puede estudiar cuándo sus posiciones coinciden comparando sus desplazamientos.

Tablero heptagonal con posiciones 0–6; P avanza 4 y Q avanza 3 lugares en sentido horario.

5.5. Problemas de soportes y caída de objetos

También aparecen problemas con estructuras de latas o bloques en las que, al golpear un elemento, caen también los que se apoyan sobre él.

La clave es identificar la estructura de soportes y elegir los lanzamientos que derriben el mayor número posible de elementos, especialmente si solo interesan algunos (por ejemplo, los pintados de gris).

Estructura triangular de latas: lanzamiento a la lata superior que golpea a sus soportes

5.6. Páginas y hojas de un libro

Un error típico en estos problemas es olvidar que cada hoja tiene dos páginas. Si se arrancan hojas, desaparecen pares de páginas.

Para resolverlos, conviene agrupar las páginas arrancadas en hojas: una hoja contiene una página impar y una par consecutivas, generalmente en el anverso y reverso.

5.7. Restricciones con números consecutivos y propiedades

En ciertos problemas se combinan condiciones de paridad, primalidad o magnitudes con sumas dadas. La vía es más de descarte lógico que de álgebra.

Cuidado

Errores frecuentes

Al resolver este tipo de problemas, presta atención a estos errores comunes:

  1. Confundir «el doble de la suma» con «la suma del doble».
    2(x+5) 2(x+5) no es lo mismo que 2x+5 2x+5 .

  2. Interpretar mal «dos veces más».
    Como vimos, «dos veces más» suele significar triple, no doble.

  3. Olvidar que la diferencia de edades es constante.
    Algunos estudiantes plantean ecuaciones incorrectas cambiando la diferencia entre pasado y futuro.

  4. No ubicar correctamente los tiempos en edades.
    «Hace 5 años» se escribe E−5 E-5 , y «dentro de 5 años», E+5 E+5 . Mezclar estos signos arruina la ecuación.

  5. En problemas de avance-retroceso, dividir la altura total entre el avance neto.
    Hay que apartar el último avance, porque en el último ciclo ya no hay retroceso.

  6. En elecciones, no considerar que los votos restantes se reparten entre todos.
    Para saber si un candidato puede ganar, se le asigna el escenario más favorable: todos los votos restantes para él.

  7. En problemas de libros, contar páginas en lugar de hojas.
    Cada hoja arrancada elimina dos páginas, no una.

  8. No verificar la solución.
    Una ecuación puede dar un resultado matemáticamente correcto, pero sin sentido en el contexto (por ejemplo, una edad negativa o no entera). Siempre regresa al enunciado y comprueba.

Aprende resolviendo

Ejemplos resueltos

A continuación presentamos cuatro ejemplos nuevos, ordenados de menor a mayor dificultad, resueltos paso a paso y explicando el porqué de cada decisión.

Ejemplo resuelto 1: Reparto con relaciones encadenadas

Enunciado.
Se reparte S/. 2400 S/.\, 2400 entre tres personas. La primera recibe S/. 200 S/.\, 200 más que la segunda, y la tercera recibe la mitad de lo que recibe la primera. ¿Cuánto recibe la segunda?

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Ejemplo resuelto 2: Edades en dos tiempos

Enunciado.
Hace 6 años, la edad de un padre era el triple de la edad de su hijo. Dentro de 10 años, será el doble. ¿Qué edad tiene cada uno actualmente?

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Ejemplo resuelto 3: Método del cangrejo con gastos sucesivos

Enunciado.
Un comerciante tiene cierta cantidad de dinero. En el primer mes gasta la mitad más S/. 100 S/.\, 100 ; en el segundo mes gasta la tercera parte de lo que le queda más S/. 50 S/.\, 50 ; y en el tercer mes gasta la cuarta parte de lo que le queda más S/. 25 S/.\, 25 . Si al final le quedan S/. 200 S/.\, 200 , ¿cuánto tenía inicialmente?

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Ejemplo resuelto 4: Situación lógica de posibilidades de ganar

Enunciado.
En una elección escolar participan cinco candidatos: A, B, C, D y E. Después de contar el 90% de los votos, los resultados son: A: 60, B: 55, C: 40, D: 20 y E: 5. Si cada voto es para un solo candidato y el ganador es quien obtenga la mayor cantidad de votos, ¿cuántos candidatos todavía tienen posibilidades de ganar?

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Lo que viene

Hacia el siguiente tema

Todo lo que has trabajado aquí —traducir condiciones, modelar situaciones, usar variables y razonar por casos— es exactamente lo que necesitarás en el siguiente tema, «Situaciones Aritéticas y Numeración». Allí volverás a plantear ecuaciones y usarás la lógica de restricciones, pero aplicadas a los números, sus cifras, sistemas de numeración y propiedades aritméticas. Si dominaste la traducción y el planteo, el tránsito hacia la numeración será mucho más natural.

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Hasta 6 básicas, 8 intermedias y 6 avanzadas; si un nivel no alcanza, se completa con el nivel más cercano. El diagnóstico recomienda una ruta; la evaluación final actualiza el porcentaje y puede marcar el tema como aprendido.

Básico 5/6Intermedio 62/8Avanzado 5/6Total 72/20

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