Un estudiante de bachillerato en Ciudad de Guatemala utiliza el sistema de coordenadas cartesianas para ubicar puntos en un plano.
¿Cuál es la fórmula para calcular la distancia entre dos puntos P1(x1,y1) y P2(x2,y2) en el plano cartesiano?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: B)d=(x2−x1)2+(y2−y1)2
💡 Explicación
La distancia entre dos puntos es la longitud del segmento que los une, calculada mediante la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de las diferencias de sus coordenadas.
Ver respuesta
Respuesta correcta: B)d=(x2−x1)2+(y2−y1)2
A)d=(x2−x1)+(y2−y1)Esta fórmula suma las diferencias lineales, no es la distancia euclidiana.
B)d=(x2−x1)2+(y2−y1)2Correcto. Es la aplicación del teorema de Pitágoras en el plano cartesiano.
C)d=2x1+x2+2y1+y2Esta fórmula se asemeja al cálculo del punto medio, no a la distancia.
D)d=(x2+x1)2−(y2+y1)2Fórmula incorrecta para el cálculo de distancias.
💡 Explicación
La distancia entre dos puntos es la longitud del segmento que los une, calculada mediante la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de las diferencias de sus coordenadas.
Pregunta 2
Pregunta 2 · D4Bloom: Remember
Se desea encontrar el centro de un segmento que une dos comunidades en un mapa de Guatemala.
¿Cuáles son las coordenadas del punto medio M de un segmento cuyos extremos son A(x1,y1) y B(x2,y2)?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: A)M=(2x1+x2,2y1+y2)
💡 Explicación
El punto medio es el punto que divide al segmento en dos partes iguales y sus coordenadas son la media aritmética de las coordenadas de los extremos.
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Respuesta correcta: A)M=(2x1+x2,2y1+y2)
A)M=(2x1+x2,2y1+y2)Correcto. El punto medio es el promedio de las coordenadas de los extremos.
B)M=(x2−x1,y2−y1)Esto representa los componentes de un vector, no el punto medio.
C)M=(x1x2,y1y2)El producto de coordenadas no define el punto medio.
D)M=(2x2−x1,2y2−y1)Se usó resta en lugar de suma para el promedio.
💡 Explicación
El punto medio es el punto que divide al segmento en dos partes iguales y sus coordenadas son la media aritmética de las coordenadas de los extremos.
Pregunta 3
Pregunta 3 · D4Bloom: Understand
Un estudiante analiza la inclinación de una rampa de acceso en un edificio público.
¿Cuál es la definición algebraica de la pendiente (m) de una recta que pasa por los puntos (x1,y1) y (x2,y2)?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: D)m=x2−x1y2−y1
💡 Explicación
La pendiente cuantifica la inclinación de una recta. Si m>0 la recta es creciente; si m<0 es decreciente.
Ver respuesta
Respuesta correcta: D)m=x2−x1y2−y1
A)m=y2−y1x2−x1La pendiente es la variación en y sobre la variación en x, no al revés.
B)m=(y2−y1)(x2−x1)El producto de las diferencias no define la inclinación.
C)m=y2+y1+x2+x1Fórmula incorrecta para la pendiente.
D)m=x2−x1y2−y1Correcto. Representa la razón de cambio vertical respecto al cambio horizontal.
💡 Explicación
La pendiente cuantifica la inclinación de una recta. Si m>0 la recta es creciente; si m<0 es decreciente.
Pregunta 4
Pregunta 4 · D4Bloom: Understand
En la geometría analítica, existen diferentes formas de expresar la ecuación de una misma recta.
¿Cómo se denomina a la forma de la ecuación de la recta expresada como Ax+By+C=0?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: A)Forma general o normal
💡 Explicación
La ecuación general de la recta permite representar cualquier recta en el plano, incluyendo las rectas verticales (donde B=0).
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Respuesta correcta: A)Forma general o normal
A)Forma general o normalCorrecto. En esta forma, todos los términos se igualan a cero.
B)Forma punto-pendienteLa forma punto-pendiente es y−y1=m(x−x1).
C)Forma pendiente-interceptoEsta forma es y=mx+b.
D)Forma simétricaLa forma simétrica es x/a+y/b=1.
💡 Explicación
La ecuación general de la recta permite representar cualquier recta en el plano, incluyendo las rectas verticales (donde B=0).
Pregunta 5
Pregunta 5 · D6Bloom: Apply
Un topógrafo mide la distancia entre dos hitos de propiedad en un terreno llano en Escuintla.
¿Cuál es la distancia entre los puntos P(1,2) y Q(4,6)?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: B)5 unidades
💡 Explicación
Se aplica la fórmula de distancia. El resultado es un ejemplo del triángulo sagrado egipcio o terna pitagórica (3, 4, 5).
Ver respuesta
Respuesta correcta: B)5 unidades
A)7 unidadesSumaste las diferencias (3+4) en lugar de usar la raíz de la suma de cuadrados.
D)(−1,2)Error en los signos al realizar la suma de las coordenadas.
💡 Explicación
El cálculo del punto medio requiere sumar algebraicamente las coordenadas correspondientes y dividir el resultado entre dos.
Pregunta 7
Pregunta 7 · D6Bloom: Apply
Un estudiante calcula la pendiente de una calle empinada en una zona residencial de Mixco.
¿Cuál es la pendiente de la recta que pasa por los puntos (2,−3) y (5,6)?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: A)3
💡 Explicación
La pendiente se halla restando las ordenadas (y) y dividiendo por la resta de las abscisas (x), manteniendo el mismo orden en ambos términos.
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Respuesta correcta: A)3
A)3Correcto. m=(6−(−3))/(5−2)=9/3=3.
B)1(6−(−3))/(5−2)=9/3=3.
C)1/3Dividiste la variación de x entre la de y.
D)−3Error en el manejo de signos al restar −3 de 6.
💡 Explicación
La pendiente se halla restando las ordenadas (y) y dividiendo por la resta de las abscisas (x), manteniendo el mismo orden en ambos términos.
Pregunta 8
Pregunta 8 · D6Bloom: Apply
Un arquitecto utiliza la forma punto-pendiente para definir la línea de drenaje de una construcción.
¿Cuál es la ecuación de la recta que tiene pendiente m=−2 y pasa por el punto (3,1)?
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Respuesta correcta: B)y=−2x+7
💡 Explicación
Usando la forma punto-pendiente (y−y1=m(x−x1)), se sustituyen los valores conocidos y se simplifica para obtener la forma pendiente-intercepto.
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Respuesta correcta: B)y=−2x+7
A)y=−2x+1Error al calcular el intercepto b. El punto dado no es el intercepto con el eje y.
B)y=−2x+7Correcto. y−1=−2(x−3)⇒y=−2x+6+1⇒y=−2x+7.
C)y=2x−5Se cambió el signo de la pendiente y hubo error en el intercepto.
D)y=−2x−5Error de signos al despejar la ecuación.
💡 Explicación
Usando la forma punto-pendiente (y−y1=m(x−x1)), se sustituyen los valores conocidos y se simplifica para obtener la forma pendiente-intercepto.
Pregunta 9
Pregunta 9 · D6Bloom: Understand
Un estudiante observa dos rectas en un software de geometría dinámica y nota que nunca se cruzan.
¿Qué condición deben cumplir las pendientes de dos rectas para que sean paralelas?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)Sus pendientes deben ser iguales (m1=m2).
💡 Explicación
El paralelismo geométrico implica igualdad en la inclinación algebraica (pendiente) de las rectas en el plano cartesiano.
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Respuesta correcta: C)Sus pendientes deben ser iguales (m1=m2).
A)Sus pendientes deben ser recíprocas y opuestas.Esta es la condición para que sean perpendiculares.
B)El producto de sus pendientes debe ser igual a 1.El producto de pendientes no tiene una regla simple para el paralelismo.
C)Sus pendientes deben ser iguales (m1=m2).Correcto. Si tienen la misma inclinación y diferentes interceptos, nunca se cortarán.
D)Una pendiente debe ser el doble de la otra.Esto causaría que las rectas se intersecten en algún punto.
💡 Explicación
El paralelismo geométrico implica igualdad en la inclinación algebraica (pendiente) de las rectas en el plano cartesiano.
Pregunta 10
Pregunta 10 · D6Bloom: Apply
Un analista financiero representa el crecimiento de una inversión mediante una línea recta.
Si la recta pasa por el origen (0,0) y por el punto (4,12), ¿cuál es su ecuación?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)y=3x
💡 Explicación
Una recta que pasa por el origen se llama función lineal proporcional y su ecuación es de la forma y=mx, donde b=0.
Ver respuesta
Respuesta correcta: C)y=3x
A)y=4xSi x=4,y=16=12.
B)y=x+8No pasa por el origen (0,0).
C)y=3xCorrecto. Pendiente m=12/4=3. Como pasa por el origen, b=0.
D)y=12xPendiente incorrecta.
💡 Explicación
Una recta que pasa por el origen se llama función lineal proporcional y su ecuación es de la forma y=mx, donde b=0.
Pregunta 11
Pregunta 11 · D8Bloom: Apply
En el diseño de una lotificación en Villa Nueva, se requiere que dos calles sean perpendiculares entre sí.
Si la calle A sigue la recta y=31x+2, ¿cuál debe ser la pendiente de la calle B para que sea perpendicular?
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Respuesta correcta: A)−3
💡 Explicación
Dos rectas son perpendiculares si y solo si el producto de sus pendientes es −1. Esto se cumple cuando una pendiente es la recíproca y opuesta de la otra.
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Respuesta correcta: A)−3
A)−3Correcto. (1/3)×(−3)=−1.
B)1/3Pendientes iguales significan paralelismo.
C)3Falta el cambio de signo (debe ser la opuesta de la recíproca).
D)−1/3Solo se cambió el signo, falta invertir la fracción.
💡 Explicación
Dos rectas son perpendiculares si y solo si el producto de sus pendientes es −1. Esto se cumple cuando una pendiente es la recíproca y opuesta de la otra.
Pregunta 12
Pregunta 12 · D8Bloom: Analyze
Un estudiante de bachillerato convierte la ecuación general de una recta a su forma pendiente-intercepto para graficarla más fácilmente.
¿Cuál es la pendiente y el intercepto con el eje y de la recta 4x−2y+10=0?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)m=2,b=5
💡 Explicación
Para hallar la pendiente y el intercepto a partir de la forma general, se debe despejar la variable y para llevar la ecuación a la forma y=mx+b.
Ver respuesta
Respuesta correcta: C)m=2,b=5
A)m=4,b=10No se despejó la variable y.
B)m=−2,b=−5Error al manejar los signos durante el despeje de y.
C)m=2,b=5Correcto. 2y=4x+10⇒y=2x+5.
D)m=2,b=10Olvidaste dividir el término independiente por el coeficiente de y.
💡 Explicación
Para hallar la pendiente y el intercepto a partir de la forma general, se debe despejar la variable y para llevar la ecuación a la forma y=mx+b.
Pregunta 13
Pregunta 13 · D8Bloom: Apply
Un ingeniero calcula la distancia más corta (perpendicular) desde un punto de control a una carretera recta.
¿Cuál es la distancia del punto P(2,3) a la recta 3x+4y−8=0?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: D)2 unidades
💡 Explicación
La distancia de un punto (x0,y0) a una recta Ax+By+C=0 se halla con la fórmula d=A2+B2∣Ax0+By0+C∣.
Ver respuesta
Respuesta correcta: D)2 unidades
A)10 unidadesOlvidaste dividir por la magnitud del vector normal (A2+B2).
B)1.5 unidadesError en el cálculo aritmético del numerador o denominador.
C)5 unidadesError al aplicar la fórmula de distancia de un punto a una recta.
La distancia de un punto (x0,y0) a una recta Ax+By+C=0 se halla con la fórmula d=A2+B2∣Ax0+By0+C∣.
Pregunta 14
Pregunta 14 · D8Bloom: Analyze
Se estudian las propiedades de los cuadriláteros en el plano cartesiano mediante sus pendientes.
Dada una recta con ángulo de inclinación α=45∘ con el eje positivo de las x, ¿cuál es su pendiente?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: A)1
💡 Explicación
Existe una relación directa entre la trigonometría y la geometría analítica: la pendiente m de una recta es la tangente de su ángulo de inclinación α.
Ver respuesta
Respuesta correcta: A)1
A)1Correcto. La pendiente es igual a la tangente del ángulo de inclinación: tan(45∘)=1.
B)0Esta sería la pendiente si el ángulo fuera 0∘ (horizontal).
C)2Confundiste la tangente con el valor de las funciones seno o coseno evaluadas en otros ángulos.
D)InfinitoEsta sería la pendiente si el ángulo fuera 90∘ (vertical).
💡 Explicación
Existe una relación directa entre la trigonometría y la geometría analítica: la pendiente m de una recta es la tangente de su ángulo de inclinación α.
Pregunta 15
Pregunta 15 · D8Bloom: Apply
Un estudiante de ingeniería de la USAC utiliza la forma simétrica de la recta para identificar rápidamente los puntos de corte con los ejes.
¿Cuál es la ecuación general de la recta cuya forma simétrica es 3x+4y=1?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: A)4x+3y−12=0
💡 Explicación
En la forma simétrica x/a+y/b=1, los valores a y b representan las intersecciones con los ejes x e y respectivamente.
Ver respuesta
Respuesta correcta: A)4x+3y−12=0
A)4x+3y−12=0Correcto. Multiplicando por 12: 4x+3y=12⇒4x+3y−12=0.
B)3x+4y−1=0No se realizó correctamente el producto por el mínimo común múltiplo.
C)4x+3y−1=0Olvidaste multiplicar el término de la derecha por el denominador común.
D)3x+4y−12=0Se intercambiaron los coeficientes de las variables.
💡 Explicación
En la forma simétrica x/a+y/b=1, los valores a y b representan las intersecciones con los ejes x e y respectivamente.
Pregunta 16
Pregunta 16 · D8Bloom: Analyze
Un estudiante analiza si tres puntos dados en el plano están alineados (son colineales).
¿Son colineales los puntos A(1,2), B(2,4) y C(3,6)?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: D)Sí, porque la pendiente entre A y B es igual a la pendiente entre B y C.
💡 Explicación
Tres o más puntos son colineales si pertenecen a la misma recta, lo cual algebraicamente se verifica comprobando que las pendientes entre cualquier par de puntos sean idénticas.
Ver respuesta
Respuesta correcta: D)Sí, porque la pendiente entre A y B es igual a la pendiente entre B y C.
A)No, porque forman un triángulo de área pequeña.Si las pendientes son iguales, el área del triángulo formado por ellos es exactamente cero.
B)Sí, porque las coordenadas x aumentan de 1 en 1.Esto no garantiza colinealidad si las coordenadas y no aumentan de manera proporcional.
C)No, porque no hay una recta que pase por el origen.La colinealidad no depende de si la recta pasa o no por el origen.
D)Sí, porque la pendiente entre A y B es igual a la pendiente entre B y C.Correcto. mAB=(4−2)/(2−1)=2 y mBC=(6−4)/(3−2)=2.
💡 Explicación
Tres o más puntos son colineales si pertenecen a la misma recta, lo cual algebraicamente se verifica comprobando que las pendientes entre cualquier par de puntos sean idénticas.
Pregunta 17
Pregunta 17 · D10Bloom: Evaluate
Un matemático estudia las rectas que dividen a un segmento en una razón dada (no solo el punto medio).
¿Cuáles son las coordenadas del punto P que divide al segmento AB con A(1,1) y B(7,4) en una razón r=2 (es decir, AP=2PB)?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: A)(5,3)
💡 Explicación
La división de un segmento en una razón r utiliza la fórmula x=(x1+rx2)/(1+r). Si r=2, el punto está al doble de distancia de A que de B.
C)(3,2)Error al aplicar la fórmula de división de un segmento en una razón dada.
D)(4,3)Incorrecto. No satisface la razón de distancias requerida.
💡 Explicación
La división de un segmento en una razón r utiliza la fórmula x=(x1+rx2)/(1+r). Si r=2, el punto está al doble de distancia de A que de B.
Pregunta 18
Pregunta 18 · D10Bloom: Evaluate
Un estudiante de ingeniería civil calcula el ángulo agudo que forman dos carreteras representadas por rectas.
¿Cuál es el ángulo agudo aproximado entre las rectas y=2x+1 y y=−3x+5?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: D)45∘
💡 Explicación
El ángulo entre dos rectas se halla mediante la fórmula de la tangente de la diferencia de sus ángulos de inclinación, expresada en términos de sus pendientes.
Ver respuesta
Respuesta correcta: D)45∘
A)30∘30 grados exigiría que la tangente del ángulo fuera aproximadamente 0,58. Aquí |(m₂ - m₁)/(1 + m₁m₂)| = |(-3 - 2)/(1 + 2·(-3))| = |-5/-5| = 1, y el ángulo cuya tangente es 1 es 45 grados.
B)60∘60 grados tiene tangente √3, y ese valor no aparece al aplicar la fórmula del ángulo entre rectas a estas dos pendientes.
C)90∘Solo si el producto de pendientes fuera −1, pero 2×(−3)=−6.
El ángulo entre dos rectas se halla mediante la fórmula de la tangente de la diferencia de sus ángulos de inclinación, expresada en términos de sus pendientes.
Pregunta 19
Pregunta 19 · D10Bloom: Analyze
Un arquitecto diseña una plaza y necesita hallar el punto de la recta 2x+y=5 que esté más cerca del origen.
¿Cuál es el punto de la recta 2x+y−5=0 más cercano al origen (0,0)?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)(2,1)
💡 Explicación
El punto de una recta más cercano al origen es el pie de la perpendicular trazada desde el origen a dicha recta.
Ver respuesta
Respuesta correcta: C)(2,1)
A)(2.5,0)Este es el intercepto con x, no necesariamente el más cercano al origen.
B)(1,3)Este punto está en la recta, pero su distancia al origen (10) es mayor que la de (2,1) que es 5.
C)(2,1)Correcto. El punto más cercano está en la recta perpendicular que pasa por el origen (y=0.5x). Intersección: 2x+0.5x=5⇒2.5x=5⇒x=2,y=1.
D)(0,5)Este es el intercepto con y, más alejado que el punto perpendicular.
💡 Explicación
El punto de una recta más cercano al origen es el pie de la perpendicular trazada desde el origen a dicha recta.
Pregunta 20
Pregunta 20 · D10Bloom: Evaluate
Se plantea un problema sobre la mediatriz de un segmento como lugar geométrico de puntos equidistantes de los extremos.
¿Cuál es la ecuación de la mediatriz del segmento que une los puntos A(2,1) y B(4,5)?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)x+2y−9=0
💡 Explicación
La mediatriz es la recta perpendicular a un segmento que pasa por su punto medio. Requiere combinar los conceptos de punto medio y pendiente perpendicular.
Ver respuesta
Respuesta correcta: C)x+2y−9=0
A)y=2x−3Esta recta pasa por los puntos, no es la mediatriz.
B)2x+y−9=0Error al calcular la pendiente perpendicular.
C)x+2y−9=0Correcto. Punto medio M(3,3). Pendiente AB=4/2=2. Pendiente mediatriz m=−1/2. Ecuación: y−3=−1/2(x−3)⇒2y−6=−x+3⇒x+2y−9=0.
D)x−2y+3=0Error en los signos de la ecuación general resultante.
💡 Explicación
La mediatriz es la recta perpendicular a un segmento que pasa por su punto medio. Requiere combinar los conceptos de punto medio y pendiente perpendicular.
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