Resolución Ensayo Forma UST-115 Matemática

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Ensayo nacianal santo tomás y preUC 2015

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  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 1

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    PSU

    Resolucin Ensayo Forma: UST 115 Matemtica

    Indicaciones generales

    Este cuadernillo contiene la resolucin de cada pregunta del Ensayo de Matemtica. Te permitir conocer preliminarmente tu puntaje de acuerdo a tus respuestas y saber

    cmo se responden aquellas preguntas que omitiste o respondiste erradamente.

    Buenas Malas Omitidas Puntaje

    =

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    1. Eje Temtico: Nmeros

    Operamos directamente.

    3 1 3 3 9 8 9 11 2 1 1

    4 2 4 2 8 8 8 8

    (A)

    2. Eje Temtico: Nmeros

    Vemos que en la recta numrica los nmeros racionales a, b c y d estn ubicados entre 0 y 1, es decir, son positivos menores que 1.

    Analicemos entonces cada afirmacin planteada.

    I) es falsa, ya que b

    c es una multiplicacin entre los

    racionales positivos b y el recproco de c, que es tambin

    racional, por lo tanto es siempre racional. II) es verdadera, ya que el conjunto de los racionales es

    denso, por lo tanto entre dos nmeros racionales cualesquiera siempre existe otro racional.

    III) es verdadera, ya que el producto de dos nmeros racionales siempre ser racional.

    (D)

    3. Eje Temtico: Nmeros

    Dado el valor 1,35791, al aproximarlo por redondeo se debe considerar

    el dgito inmediatamente a la derecha de la cifra de corte. Veamos cada alternativa aproximando

    A) a la dcima: dejamos una cifra despus de la coma. La subsiguiente es 5, por lo que aumentar la dcima a 4, dando 1,4. Es falsa.

    B) a la milsima: tercera cifra despus de la coma. La subsiguiente es 9, con lo que la milsima aumentar a 8, dando 1,358. Es

    verdadera. C) a la unidad: primera cifra antes de la coma. La subsiguiente es 3,

    con lo que la unidad no aumentar, dando 1. Es falsa. D) a la centsima: segunda cifra despus de la coma. La subsiguiente

    es 7, con lo que la centsima aumentar a 6, dando 1,36. Es falsa. E) falsa.

    (B)

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    4. Eje Temtico: Nmeros

    De los 25 kg restamos como lo expresa el enunciado segn la expresin:

    25 2 2525 25

    2 3 2

    25 2 25 1 25 254,16

    2 3 2 3 2 6

    dado que la tercera cifra despus de la coma es 6, aumenta al redondear, la centsima a 7, dando 4,17.

    (D)

    5. Eje Temtico: Nmeros

    Si t es un valor entre 0 y 1, entonces su recproco 1

    st

    es mayor que

    1. Veamos en cada expresin si resulta 1:

    I) 2 21

    st t t 1t

    II)

    1

    2s t t t 11t s

    t

    III) 1

    st t 1t

    (B)

    6. Transformando el nmero decimal a fraccin y expresando en lenguaje matemtico:

    1 5 2 46 5 2 92 15 12 655

    9 6 3 9 6 3 18 18

    .

    Entonces la mitad es 1 65 65

    2 18 36 .

    (A)

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    7. PILOTAJE

    8. Eje Temtico: Nmeros

    Dados los nmeros r, s y t, la relacin de orden correcta entre ellos es

    r

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    10. Eje Temtico: Nmeros

    Sabemos que p es racional y q es la raz cuarta de ese racional p. Analizamos cada proposicin:

    I) p + q no es siempre irracional, ya que, por ejemplo, si p = 1,

    entonces q = 1 y su suma es 2, es racional, o bien, si p = 0 ocurre algo similar. Por tanto es falsa.

    II) Es verdadera, ya que basta que p sea un entero cuadrado

    perfecto y se tiene 2

    2 4q p p ser entero.

    III) Es falsa, ya que basta tomar un valor negativo para p y su raz cuarta ser un nmero complejo.

    (B)

    11. Eje Temtico: Nmeros

    En primer lugar todos los nmeros son positivos. Al elevar al cuadrado los nmeros la relacin de orden no se altera, por lo tanto obtenemos:

    2A 11 , 264

    B 7,19

    , 265

    C 16,254

    y 2

    2D 2 3 12 , por lo que

    el orden correcto de mayor a menor es C, D, A, B. (A)

    12. Eje Temtico: Nmeros

    Si z a bi , entonces z a bi . Al expresar que sea siempre

    verdadero, lo que se pide es que la relacin se cumpla

    independientemente de los valores a y b. Veamos cada alternativa:

    A) Es falsa, ya que z z a bi a bi 2a .

    B) z a bi a bi , entonces es falsa, ya que obtenemos

    z z a bi a bi a bi a bi 2bi .

    C) Es falsa, ya que 2 2 2 2 2z z a bi a bi a b i a b . D) Es verdadera, ya que la longitud, por Teorema de Pitgoras, es

    2 2z a bi a b .

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    E) Es falsa, ya que 2 2

    1 1 a bi a biz

    z a bi a bi a b

    .

    (D)

    13. Pilotaje

    14. Eje Temtico: Nmeros El permetro de una circunferencia de radio r es P 2 r .Entonces para:

    I) r = 1 cm, P = 6,283185307, el que aproximado por exceso a la milsima es 6,284. Verdadera.

    II) r = 0,5 cm, P es el mismo valor de , el que aproximado por

    defecto a la diezmilsima es el nmero truncado a la cuarta cifra

    despus de la coma, 3,1415. Falsa. III) r = 2 cm, P = 12,566370614, que aproximado por redondeo a

    la dcima es 12,6, ya que la segunda cifra despus de la coma es

    mayor que 5. Verdadera.

    (C)

    15. Eje Temtico: Nmeros Segn el plano, los nmeros son z 3 4i y w 2 i

    Por lo tanto la expresin pedida es

    3 4i 3 4i 2 i3 4i 3 4i

    2 i 2 i 2 i

    2 11i3 4i

    5

    15 20i 2 11i

    5

    13 9i

    5

    (A)

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    16. Eje Temtico: Nmeros

    375 108 5 3 6 3

    6 2 3

    2 3

    2 2

    22

    (B)

    17. Eje Temtico: lgebra y Funciones

    Desarrollando la expresin

    2 2 2 2

    a b ab

    ab a ba ab b a ab b

    ab a b

    Partiendo por el numerador

    a + b

    ab

    ab

    a + b=

    a + b( )2

    - a - b( )2

    a - b( ) a + b( )=

    a2 + 2ab + b2 - a2 -2ab + b2( )a - b( ) a + b( )

    =

    =a2 + 2ab + b2 - a2 +2ab - b2

    a - b( ) a + b( )=

    4ab

    a - b( ) a + b( )

    Luego el denominador

    a2 - ab + b2

    a - b+

    a2 + ab + b2

    a + b=

    a + b( ) a2 - ab + b2( ) + a - b( ) a2 + ab + b2( )a - b( ) a + b( )

    Se reconoce que en el numerador se han formado una suma de cubos

    y una diferencia de cubos. Reemplazando:

    =a3 + b3 + a3 - b3

    a - b( ) a + b( )=

    2a3

    a - b( ) a + b( )

    Reuniendo los resultados del numerador y del denominador:

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 8

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    4ab

    a - b( ) a + b( ):

    2a3

    a - b( ) a + b( )=

    4ab

    a - b( ) a + b( )

    a - b( ) a + b( )2a3

    Simplificando llegamos al resultado final

    2b

    a2

    (A)

    18. Eje Temtico: lgebra y Funciones Planteando el enunciado dado, se tiene

    x x 1b

    c 1 c

    Despejando b se obtiene

    x x 1b

    c 1 c

    Resolviendo la diferencia de fracciones con denominador c(c+1)

    cx c 1 x 1b

    c c 1

    Desarrollando el producto del numerador

    cx cx c x 1b

    c c 1

    Eliminando parntesis del numerador

    cx cx c x 1b

    c c 1

    Reduciendo trminos semejantes

    c x 1b

    c c 1

    Sacando factor comn en el denominador

    c x 1b

    c c 1

    (D)

    19. Eje Temtico: lgebra y Funciones

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 9

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    Definiendo las variables: x: lado menor del rectngulo original.

    2x: lado mayor del rectngulo original.

    x+2: lado menor del nuevo rectngulo. 2x+3: lado mayor del nuevo rectngulo.

    rea del rectngulo original: x 2x = 2x2

    rea del nuevo rectngulo:

    x +2( ) 2x +3( ) = 2x2 +3x + 9x + 6 = 2x2 +7x + 6

    Calculando la diferencia entre las reas de los dos rectngulos se

    obtiene:

    2x2 +7x + 6( ) - 2x2( ) = 7x + 6 (B)

    20. Eje Temtico: lgebra y Funciones

    Se llama compatible determinado a un sistema de ecuaciones que posee una nica solucin, esto significa, que las rectas que son

    representadas en el sistema se intersectan en un solo punto. Debemos entonces revisar que las rectas no sean paralelas o

    coincidentes. Para esto, revisamos que los coeficientes que acompaan a las incgnitas de una de las ecuaciones no resulten de amplificar o

    simplificar los coeficientes de la otra.

    I) Ordenando la ecuacin, vemos que los coeficientes de la segunda, resultan de amplificar por 3 la primera.

    II) Se observa que los coeficientes no son mltiplos. III) Ordenando se observa que los coeficientes de la segunda

    ecuacin, resultan de multiplicar por 2 los de la primera

    ecuacin. Se concluye entonces que solo en la opcin II se muestra un sistema

    compatible determinado.

    (B)

    21. Eje Temtico: lgebra y Funciones

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 10

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    El cargo fijo es una constante que se cobra todos los meses por el uso de los minutos del plan. Al consumir ms minutos estos son

    considerados adicionales por lo que cada uno de ellos tendr un costo de $ 79. Entonces si x es el nmero de minutos adicionales, entonces

    el costo por el uso de stos es 79 x .

    Luego la funcin que modela lo que se debe pagar es

    f x( ) = 23990 +79 x

    (E)

    22. Eje Temtico: lgebra y Funciones

    Sean: x el nmero de vasos plsticos. y el nmero de vasos trmicos.

    En cada cotizacin multiplicamos el nmero de vasos de cada tipo por su respectivo valor unitario, luego sumamos obteniendo el valor total.

    La primera cotizacin sera

    24 x +20 y = 4480

    La segunda cotizacin sera

    30 x +15 y = 4800

    Planteando el sistema de ecuaciones:

    24 x +20 y = 4480

    30 x +15 y = 4800

    Simplificando cada ecuacin, la primera por 4 y la segunda por 15, de modo de reducir los coeficientes y facilitar la resolucin.

    6x + 5y = 1120

    2x + y = 320

    Aplicando el mtodo de reduccin se amplifica la segunda ecuacin por 5

    6x +5y = 1120

    10x -5y = -1600

    Al reducir sumando trmino a trmino queda:

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 11

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    -4x = -480 /:-4

    x = 120

    (C)

    23. Eje Temtico: lgebra y Funciones

    En una ecuacin cuadrtica de la forma las soluciones

    son reales y distintas si

    Ordenando y calculando el discriminante en cada alternativa, se tiene:

    A)

    B) Ordenando: entonces el discriminante:

    C) Ordenando la ecuacin entonces el discriminante es

    Se observa que la alternativa C cumple con la condicin.

    D)

    E) Ordenando la ecuacin

    entonces el discriminante es:

    24. Eje Temtico: lgebra y Funciones

    I) f x( ) = x -3( )

    2

    +2

    Se obtiene al trasladar la grfica de

    ax2 +bx + c = 0

    D = b2 - 4 a c > 0

    D = 02 - 4 2 5 = -40 < 0

    3x2 + 6x +3 = 0

    D = 62 - 4 3 3 = 3636 = 0

    3x2 +5x -2 = 0

    D = 52 + 4 3 2 = 49 > 0

    D = -2( )

    2

    - 4 1 5 = 4 -20 = -16 < 0

    x2 = 2 x -10

    x2 - 2x +10 = 0

    D = -2( )

    2

    - 4 1 10 = 4 - 40 = -36 < 0

    (C)

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 12

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    f x( ) = x2 tres unidades en direccin positiva del eje X y 2 unidades en direccin positiva del eje Y. Por lo tanto el vrtice se encontrar en el punto

    (3,2). Por lo tanto la afirmacin I es FALSA. II) Es VERDADERA ya que el coeficiente que acompaa a

    x2

    es positivo.

    III) Dado que el vrtice est en el punto (3,2) y es su concavidad es hacia arriba no corta el eje X, por lo tanto los ceros de la funcin no

    son reales. Entonces la afirmacin es VERDADERA.

    Entonces la opcin FALSA es solo I.

    25. Eje Temtico: lgebra y Funciones

    La funcin corresponde a una cuadrtica con concavidad positiva, por lo que el mnimo est en el vrtice, donde lo que se requiere es la

    primera componente de ste. Calculando:

    -b

    2a=

    150

    2= 75

    26. Eje Temtico: lgebra y Funciones Tomamos la primera inecuacin:

    (A)

    (E)

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 13

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    x 52

    x 1

    x 52 0

    x 1

    x 5 2x 20

    x 1

    x 70 / 1

    x 1

    x 70

    x 1

    Esto se cumple si i) x 7 0 x 1 0 x 7 x 1 ,

    cuya solucin es 1 x 7 .

    ii) x 7 0 x 1 0 x 7 x 1 , que no tiene

    solucin.

    Y por otra parte se tiene la inecuacin:

    x 23

    x 2

    x 23 0

    x 2

    x 2 3x 60

    x 2

    2x 80 / : 2

    x 2

    x 40

    x 2

    Lo que se cumple si:

    iii) x 4 0 x 2 0 x 4 x 2 ,

    cuya solucin es x 2 .

    iv) x 4 0 x 2 0 x 4 x 2 ,

    con solucin es x 4 . Entonces los valores de x que satisfacen i, ii, iii y iv, son 1 x 7 .

    (D)

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 14

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    27. PILOTAJE

    28. Eje Temtico: lgebra y Funciones

    En la funcin dada se reemplaza x por 5.

    f -5( ) = -5( )

    2

    -3 -5( ) - 4 - -5 +1( )2

    =

    25 +15 - 4 - -4( )

    2

    36 - 4 = 6 - 4 = 2

    29. Eje Temtico: lgebra y Funciones

    I) CORRECTO. El dominio de f(x) corresponde a los valores no-negativo de la cantidad subradical, es decir, se debe cumplir que 1 x 0

    Despejando se obtiene x 1

    Multiplicando por (1), lo cual tambin cambia el sentido de la desigualdad, se obtiene x 1 que corresponde al conjunto

    solucin dado por el intervalo ], 1] II) INCORRECTO. Evaluando en la funcin dada su preimagen 3 (para

    el dominio), se obtiene f 3 1 3 2 , diferente al resultado 2 propuesto. Incluso llama la atencin que en este caso la imagen sea un nmero imaginario. Esto se debe a la condicin que debe

    cumplir el dominio descrito en I y, por tanto, 3 no es realmente un elemento del dominio.

    III) INCORRECTO. Dado que el dominio cumple x 1, se puede

    considerar f 1 0 , f 0 1 y f 3 2 , lo cual bosqueja una curva estrictamente decreciente, al ubicar estos tres puntos en el

    plano cartesiano. (A)

    (B)

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 15

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    30. Pilotaje

    31. Pilotaje

    32. Eje Temtico: lgebra y Funciones

    De acuerdo a la grfica de la funcin logartmica para sus dos casos con respecto a la base b, se tienen las figuras adjuntas, por lo cual

    esta funcin NO tiene dominio (preimagenes) en

    los nmeros reales

    negativos y ms an no se puede obtener su

    recorrido (imgenes) en este caso.

    (C)

    33. Eje Temtico: lgebra y Funciones Siendo x la cantidad de manzanas, las cuales son menos de 1.000

    unidades, se tiene la desigualdad x < 1.000 Sacando las 9 que estn podridas y las 31 que no cumplen el peso

    mnimo, se obtiene x < 1.000 9 31 x < 960 Como en el traslado se caen 4 de ellas, resulta x < 960 4 x < 956

    Y siendo una desigualdad estricta, el mximo nmero de manzanas podr ser 955. (A)

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 16

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    34. Eje Temtico: lgebra y Funciones

    I) INCORRECTO. El intervalo para los nmeros reales entre corresponde a ]3, 11[

    II) CORRECTO. Resolviendo x

    2 3 82

    . Se resta 3 a cada parte de

    las desigualdades, es decir, x

    2 3 3 3 8 32

    y se obtiene

    x

    1 52

    . Ahora amplificando por 2 resulta x

    1 2 2 5 22

    , o sea

    2 x 10.

    III) CORRECTO. Este enunciado corresponde a la inecuacin x 4 6

    que involucra valor absoluto por tratarse de distancias en la recta

    numrica. Al resolver se tiene que 6 x 4 6 , lo que resulta

    6 4 x 4 4 6 4 , obtenindose 2 x 10.

    (D)

    35. Eje Temtico: lgebra y Funciones

    Dado que los valores de p y q estn acotados en el intervalo ]0, 1[ se pueden considerar valores concretos para p y q en cada caso, as

    entonces

    I) FALSO. Para 1

    p4

    y 1

    q2

    , se obtiene que 1 1p q es

    1 11 1

    4 2, es decir, 4 2 .

    II) VERDADERO. Ahora para 1

    p2

    y 1

    q4

    , se tiene que

    11p p q es

    1 11 1 1

    2 2 4, con lo cual se obtiene

    1 11 1

    2 8,

    o sea 2 8.

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 17

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    III) VERDADERO. Finalmente, para 1

    p4

    y 1

    q2

    , entonces se tiene

    que

    1 1

    p q q p es igual a

    1 11 1 1 1

    4 2 2 4, as

    1 13 1

    4 4, por lo tanto

    44

    3

    (E)

    36. Eje Temtico: Geometra Este tem apunta a la resolucin de problemas que involucren el

    conocimiento de los conceptos bsicos de la semejanza y de las consecuencias derivadas del hecho de tener un tringulo issceles, es

    decir, el alumno deber ser capaz de entender, en este contexto, el concepto de tringulo issceles, como dos ngulos congruentes y uno

    distinto a los anteriores. Es por ello que dada la construccin del enunciado, marcando los correspondientes ngulos iguales, se concluye

    que CBA BDC , y por esta razn es posible afirmar que

    ABC ACB BDC DEB,

    de esta manera, la afirmacin en I) es verdadera, en tanto corresponden a los ngulos distintos de cada uno de los tringulos

    issceles de la construccin del enunciado.

    De acuerdo a lo anterior, la afirmacin en II) es tambin verdadera, ya

    que se verifica el criterio ngulo-ngulo de semejanza segn lo determinado anteriormente.

    Finalmente, para determinar la falsedad de la afirmacin en III) basta

    con ver que el punto E no tiene una posicin relativa fija para el contexto del problema, que lleve a pensar en una igualdad interior de

    los ngulos del tringulo mencionado. (C)

    37. Eje Temtico: Geometra

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 18

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    El problema se relaciona con la traslacin paralela de puntos en el plano cartesiano. Para abordar correctamente este problema, el

    alumno deber saber que para contestar esta pregunta se debe tener en cuenta el punto origen y el punto extremo de un vector de

    traslacin y con ello entender que el punto posicin en el plano cartesiano puede ser visto como un vector que une el origen de

    coordenadas con tal punto posicin.

    Por esta razn, si la traslacin de la circunferencia de centro A, queda en la circunferencia (congruente por cierto) de centro B, entonces, la

    traslacin es de orientacin paralela al vector AB , y luego, siendo O el

    origen de coordenadas, se tiene que:

    AB OB OA 4,2 1,1 4 1,2 1 3,1 . (C)

    38. Eje Temtico: Geometra

    Este tem se enfoca al tratamiento de las consecuencias y propiedades que son derivadas desde el estudio de los elementos secundarios del

    tringulo.

    Para abordar correctamente el problema, el alumno deber entender que la simetral de un tringulo corresponde a aquella recta que dimidia

    a un lado de un tringulo y que adems es perpendicular a tal

    segmento. De acuerdo a esto, si la simetral del lado AB contiene al

    vrtice C del mismo, entonces tal segmento DC, siendo D el punto

    medio del segmento AB, corresponder a la transversal de gravedad y a la altura simultneamente.

    De esta manera, AD DB , ADC BDC 90 y DC DC (lado

    compartido) lleva a poder afirmar que ADC BDC mediante criterio

    LAL de congruencias, as

    A) es verdadera dada la congruencia anteriormente demostrada.

    B) es verdadera por el mismo argumento anterior. C) es verdadera, ya que el segmento CD, como se dijo anteriormente,

    es altura.

    D) es verdadera por lo anteriormente demostrado. E) es falsa ya que el ngulo ABC es congruente al ngulo BAC.

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 19

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    Por el anterior anlisis, la alternativa correcta se encuentra en E, ya que la congruencia del inicio del anlisis se reduce en afirmar que el

    tringulo ABC es issceles de base AB . (E)

    39. Eje Temtico: Geometra

    Este tem est enfocado al tema de polgonos regulares. Para ello, el alumno deber tener en cuenta que esta pregunta hace implcita

    referencia a los tringulos fundamentales que se forman en todo polgono regular, y en particular en un hexgono que se puede formar

    mediante seis tringulos equilteros congruentes. A ello sumando a que el alumno deber manejar algunos conceptos bsicos de

    transformaciones isomtricas, en particular de simetras y reflexiones.

    As, la afirmacin en I) es verdadera ya que los segmentos, AB, BO, OF y FA son congruentes en tanto los tringulos AOB y FOA son

    equilteros congruentes.

    Por su parte, la afirmacin en II) es verdadera ya que son simtricos

    con respecto a DA , o bien, son dos tringulos equilteros congruentes, que corresponden a dos de los seis tringulos fundamentales que lo

    conforman.

    Finalmente, la afirmacin en III) es verdadera ya que corresponden a dos trapecios issceles, en donde uno es la imagen del otro mediante

    una reflexin con respecto a FC .

    As, las afirmaciones dadas en I), en II) y en III) son verdaderas (E)

    40. Eje Temtico: Geometra

    Para resolver este tem, enfocado al lgebra vectorial de elementos del

    plano, el alumno deber conocer las propiedades bsicas de los vectores, es decir, suma y resta de vectores; y finalmente, deber

    calcular la longitud o mdulo de un vector.

    De esta manera, en la ecuacin vectorial u x v es necesario sumar

    a ambos lados de la igualdad el vector en sentido opuesto a u , que es

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 20

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    u , dando que x v u 1, 5 4,2 1 4, 5 2 3, 7 , por lo cual:

    2 2

    x 3 7 9 49 58 ,

    (A)

    41. Eje Temtico: Geometra

    Este tem viene referido a transformaciones isomtricas en el plano, es por ello que el alumno deber reconocer que la simetra axial es una

    simetra mediante un eje, y por tanto las imgenes son simtricas con respecto a tal eje.

    Es por esta razn, que si al punto A 3,2 se le realiza una simetra

    axial y se obtiene el punto B 7,4 como imagen, entonces, el eje de

    simetra corresponder a la simetral del segmento AB . As, la

    pendiente del segmento AB es 2 4 2 1

    m3 7 4 2

    , por lo que la

    simetral del segmento deber ser igual a 2 ya que el producto de las pendientes de dos segmentos perpendiculares debe ser igual al

    opuesto de 1. Por otro lado, el punto medio del segmento AB es el

    punto M de coordenadas 3 7 2 4

    , 5,32 2

    .

    Finalmente, usando ecuacin punto-pendiente, se formar una recta

    que pasa por M y que tiene pendiente 2 , esto es:

    y 3 2 x 5

    y 3 2x 10

    2x y 13 0,

    (D)

    42. Eje Temtico: Geometra

    Este tem hace explcita referencia al teorema de Thales, pero esta vez, para abordar correctamente el problema, el alumno deber recordar

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 21

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    que el teorema de Thales tiene su recproco, es decir, que si sus igualdades son vlidas, entonces se induce un paralelismo que es el

    mencionado en el enunciado de la pregunta.

    As, en I, vemos que la relacin 12 18

    4 6 es verdadera, ya que son

    proporcionales en tanto 12 6 18 4 72 . La afirmacin en II) es

    falsa, ya que la proporcionalidad no se verifica de manera correcta. En

    esta afirmacin se podra plantear la supuesta igualdad

    12 9

    12 15 9 12

    que es equivalente con

    12 9

    27 21 , que es una

    contradiccin en la proporcin.

    Finalmente, la afirmacin dada en III) es verdadera, en tanto la

    proporcin 15 18

    10 12 es constante e igual a

    2

    3, y de acuerdo a este

    anlisis, solo las afirmaciones en I) y en III) son verdaderas (E)

    43. Eje Temtico: Geometra

    Este tem viene referido a ngulos en tringulos y su relacin entre paralelas. Por otro lado, el alumno tambin deber leer correctamente

    las congruencias del enunciado con el fin de determinar el o los datos que servirn para llegar a la respuesta correcta.

    Para comenzar analizando esta pregunta, y dado que los tringulos ABC y DEF son congruentes se sigue que los ngulos ABC y TBF son

    congruentes e iguales a 81. Luego, mirando el tringulo ABC se tiene que BAC ABC BCA 180 , de donde 57 81 BCA 180 y

    por lo tanto BCA 42 . Por otro lado, los ngulos BCA y BPF son

    congruentes ya que son alternos internos sobre las paralelas dadas. As, ambos miden 42.

    Finalmente, TPF 180 BPF 180 42 138 en tanto son

    ngulos suplementarios.. (A)

    44. Eje Temtico: Geometra

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 22

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    Este tem se enfoca al tema relativo a los teoremas derivados de las posiciones relativas de las rectas con respecto a la circunferencia, en

    particular, para comenzar a abordar este problema, el alumno deber conocer el teorema de la secante-tangente con el fin de poder

    determinar la longitud del dimetro AB de la circunferencia, para luego

    calcular su permetro con el fin de determinar su mitad (semi-permetro).

    De esta manera, el teorema de la secante-tangente establece que

    2PT PA PB , as usando las medidas dadas en el enunciado se tiene

    que 212 8 8 AB , de donde 212 144

    AB 8 8 18 8 10 cm8 8

    ,

    que corresponde a la longitud del dimetro de la circunferencia. Con lo

    cual el permetro de la circunferencia es 10

    2 102

    y finalmente,

    la mitad del valor anterior, es decir, 5 corresponde al valor del semi-

    permetro de la circunferencia (D)

    45. Eje Temtico: Geometra Para poder abordar este problema referido al teorema de Euclides, el

    alumno, primero que todo deber realizar una asociacin necesaria, que es el entender que la distancia en geometra se mide de manera

    perpendicular desde el punto a calcular hasta su fin.

    Por esta razn, la recta L forma un tringulo rectngulo en el origen de

    coordenadas, y la distancia mnima de la recta hasta el origen de coordenadas ser igual a la longitud de la altura de tal tringulo,

    clculo que se realizar mediante teorema de Euclides.

    De acuerdo a lo antes analizado el tringulo tiene catetos igual a los segmentos determinados por la recta con los ejes coordenados, es

    decir, 7 y 9. Entonces, aplicando teorema de Pitgoras sobre tal tringulo se obtiene que la longitud de la hipotenusa es

    2 29 7 81 49 130 , as, usando teorema de Euclides relativo a

    la altura se obtiene que si llamamos h a la distancia mnima o altura,

    se sigue que: 9 7 130 h de donde

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 23

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    9 7 63 130 63h 130

    130130 130 130

    , de donde el ltimo clculo se

    obtiene mediante la racionalizacin del denominador de la fraccin. (C)

    46. Eje Temtico: Geometra

    Este tem hace referencia a ngulos en la circunferencia. Para abordar correctamente este problema, el alumno deber entender lo que

    significa un ngulo inscrito y un ngulo del centro de la circunferencia.

    As, la medida del arco AB es 60 en tanto el ngulo del centro AOB lo subtiende. Por otro lado, extendiendo el segmento de cuerda EA se

    prolonga colinealmente hasta el permetro de la circunferencia hasta un punto F, se tiene que el arco FC mide 100 ya que es subtendido por el

    ngulo inscrito CAE que mide 50. Finalmente, usando el teorema del ngulo interior de la circunferencia se tiene que

    FC AB 100 60 160ADB 80 .

    2 2 2

    (C)

    47. Eje Temtico: Geometra Este tem hace explcita referencia al teorema de Euclides. Para

    resolverlo, el alumno deber entender que la misma desigualdad entregada por los catetos del tringulo, se mantendr para sus

    proyecciones, por lo que la proyeccin del cateto b sobre la hipotenusa, ser la mayor.

    Mirando la siguiente figura:

    ab

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    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    Ac podemos ver que el cateto mayor es el corresponde al de la proyeccin b, por lo que, llamando B a tal cateto, el teorema de

    Euclides plantea que: 2B b b a , de donde, sacando raz cuadrada se

    tiene que 2B b b a b ab . (E)

    48. Eje Temtico: Geometra

    Este tem apunta al clculo de un rea achurada derivada por una construccin auxiliar que permitir encontrar reas contiguas que

    sumen el rea seleccionada. Para abordar este problema de manera correcta se debern tener en cuenta los clculos inducidos por el

    teorema de Thales, reas de tringulos equilteros y reas de

    tringulos rectngulos. Para comenzar el clculo de este problema, veamos la construccin

    auxiliar realizada en la siguiente figura, donde el segmento de recta FH corresponde a la altura del tringulo BEF.

    Los segmentos BG y FH son claramente paralelos, y por lo tanto se

    verifica la relacin AB AH

    BG HF . H, es punto medio del segmento BE y por

    lo tanto 1

    BH cm2

    , as en la anterior relacin se tiene que

    11

    1 2BG HF

    ,

    pero el segmento HF es la altura del tringulo equiltero, por lo que

    3HF cm

    2 , as,

    31 2

    BG 3

    2

    de donde 3

    BG cm3

    , luego podemos

    realizar el siguiente clculo

    AH HF AB BG

    rea BHFG rea AHF rea ABG2 2

    , de donde

    AB

    E

    F

    CD

    G

    H

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 25

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    reemplazando los valores obtenidos se llega a que

    33 31

    532 2rea BHFG 32 2 24

    .

    Por otro lado, el rea achurada, correspondiente al tringulo BFG

    corresponde a rea BHFG rea BHF , pero el rea del tringulo BHF, es simplemente la mitad del rea del tringulo equiltero BEF,

    esto es,

    3rea BEF 34rea BHF

    2 2 8

    .

    Finalmente, se tendr que 5 3 3

    rea BFG 324 8 12

    (D)

    49. Eje Temtico: Geometra Este tem hace referencia al entendimiento geomtrico de un sistema

    de ecuaciones de dos ecuaciones con dos incgnitas por el simple hecho de tratarse de la interseccin de dos rectas en el plano. Para

    abordar correctamente este problema, el alumno deber tener la

    capacidad de formar las ecuaciones de la recta dada su posicin relativa en el plano, y luego aplicar alguna tcnica apropiada para la

    resolucin de un sistema de ecuaciones, solucin que corresponder al punto en el plano donde las rectas se intersectan.

    Aplicando ecuacin del segmento, se tiene que la recta 1L tiene

    ecuacin x y

    12 4 , de donde 1L :2x y 4 . Por otro lado, la recta 2L

    tiene ecuacin x y

    13 2

    , esto es, 2L :2x 3y 6 . Ahora, formando

    el sistema de ecuaciones, se induce el elemento 2x y 4

    2x 3y 6

    , luego,

    restando ambas ecuaciones se tiene que y 3y 4 6 , es decir,

    10 5y

    4 2 . Entonces, usando la primera ecuacin:

    52x 4

    2 de

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 26

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    donde 3

    x4

    , as que las coordenadas del punto P son 3 5

    ,4 2

    , par

    ordenado que se encuentra en la alternativa E. (E)

    50. Eje Temtico: Geometra

    Para resolver correctamente este tem referido a ecuacin de la recta en el plano, el alumno deber tener en claro que dos rectas en el plano

    son perpendiculares cuando el producto de las pendientes de tales rectas es igual a 1 , de esta manera, la primera labor para esto ser

    escribir las rectas en su forma principal logrando que la pendiente de cada una de las rectas sea un valor explcito.

    En efecto, la recta 1L escrita en forma principal es y 2kx 2 ,

    mientras que la recta 2L , escrita en forma principal es

    1 6y x

    r 1 r 1

    . En esas estructuras, el coeficiente numrico que

    acompaa a x corresponde al valor de la pendiente de cada una de las

    rectas.

    De acuerdo a ello, forzando a que las rectas sean perpendiculares se

    tiene que 1

    2k 1r 1

    , de donde 2k

    1r 1

    y por lo tanto

    2k r 1 2k r 1 . (A)

    51. Eje Temtico: Geometra

    Este tem viene referido a dos temas fundamentales, el primero corresponde a clculos bsicos dados de la geometra analtica y el

    segundo, es el entender que significa ser simtrico con respecto a un punto en particular.

    Primero que todo, el alumno deber ser capaz de calcular el punto

    medio M del segmento AB que es el punto de coordenadas 3

    ,22

    , as

    la distancia del punto M ser la mitad de la distancia con su simtrico con respecto al origen de coordenadas, por lo que la distancia pedida

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 27

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    es simplemente igual a

    2

    23 9 9 16 25 52 0 2 0 2 4 2 2 2 5

    2 4 4 4 2

    .

    (C)

    52. Eje Temtico: Geometra

    Este tem viene relacionado al tema de transformaciones isomtricas en el plano y para poder abordarlo de manera correcta es necesario

    tener en cuenta las simetras de un punto con respecto a una recta vertical y las rotaciones en 90 en el plano con respecto a puntos que

    no corresponden al origen. Aunque de igual manera, se deber tener

    en cuenta que un punto de coordenadas x,y rotado en 90 con

    respecto al origen se ubica en el punto y,x . De esta manera, como el punto Q y el punto P deben ser equidistantes

    de las recta que hace las veces de eje de simetra que es x 2 , se

    tiene que ella adems es simetral del segmento PQ, entonces las

    coordenadas del puntos Q son 1,7 .

    Por otro lado, para rotar en 90 con respecto al punto A, al punto P, se

    deber ubicar el origen de coordenadas en el punto A, logrando que el

    punto 3,7 1,2 2,5 est centrado en este nuevo origen, por lo que ahora la rotacin se reduce al origen, entonces, tal punto rotado

    en 90 queda en este nuevo sistema de coordenadas, en el punto

    5,2 , que en trminos del original sistema de coordenadas, entrega

    que el punto R tiene coordenadas 5,2 1,2 4,4 .

    Finalmente, la pendiente del segmento RQ es 7 4 3

    1 4 5

    (B)

    53. Eje Temtico: Geometra

    Este tem apunta al contenido de homotecia de figuras planas y para

    responderlo el alumno debe, en base a la informacin entregada en el enunciado, determinar la veracidad de cada una de las afirmaciones.

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 28

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    As, del enunciado se tiene que la homotecia de centro O y razn de

    homotecia 3 transforma al tringulo ABC en el tringulo ABC, esto quiere decir que los tringulo ABC y ABC son semejantes a razn

    3 : 1, por lo que

    2rea ABC 3 9

    1 1rea A 'B'C'

    , y la afirmacin dada en I)

    es verdadera.

    Por otro lado, la homotecia de centro O y razn de homotecia 1

    3

    transforma al tringulo ABC en el tringulo ABC logra que 1

    OB'' OB3

    . Luego, dada la primera homotecia, se tiene que

    OB' 3OB . De esta manera se tendr que

    1OB'' : B ''B : BB' OB : OB OB'' : OB' OB

    3

    1 1OB : OB OB : 3OB OB

    3 3

    1 2OB : OB : 2OB

    3 3

    1 2: : 2

    3 3

    1 : 2 : 6

    dando que la afirmacin en II) es verdadera. Finalmente, un clculo

    muy similar al anterior muestra la veracidad de la afirmacin dada en

    III) en tanto los tres tringulos son semejantes. (E)

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 29

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    54. Eje Temtico: Geometra

    Este tem tambin hace referencia al contenido de homotecias de figuras planas. Por esta razn, un esquema que ayudar a responder

    correctamente la pregunta es el siguiente:

    As, la afirmacin de la opcin A es falsa ya que el punto F se

    encuentra sobre la diagonal AC del cuadrado. Para que esta afirmacin

    sea correcta, es necesario que la razn de homotecia sea 0,5; situacin que no es posible verificar con la informacin aportada en el

    enunciado.

    La afirmacin de la opcin B es verdadera dada la construccin de la figura anterior. La afirmacin de la opcin C es falsa ya que existe

    algn valor de la constante k de homotecia que hace que el punto F est sobre el segmento GE.

    La afirmacin en D es falsa ya que si la constante k de homotecia es exactamente igual a 0,5; entonces E es equidistante del punto A y del

    punto B.

    Finalmente, la afirmacin en E es falsa en tanto el punto A es el punto ms alejado del punto C.

    (B)

    55. Eje Temtico: Geometra

    Este tem aborda el tema relativo al volumen de cuerpos geomtricos. Para resolverlo, el alumno deber ser capaz de inferir que lo

    A B

    CD

    E

    FG

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 30

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    preguntado es simplemente cuntas unidades cbicas puede contener, de manera exacta, un depsito de forma cbica.

    As, el volumen de un hexaedro regular de arista 4 cm es 4 34 64 cm ,

    el cual contiene 64 unidades cbicas (C)

    56. Eje Temtico: Geometra

    Para abordar de manera correcta este tem, enfocado nuevamente al volumen de cuerpos geomtricos, el alumno deber entender que de

    acuerdo a la figura dada en el enunciado, el hexaedro regular forma, mediante los puntos medio un octaedro que puede ser visto como la

    unin de dos pirmides rectangulares de base cuadrada unidas por su base.

    Con lo anteriormente dicho, si el cubo tiene arista p, entonces la base

    cuadrada de cada una de las pirmides antes mencionadas corresponder a la diagonal de un tringulo rectngulo issceles de

    lado p

    2, esto es

    p2

    2. Por su parte, la altura de cada pirmide es

    p

    2,

    as, el octaedro de la figura tendr volumen

    2 31 p p p2 2

    3 2 2 6

    .

    Mientras que el volumen del hexaedro regular o cubo es 3p .

    Finalmente, la razn pedida entre el octaedro y el hexaedro de la figura

    es

    3

    3

    p16 1 : 66p

    (B)

    57. Eje Temtico: Geometra

    Este tem hace referencia al contenido de los slidos de revolucin y cules son las generatrices que se debe girar indefinidamente en torno

    a algn eje para formar, en este caso al menos un cono. Para abordar correctamente el problema el alumno deber tener la capacidad de

    modelar las situaciones presentadas en cada una de las afirmaciones

    dadas en I), en II) y en III).

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 31

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    En la afirmacin I), no se genera ningn slido ya que el eje de revolucin es paralelo a la superficie que se gira.

    En la afirmacin dada en II), se generan dos conos congruentes unidos

    por sus bases.

    En la afirmacin dada en III), se generan igualmente dos conos unidos por sus bases.

    De acuerdo al anlisis anterior, en las afirmaciones dadas en II) y en

    III) se generan al menos un cono.

    (E)

    58. Eje Temtico: Datos y Azar

    Este tem hace referencia a la geometra analtica en el espacio. En

    particular al tema relativo a planos y rectas en el espacio y la formacin de la ecuacin del plano dado un vector perpendicular a l

    (vector normal) y un punto posicin del plano.

    Para esto, podemos ver el siguiente esquema en blanco de la situacin a modelar. Sea, pues, la ecuacin del plano buscado, y P el punto

    por el cual pasa el plano.

    De esta manera, el vector director de la recta es el vector d 2,1,7 ,

    por lo tanto corresponder al vector normal al plano ya que x t . Adems, por enunciado se sabe que P , por lo que la ecuacin del plano ser

    P 8, 5,4

    x t

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 32

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    2 x 8 1 y 5 7 z 4 0

    2x 16 y 5 7z 28 0

    2x y 7z 7 / 1

    2x y 7z 7,

    (A)

    59. Eje Temtico: Datos y Azar Esta pregunta hace referencia al eje temtico de datos y el

    reconocimiento del tipo de datos en distintas muestras. Para abordar el problema el alumno deber determinar cul de las afirmaciones

    planteadas en el problema es falsa.

    A) Es verdadera en tanto los datos cuantitativos son numricos, y por lo tanto, las tres medidas de tendencia central mencionadas son

    calculables mediante alguna tcnica pertinente.

    B) Es falsa en tanto una muestra de datos cualitativos corresponde a datos que son verbales, es decir, la moda, corresponde a un dato

    cualitativo igualmente. C) Es verdadera, ya que si la muestra tiene N datos que es un

    nmero impar, entonces, la mediana corresponde al dato de orden

    N 11

    2

    que pertenece a la muestra ya que si N es impar

    entonces N 1

    2

    es un nmero entero.

    D) Es verdadera ya que es justamente la definicin de la media aritmtica de una muestra cuantitativa, es decir, datos numricos.

    E) Es verdadera ya que simplemente se debe analizar el dato o los datos que tenga o tengan mayor frecuencia absoluta.

    (B)

    60. Eje Temtico: Datos y Azar Este tem hace referencia al clculo y el estudio de las medidas de

    tendencia central de dos muestras de datos cualitativos, en donde el alumno deber notar que los datos x e y no son fijos y que existen

    infinitas posibilidades que podrn o no hacer que cada afirmacin de las alternativas sea falsa o verdadera.

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 33

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    A) Es falsa ya que independiente de los valores de x y de y, la moda de ambas muestras es 5.

    B) Es falsa, ya que si x y 0 , al media aritmtica de ambas

    muestras es 5. C) Es verdadera ya que asumiendo el dato x 0 se tiene que la media

    aritmtica de M es 25

    4,166

    . Ahora, asumiendo el dato y 1 se

    tiene que el promedio aritmtico de N es 21

    4,25

    , de donde se

    puede ver que 4,16 4,2 .

    D) Es falsa ya que independiente del valor que tomen las variables x e

    y, las medianas de ambas muestras son iguales a 5. E) Es falsa, ya que basta considerar el caso particular de la alternativa

    C. (C)

    61. Eje Temtico: Datos y Azar

    Este tem viene a hacer referencia al contenido de las medidas de dispersin de una muestra de datos cualitativos, de ah el clculo de la

    dispersin. Para abordarlo correctamente, deber, el alumno, ser capaz de interpretar el hecho de que la varianza y la desviacin estndar

    sean iguales. Como la relacin entre ellas es que la raz cuadrada de la varianza es igual a la desviacin estndar, entonces, el nico caso

    posible es que sean iguales a 0 o iguales a 1.

    De esta manera la informacin planteada en I) corresponde al caso en

    que la varianza es igual a cero, es decir, no hay dispersin, por lo que la afirmacin es verdadera.

    Por su parte, la afirmacin planteada en II) es verdadera ya que si la muestra contiene un solo dato, entonces, l no tiene dispersin y por

    tanto, su varianza es igual a cero.

    Finalmente, la afirmacin planteada en III) es falsa ya que una muestra de 3 datos, todos iguales a 10, por ejemplo, tiene media

    aritmtica 10, y su desviacin estndar en 0.

    (B)

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 34

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    62. Eje Temtico: Datos y Azar

    Este tem viene referido a la inferencia de informacin extrada de un histograma de datos cualitativos, es por ello, que el alumno debe

    entender que el punto medio de cada una de las barras del histograma corresponde a la marca de clase del intervalo. As, viendo la grfica

    adjunta se tiene que cada marca de clase se distancia en 20%, valor que corresponde a la amplitud del intervalo.

    De esta manera, los intervalos a considerar para la formacin de la

    tabla de frecuencias son 0,20 , 20,40 , 40,60 y 60,80 . Mientras

    que respectivamente las frecuencias absolutas, corresponden a 20, 40, 30 y 10, as la tabla mostrada en la alternativa D resume de otra forma

    la informacin entregada en el histograma adjunto al problema. (D)

    63. Eje Temtico: Datos y Azar

    Este tem hace referencia algebraica al trabajo de las medidas de dispersin, en particular de la varianza con respecto a la media

    aritmtica, es decir, el promedio del cuadrado de las desviaciones de cada dato con respecto a la media aritmtica de la muestra.

    Con ello, el alumno deber verificar la veracidad o falsedad de cada

    una de las afirmaciones mostradas en I), en II) y en III).

    La afirmacin dada en I) es rotundamente falsa ya que por ejemplo, si

    se considera la muestra P 1,1,1 su varianza es 0 en tanto no hay dispersin con respecto al promedio aritmtico que es 1.

    La afirmacin dada en II) tambin es falsa, ya que la muestra

    P 1,0,1 tiene media aritmtica igual a 0, pero su varianza es igual

    a 2

    3.

    La afirmacin dada en III) en falsa, ya que la muestra podra tener

    promedio 1 y varianza igual a 1 pero no ser todos los datos iguales a cero, por ejemplo, datos provenientes de una distribucin normal de

    media aritmtica y varianza iguales a 1.

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    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    Con el anlisis anterior, la alternativa correcta es E ya que ninguna afirmacin planteada es verdadera.

    (E)

    64. Eje Temtico: Datos y Azar

    Para abordar correctamente este tem, el alumno debe recordar que el recorrido intercuartil de una muestra corresponde a la diferencia entre

    el tercer 3

    Q y primer cuartil 1

    Q . As, la muestra considerada es

    1 3Q Q

    2 1, 2 2, 2 3, 2 4, 2 5, 2 6, 2 7, 2 8, 2 9, 2 10 ,

    por lo tanto 3 1 5Q Q 2 8 2 3 16 6 10 2 5 a .

    (C)

    65. Eje Temtico: Datos y Azar Este tem viene a hacer referencia a las tcnicas de conteo con

    combinaciones entre las categoras, dada una combinacin intra las categoras.

    As, los autos de la marca uno se puede ordenar de 5! formas, los

    autos de la marca dos se pueden ordenar de 3! formas y los autos de la marca tres se pueden ordenar de 8! formas distintas.

    Ahora, usando principio multiplicativo, los autos se pueden ordenar de

    5! 3! 8! ; pero ahora se deben mezclar las categoras, por lo que el

    anterior resultado va multiplicado por 3!. (D)

    66. Eje Temtico: Datos y Azar Este tem hace referencia al concepto de probabilidad en eventos no

    equiprobables, y para abordarla correctamente, es necesario equiprobabilizar el espacio muestral asociado al experimento, para

    luego aplicar los conceptos asociados a la independencia de dos sucesos, es decir, que la ocurrencia de uno no influye en la ocurrencia

    del otro.

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    De esta manera, la razn entre las probabilidades de obtener cara y

    sello es cara 3

    sello 1 y con ello;

    3cara

    4 y

    1sello

    4 .

    Finalmente, la probabilidad pedida, usando ley de independencia, es calculada mediante la relacin

    3 1 3

    cara sello cara sello4 4 16

    .

    (A)

    67. Eje Temtico: Datos y Azar

    Este tem viene referido a la inferencia probabilstica de sucesos desde una tabla de doble entrada como la mostrada en el enunciado.

    De esta manera, el alumno deber calcular las probabilidades referidas

    en cada una de las afirmaciones y verificar si ella es verdadera o falsa.

    La afirmacin planteada en I) es dados los 16 hombres de la muestra,

    de ellos 7 gustan de Mozart, por lo que la probabilidad pedida es 7

    16,

    por lo que la afirmacin es falsa.

    La afirmacin planteada en II) se calcula como 9 4 13

    7 9 10 4 30

    , por

    lo que la afirmacin es verdadera.

    Finalmente, la afirmacin planteada en III) se calcula notando que los

    alumnos que gustan de Mozart son 17, y de ellos 10 son mujeres, por

    lo que la probabilidad es 10

    17 y la afirmacin es verdadera.

    De acuerdo al anlisis anteriores se tiene que la alternativa correcta es E, ya que solo las afirmaciones en II) y en III) entregan afirmaciones

    verdaderas. (E)

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    68. Eje Temtico: Datos y Azar

    Este tem hace referencia a la Ley de los Grandes Nmeros, que simplemente establece que en un nmero muy grande de repeticiones

    de un mismo evento y bajo las mismas condiciones, las probabilidades muestrales inducidas por las frecuencias relativas del experimento

    tienen a ser similares a las probabilidades tericas dadas por la regla de Laplace.

    De esta manera, asumiendo la Ley de los Grandes Nmeros, la extraccin de las bolitas corresponde a un experimento sin reposicin

    en tanto corresponde a una extraccin simultnea. Esto es:

    5 4 20 10 5

    verde y verde verde verde 0,3571...8 7 56 28 14

    ,

    que aproximadamente corresponde al 36% de las veces en que se

    realiza el experimento. (A)

    69. Eje Temtico: Datos y Azar Este tem apunta al reconocimiento de una funcin de probabilidad, es

    decir, aquella funcin que toma valores en un subconjunto de los nmeros reales llamado soporte , y que asigna valores probabilsticos

    de ocurrencia a cada uno de los elementos del soporte, esto es

    : 0,1 , mostrando de manera formal que la probabilidad de

    cualquier evento es siempre mayor o igual que cero y siempre menor o

    igual que uno. (B)

    70. Eje Temtico: Datos y Azar Para abordar correctamente este tem, el alumno deber saber que la

    asignacin de probabilidades al soporte inducido por una variable aleatoria depende del espacio muestral que sea generado por la accin

    del experimento.

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    As, al lanzar dos dados al aire, la cardinalidad del espacio muestral E formado contiene 36 elementos formando parejas de opciones de la

    forma n,m donde n vara entre 1 y 6 al igual que m, es decir,

    n,m 1,2,3,4,5,6 1,2,3,4,5,6 ,

    es por esta razn entonces que el soporte 1,2,3,4 de la variable aleatoria X asigna probabilidades:

    1

    X 1 X 2 X 3 X 44

    ,

    ya que se tendr el mismo nmero asignado a cada uno de los eventos, esto es, misma cantidad de pares y de impares en el espacio

    muestral. (D)

    71. Eje Temtico: Datos y Azar Este tem hace referencia explcita al teorema de Bayes y de su

    relacin entre probabilidades a priori y probabilidades a posteriori

    dados por un factor de verosimilitud asociado a evento de las

    probabilidades marginales, es decir, A|B B B| A A , de

    donde A

    A |B B| AB

    .

    (A)

    72. Eje Temtico: Datos y Azar Para abordar correctamente este tem, el alumno deber reconocer la

    generacin de un evento Binomial, es decir, dado un experimento que se rija por ley Bernoulli, un evento Binomial se genera al estudiar la

    cantidad de xitos en un evento Bernoulli en una cierta cantidad de repeticiones.

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 39

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    Por esta razn, la situacin planteada en la afirmacin I) se puede modelar mediante ley Binomial, en tanto, la moneda se rige por ley

    Bernoulli (cara o sello) y se quiere estudiar la cantidad de xitos en 10 lanzamientos.

    La situacin planteada en II) no se rige por ley Binomial ya que los

    xitos en un intervalo continuo se modelan mediante ley Poisson.

    Finalmente, la situacin planteada en III) se puede modelar por ley Binomial por el mismo razonamiento mostrado en la afirmacin I) ya

    que para el evento Bernoulli en cuestin basta con considerar como

    xito, la aparicin del nmero 6 en la cara del dado. (C)

    73. Eje Temtico: Datos y Azar Este tem hace referencia a la distribucin normal, es decir, para

    abordar la pregunta de manera correcta, el alumno deber recordar la estandarizacin de una variable de distribucin normal, para que ella

    tenga distribucin normal estndar, es decir, de varianza 1 y de media nula.

    De esta manera, si 2X ~ Normal , , entonces, la variable aleatoria X

    Z

    , donde 2 es la desviacin estndar de la distribucin,

    se rige por ley normal estndar de media nula y varianza unitaria como

    se pide en el problema.

    (B)

    SECCIN EVALUACIN DE SUFICIENCIA DE DATOS

    74. Eje Temtico: Nmeros Con la afirmacin (1) es suficiente ya que la nica forma de que un

    racional multiplicado con otro nmero sea irracional es que el nmero sea irracional. Con la informacin (2) no se puede determinar que sea

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 40

    Este material es propiedad de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Prohibida su reproduccin total o parcial.

    racional o irracional, ya que en ambos casos el cuadrado puede resultar racional.

    (A)

    75. Eje Temtico: Nmeros

    Sea a el largo del rectngulo y b el ancho.

    El rea es el producto de a y b El semipermetro es a+b

    Una ecuacin de segundo grado es posible de plantear si se sabe el

    producto y la suma de las soluciones.

    Por lo tanto uniendo la informacin de (1) y (2) es posible plantear la

    ecuacin y obtener la longitud de los lados del rectngulo.

    76. Eje Temtico: lgebra y Funciones

    Primero es necesario comprender desde el enunciado que una funcin

    lineal es de la forma f x ax , cuya pendiente es a y su grfica es una recta que pasa por el origen O 0,0 del plano cartesiano. (1) NO ES SUFICIENTE, pues las variables directamente proporcionales

    tambin tienen una recta que pasa por el origen en su grfica, lo que

    se puede plantear como x

    4y

    , con lo que 1

    y x4

    , o bien como

    y4

    x con lo que y 4x y la pendiente tiene dos posibles valores.

    (2) ES SUFICIENTE, ya que la funcin lineal pasa por el origen O 0,0 y aqu se tiene adems un segundo punto 2, 8 que permite calcular la pendiente de la recta que pasa por estos dos puntos, es

    decir,

    2 1

    2 1

    y y 8 0 8m 4

    x x 2 0 2

    (B)

    (C)

  • SOLUCIONARIO ENSAYO FORMA UST 115 41

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    77. Eje Temtico: Geometra

    Analizando cada una de las informaciones dadas se tiene que:

    (1) Con esta informacin simplemente es posible determinar que los ngulos COB y AOC son congruentes, pero aun as no es posible

    responder la pregunta. (2) Con esta informacin simplemente es posible afirmar que los

    ngulos AOD y DOC son congruentes, pero no es posible

    responder la pregunta.

    Finalmente, juntando ambas informaciones, tampoco es posible responder la pregunta con los datos aportados en el enunciado.

    (E)

    78. Eje Temtico: Geometra Para responder correctamente esta pregunta es de imperiosa

    necesidad que el alumno conozca que la ecuacin del plano necesita una de las siguientes dos informaciones: 1) conocer tres puntos no

    colineales que estn en el plano, o 2) conocer un vector perpendicular

    al plano y un punto que pertenezca al plano.

    (1) Con la informacin aportada en el enunciado ms este punto de esta informacin se conocen simplemente dos puntos

    pertenecientes a l, pero no es posible conocer que plano los contiene.

    (2) Con esta informacin se tiene exactamente lo aportado en el segundo inciso de la introduccin a este problema, es decir, un

    vector perpendicular y un punto del plano aportado por el enunciado.

    De esta manera, basta la informacin aportada en (2) para poder responder la pregunta de manera correcta.

    (B)

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    79. Eje Temtico: Datos y Azar

    El promedio, de manera genrica de esta muestra es

    0 1 2 a 4 5 12 a

    6 6

    , entonces:

    (1) con esta informacin, si la moda de la muestra es 4, entonces quiere decir que 4 es el dato de mayor frecuencia absoluta de la

    muestra, y como todos ellos son distintos, la nica opcin que queda es que a 4 y con ello es posible responder la pregunta.

    (2) con esta informacin, no es posible responder la pregunta, ya que a podra tomar cualquier valor que haga que la muestra tenga

    mediana 3, y existen infinitas opciones.

    (A)

    80. Eje Temtico: Datos y Azar Una variable aleatoria Bernoulli corresponde al modelo generado por

    un experimento que solo tiene dos posibles opciones, donde una de ellas es llamada xito y la otra fracaso.

    (1) Con esta informacin se tiene justamente la definicin y el proceso

    se modela mediante una variable aleatoria Bernoulli. (2) Esta informacin simplemente dice lo mismo que la informacin

    anterior, pero de manera genrica.

    As, con las informaciones (1) o (2) de manera independiente se puede afirmar que se genera una variable aleatoria Bernoulli.

    (D)