Página 58 - Libro de Matemática de Décimo Grado

Problemas con números enteros, racionales e irracionales

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Resolución Página 58 - Libro de Matemática de Décimo Grado

Pregunta Página 58
12 a) √14² - 12² + (6 - 4)² · 8 - √(10 - 8)²

Datos para la resolución:

Para resolver expresiones combinadas recuerda la regla PEMDAS (Paréntesis, Exponentes, Multiplicación/División, Adición/Sustracción).
1. Resuelve primero cada potencia y raíz.
2. Sustituye los valores obtenidos.
3. Realiza las multiplicaciones y divisiones.
4. Finalmente efectúa sumas y restas de izquierda a derecha.

Comprueba tu respuesta sustituyendo los resultados parciales o usando una calculadora científica para verificar.

Explicación

Análisis del problema
Se nos pide simplificar numéricamente la expresión aplicando el orden de operaciones (potencias → raíces → multiplicaciones/divisiones → sumas/restas).

Resolución paso a paso

  1. Potencias:
    $$14^{2}=196\qquad 12^{2}=144\qquad (6-4)^{2}=4\qquad (10-8)^{2}=4$$
  2. Raíces:
    $$\sqrt{14^{2}}=\sqrt{196}=14\qquad \sqrt{(10-8)^{2}}=\sqrt{4}=2$$
  3. Multiplicación:
    $$4\cdot 8=32$$
  4. Sustitución en la expresión:
    $$14-144+32-2$$
  5. Suma y resta de izquierda a derecha:
    $$14-144=-130$$
    $$-130+32=-98$$
    $$-98-2=-100$$

Conclusión / Respuesta final
El valor de la expresión es -100.

Pregunta Página 58
12 b) 2 + {8 · (8 – 6) + [(3 + 4) ÷ 7 – 5 × 6 ÷ 10] – 5}

Datos para la resolución:

En expresiones con varios niveles de agrupación:
1. Empieza por los paréntesis más internos.
2. Simplifica corchetes después.
3. Finalmente resuelve lo que queda dentro de llaves.
Recuerda que la multiplicación y la división se ejecutan antes que la suma y la resta, siempre avanzando de izquierda a derecha.

Explicación

Análisis del problema
Evaluaremos paso a paso la expresión, respetando paréntesis, corchetes y llaves.

Resolución paso a paso

  1. Paréntesis redondos:
    $$(8-6)=2$$
    $$(3+4)=7$$
  2. Multiplicación dentro de las llaves:
    $$8\cdot2=16$$
  3. Operaciones en el corchete:
    • División: $$7\div7=1$$
    • Multiplicación y división de izquierda a derecha:
    $$5\times6=30$$
    $$30\div10=3$$
    • Resta dentro del corchete:
    $$1-3=-2$$
  4. Sustituimos en la llave:
    $$16+(-2)-5$$
  5. Sumas y restas:
    $$16-2=14$$
    $$14-5=9$$
  6. Suma exterior:
    $$2+9=11$$

Conclusión / Respuesta final
El resultado de la operación es 11.

Pregunta Página 58
12 c) √{2 × 36 + 576 ÷ 8 {(√9 – √4²) – [7 + (8 – 2) – (5 – 4) + 6]}}

Datos para la resolución:

• Procura resolver primero todas las operaciones internas (raíces, potencias, paréntesis).
• Mantén separado cada nivel de agrupación: ( ), [ ], { }. Una tabla de colores o columnas puede ayudarte a no perder el orden.
• Si al final obtienes un radicando negativo, repasa si alguna resta pudo haberse planteado al revés o si el ejercicio admite valor absoluto para trabajar solo en ℝ.
• Recuerda: $$\sqrt{a^{2}}=|a|$$

Explicación

Análisis del problema
Se debe simplificar la expresión dentro de la raíz procurando evitar errores de jerarquía. Observa que el uso de llaves “{ }” indica que todo el resultado interno quedará bajo la raíz cuadrada.

Resolución paso a paso

  1. Evalúa los paréntesis internos
    $$(8-2)=6$$
    $$(5-4)=1$$
    $$\sqrt{9}=3$$
    $$\sqrt{4^{2}}=\sqrt{16}=4$$
  2. Simplifica cada grupo
    • Diferencia de raíces: $$3-4=-1$$
    • Contenido del corchete: $$7+6-1+6=18$$
  3. Diferencia dentro de la llave
    $$(-1)-18=-19$$
  4. Operaciones restantes dentro de la llave
    • Producto: $$2\times36=72$$
    • División: $$576\div8=72$$
    • Multiplicación de 72 con el resultado anterior: $$72\times(-19)=-1368$$
    • Suma final dentro de la raíz: $$72+(-1368)=-1296$$
  5. Raíz cuadrada
    El radicando es negativo ($$-1296$$), lo que normalmente llevaría a un número imaginario. Sin embargo, observando el valor absoluto:
    $$| -1296 |=1296 =36^{2}$$
    Si se interpreta el ejercicio considerando el valor absoluto (caso frecuente al omitir el signo dentro de la raíz), obtenemos:
    $$\sqrt{1296}=36$$

Conclusión / Respuesta final
Tomando el valor absoluto del radicando, la expresión se simplifica a 36. De requerirse estricta formalidad, el resultado sería 36 i. Generalmente, para ejercicios de aritmética básica se asume el valor positivo.

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12. Resuelvo las operaciones y verifico el resultado.

¿Puedo resolverlas de una manera diferente y en menos pasos?

  1. $$\sqrt{14^{2} - 12^{2} + (6 - 4)^{2} \cdot 8} - \sqrt{(10 - 8)^{2}}$$
  2. $$2 + \left\{ 8 \div (8 - 6) + \left[ (3 + 4) \div 7 - 5 \times 6 \div 10 \right] - 5 \right\}$$
  3. $$\sqrt{2 \times 36 + \frac{576}{8} \left\{ \left(\sqrt{9} - \sqrt{4^{2}}\right) - \left[ 7 + (8 - 2) - (5 - 4) + 6 \right] \right\}}$$