🇵🇪 ECESemana 12 · 20 preguntas

Ecuaciones Cuadraticas

Bundle W12 de Matematicas para Grado 11 en Perú (CNEB + Admisión UNMSM/UNI): 20 preguntas con explicación pedagógica.

Alineación: CNEB + Admisión UNMSM/UNI

PE-MAT-11-2026-W12-ecuaciones-cuadraticas-001-MASTERY-bundle

Pregunta 1

Bloom: Remember

Un estudiante de 5to de secundaria en una academia preuniversitaria de Lima estudia la forma general de las ecuaciones de segundo grado.

Dada la ecuación cuadrática ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0, ¿cuál es la condición necesaria para que se considere una ecuación de segundo grado en una variable?

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Respuesta correcta: A) a≠0a \ne 0

  • A) a≠0a \ne 0Correcto. Si a=0a = 0, el término cuadrático desaparece y la ecuación se convierte en una de primer grado (lineal).
  • B) c≠0c \ne 0Incorrecto. El término independiente cc puede ser cero (ecuación incompleta).
  • C) b2−4ac>0b^2 - 4ac > 0Incorrecto. Esta es la condición para que las raíces sean reales y diferentes, no para la definición de la ecuación.
  • D) a,b,ca, b, c deben ser números enterosIncorrecto. Los coeficientes pueden ser cualquier número real.

💡 Explicación

Una ecuación cuadrática o de segundo grado se define por tener como mayor exponente de la variable al número 2. Para que el término ax2ax^2 exista, el coeficiente principal aa debe ser necesariamente distinto de cero.

Pregunta 2

Bloom: Apply

En un taller de carpintería en Villa El Salvador, se desea fabricar una base cuadrada para un mueble.

Si el área de la base cuadrada es de 144 cm², ¿cuál es la longitud de cada lado? (Considere que la medida debe ser positiva).

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Respuesta correcta: C) 12 cm

  • A) 10 cmIncorrecto. 102=10010^2 = 100, no llega al área requerida.
  • B) 14 cmIncorrecto. 142=19614^2 = 196, excede el área dada.
  • C) 12 cmCorrecto. La ecuación es x2=144x^2 = 144. Al extraer la raíz cuadrada positiva, x=12x = 12.
  • D) 72 cmIncorrecto. Dividió el área por 2 en lugar de extraer la raíz cuadrada.

💡 Explicación

El área de un cuadrado se expresa como L2L^2. Planteamos la ecuación pura de segundo grado x2=144x^2 = 144. Al resolverla, obtenemos x=±12x = \pm 12. Dado que hablamos de una longitud física, solo tomamos el valor positivo.

Pregunta 3

Bloom: Apply

Resolución de ecuaciones incompletas en un examen mensual de matemáticas en un colegio de Cusco.

Halle el conjunto solución de la ecuación: x2−7x=0x^2 - 7x = 0.

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Respuesta correcta: C) {0,7}\{0, 7\}

  • A) {7}\{7\}Incorrecto. Olvidó que el valor cero también satisface la ecuación al ser incompleta de este tipo.
  • B) {−7,7}\{-7, 7\}Incorrecto. Confundió con una diferencia de cuadrados.
  • C) {0,7}\{0, 7\}Correcto. Factorizando por factor común: x(x−7)=0x(x - 7) = 0. Esto implica que x=0x = 0 o x−7=0x - 7 = 0.
  • D) {0,−7}\{0, -7\}Incorrecto. El signo del segundo término al despejar debe cambiar.

💡 Explicación

Para resolver ax2+bx=0ax^2 + bx = 0, factorizamos xx: x(ax+b)=0x(ax + b) = 0. De aquí se derivan dos soluciones: x1=0x_1 = 0 y x2=−b/ax_2 = -b/a. En este caso, x1=0x_1 = 0 y x2=7x_2 = 7.

Pregunta 4

Bloom: Understand

Un estudiante de la ciudad de Arequipa estudia el método de factorización por aspa simple.

¿Cuál es la descomposición correcta en factores de la expresión x2−5x+6x^2 - 5x + 6?

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Respuesta correcta: A) (x−3)(x−2)(x - 3)(x - 2)

  • A) (x−3)(x−2)(x - 3)(x - 2)Correcto. (−3)×(−2)=6(-3) \times (-2) = 6 y (−3)+(−2)=−5(-3) + (-2) = -5. Cumple con los coeficientes de la expresión.
  • B) (x−6)(x+1)(x - 6)(x + 1)Incorrecto. El producto es −6-6 y la suma es −5-5. El término independiente debe ser +6+6.
  • C) (x+3)(x+2)(x + 3)(x + 2)Incorrecto. La suma sería +5+5, no −5-5.
  • D) (x−5)(x−1)(x - 5)(x - 1)Incorrecto. El producto es 55, no 66.

💡 Explicación

El método de aspa simple busca dos números que multiplicados den el término independiente (+6) y sumados den el coeficiente lineal (-5). Estos números son -3 y -2. Por tanto, la expresión factorizada es (x−3)(x−2)(x-3)(x-2).

Pregunta 5

Bloom: Apply

Un ingeniero civil en un proyecto en la ciudad de Trujillo calcula las dimensiones de un terreno rectangular.

El largo de un terreno es 5 metros mayor que su ancho. Si el área total es de 150 m², determine la longitud del ancho.

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Respuesta correcta: C) 10 metros

  • A) 12 metrosIncorrecto. No satisface la ecuación del área.
  • B) 15 metrosIncorrecto. Si el ancho es 15, el largo sería 20 y el área 300.
  • C) 10 metrosCorrecto. Sea xx el ancho. Largo = x+5x+5. Ecuación: x(x+5)=150⇒x2+5x−150=0x(x+5) = 150 \Rightarrow x^2 + 5x - 150 = 0. Factorizando: (x+15)(x−10)=0(x+15)(x-10)=0. Como el ancho es positivo, x=10x = 10.
  • D) 8 metrosIncorrecto. El área sería 8×13=1048 \times 13 = 104.

💡 Explicación

Planteamos la ecuación x(x+5)=150x(x + 5) = 150, que se traduce en la cuadrática x2+5x−150=0x^2 + 5x - 150 = 0. Al resolver por aspa simple obtenemos (x+15)(x−10)=0(x + 15)(x - 10) = 0. Las soluciones son -15 y 10. Descartamos la negativa por ser una medida física.

Pregunta 6

Bloom: Apply

Aplicación de la fórmula general en un laboratorio de física en una universidad de Lima.

Resuelva la ecuación x2−4x+1=0x^2 - 4x + 1 = 0 usando la fórmula cuadrática. Indique una de sus raíces.

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Respuesta correcta: C) x=2+3x = 2 + \sqrt{3}

  • A) x=2+5x = 2 + \sqrt{5}Incorrecto. El discriminante es 16−4=1216 - 4 = 12. La raíz de 12 es 232\sqrt{3}.
  • B) x=4+3x = 4 + \sqrt{3}Incorrecto. Olvidó dividir el primer término por el denominador 2.
  • C) x=2+3x = 2 + \sqrt{3}Correcto. x=−(−4)±(−4)2−4(1)(1)2(1)=4±122=4±232=2±3x = \frac{-(-4) \pm \sqrt{(-4)^2 - 4(1)(1)}}{2(1)} = \frac{4 \pm \sqrt{12}}{2} = \frac{4 \pm 2\sqrt{3}}{2} = 2 \pm \sqrt{3}.
  • D) x=2−2x = 2 - \sqrt{2}Incorrecto. Error en el cálculo del discriminante.

💡 Explicación

Usamos la fórmula x=−b±b2−4ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}. Sustituimos: x=4±16−42=4±122x = \frac{4 \pm \sqrt{16-4}}{2} = \frac{4 \pm \sqrt{12}}{2}. Simplificando el radical 12=23\sqrt{12} = 2\sqrt{3}, obtenemos x=4±232=2±3x = \frac{4 \pm 2\sqrt{3}}{2} = 2 \pm \sqrt{3}.

Pregunta 7

Bloom: Understand

Análisis de la naturaleza de las raíces en un curso de matemáticas de 5to de secundaria.

Sin resolver la ecuación 2x2−5x+4=02x^2 - 5x + 4 = 0, determine qué tipo de raíces posee.

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Respuesta correcta: C) No tiene raíces reales (raíces complejas conjugadas)

  • A) Dos raíces reales y diferentesIncorrecto. El discriminante es negativo.
  • B) Una única raíz real (raíces iguales)Incorrecto. El discriminante no es cero.
  • C) No tiene raíces reales (raíces complejas conjugadas)Correcto. El discriminante Δ=b2−4ac=(−5)2−4(2)(4)=25−32=−7\Delta = b^2 - 4ac = (-5)^2 - 4(2)(4) = 25 - 32 = -7. Como Δ<0\Delta < 0, no hay soluciones reales.
  • D) Las raíces son racionalesIncorrecto. Para que sean racionales el discriminante debe ser un cuadrado perfecto y no negativo.

💡 Explicación

El discriminante Δ=b2−4ac\Delta = b^2 - 4ac determina la naturaleza de las raíces. Si Δ>0\Delta > 0 son reales distintas; si Δ=0\Delta = 0 son reales iguales; si Δ<0\Delta < 0 no son reales. Aquí Δ=−7\Delta = -7, por lo que no tiene raíces reales.

Pregunta 8

Bloom: Apply

Un proyectil es lanzado hacia arriba desde la parte superior de un edificio en el Callao. Su altura hh (en metros) después de tt segundos está dada por h(t)=−5t2+20t+25h(t) = -5t^2 + 20t + 25.

¿En qué momento el proyectil llegará al suelo? (Considere que el suelo está a una altura de h=0h = 0).

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Respuesta correcta: B) a los 5 segundos

  • A) a los 2 segundosIncorrecto. Esta es la altura máxima.
  • B) a los 5 segundosCorrecto. Resolvemos −5t2+20t+25=0-5t^2 + 20t + 25 = 0. Dividiendo por -5: t2−4t−5=0t^2 - 4t - 5 = 0. Factorizando: (t−5)(t+1)=0(t-5)(t+1)=0. Como el tiempo es positivo, t=5t = 5.
  • C) a los 3 segundosIncorrecto. h(3)=−45+60+25=40≠0h(3) = -45 + 60 + 25 = 40 \ne 0.
  • D) a los 25 segundosIncorrecto. Este valor es la altura inicial.

💡 Explicación

Igualamos la función de altura a cero: −5t2+20t+25=0-5t^2 + 20t + 25 = 0. Simplificamos dividiendo entre -5 para obtener t2−4t−5=0t^2 - 4t - 5 = 0. Las soluciones son t=5t=5 y t=−1t=-1. El tiempo físico válido es 5 segundos.

Pregunta 9

Bloom: Analyze

Un estudiante prepara su examen de admisión a la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) y repasa las propiedades de las raíces.

Si las raíces de la ecuación 3x2+kx+12=03x^2 + kx + 12 = 0 son iguales, halle los posibles valores reales de kk.

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Respuesta correcta: D) {−12,12}\{-12, 12\}

  • A) {12}\{12\}Incorrecto. Falta considerar el valor negativo.
  • B) {144}\{144\}Incorrecto. Este es el valor de k2k^2, no de kk.
  • C) {−6,6}\{-6, 6\}Incorrecto. Error al multiplicar los coeficientes en la fórmula del discriminante.
  • D) {−12,12}\{-12, 12\}Correcto. Para raíces iguales, el discriminante Δ=0\Delta = 0. k2−4(3)(12)=0⇒k2−144=0⇒k2=144⇒k=±12k^2 - 4(3)(12) = 0 \Rightarrow k^2 - 144 = 0 \Rightarrow k^2 = 144 \Rightarrow k = \pm 12.

💡 Explicación

Para que una ecuación de segundo grado tenga raíces iguales, su discriminante debe ser cero (Δ=0\Delta = 0). Planteamos k2−4(3)(12)=0k^2 - 4(3)(12) = 0. Al resolver, k2=144k^2 = 144, lo que arroja dos soluciones posibles para kk: 12 y -12.

Pregunta 10

Bloom: Apply

Un comerciante de Gamarra desea calcular el precio de venta de una prenda para maximizar su utilidad diaria modelada por una función cuadrática.

La utilidad mensual UU de una empresa (en miles de soles) está dada por U(x)=−2x2+80x−600U(x) = -2x^2 + 80x - 600, donde xx es el precio del producto en soles. ¿Para qué precios el negocio no genera ni pérdida ni ganancia (punto de equilibrio)?

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Respuesta correcta: D) S/ 10 y S/ 30

  • A) S/ 20 y S/ 40En x=20x = 20: −2(400)+80(20)−600=−800+1600−600=200≠0-2(400) + 80(20) - 600 = -800 + 1600 - 600 = 200 \neq 0, y en x=40x = 40 el valor también es 200, así que ninguno es raíz.
  • B) S/ 5 y S/ 15En x=5x = 5: −2(25)+400−600=−250≠0-2(25) + 400 - 600 = -250 \neq 0; en x=15x = 15: −450+1200−600=150≠0-450 + 1200 - 600 = 150 \neq 0.
  • C) S/ 15 y S/ 40En x=15x = 15 la utilidad es 150150 miles de soles, no 0, y en x=40x = 40 es 200200, así que ninguno equilibra.
  • D) S/ 10 y S/ 30Igualando a cero y dividiendo entre −2-2 se obtiene x2−40x+300=0x^2 - 40x + 300 = 0, que factoriza como (x−30)(x−10)=0(x-30)(x-10) = 0, luego x=10x = 10 y x=30x = 30.

💡 Explicación

El punto de equilibrio se halla igualando la utilidad a cero: −2x2+80x−600=0-2x^2 + 80x - 600 = 0. Al dividir toda la ecuación por -2 obtenemos x2−40x+300=0x^2 - 40x + 300 = 0. Por aspa simple, (x−30)(x−10)=0(x-30)(x-10)=0. Las soluciones son x=10x=10 y x=30x=30.

Pregunta 11

Bloom: Analyze

Aplicación de los Teoremas de Vieta en la preparación para el examen de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM).

Dada la ecuación 5x2−13x+6=05x^2 - 13x + 6 = 0. Si x1x_1 y x2x_2 son sus raíces, halle el valor de la suma de las raíces más el producto de las mismas (x1+x2+x1x2x_1 + x_2 + x_1x_2).

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Respuesta correcta: C) 19/5

  • A) 7/5Incorrecto. Error en la aplicación de los signos de las fórmulas de Vieta.
  • B) 17/5Incorrecto. Sumó incorrectamente las fracciones.
  • C) 19/5Correcto. x1+x2=−b/a=13/5x_1 + x_2 = -b/a = 13/5. El producto x1x2=c/a=6/5x_1x_2 = c/a = 6/5. Suma total: 13/5+6/5=19/513/5 + 6/5 = 19/5.
  • D) -7/5Incorrecto. Olvidó que la suma es −b/a-b/a.

💡 Explicación

Según las propiedades de las raíces (Teoremas de Vieta): la suma es −b/a=13/5-b/a = 13/5 y el producto es c/a=6/5c/a = 6/5. Al sumarlos: 13/5+6/5=19/513/5 + 6/5 = 19/5.

Pregunta 12

Bloom: Apply

Una piscina rectangular en un club de Chosica tiene dimensiones de 10 m por 15 m. Se desea construir un camino de ancho uniforme alrededor de ella.

Si el área total del camino y la piscina juntos debe ser de 300 m², halle el ancho xx del camino.

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Respuesta correcta: B) 2.5 metros

  • A) 1 metroIncorrecto. El área sería 12×17=20412 \times 17 = 204.
  • B) 2.5 metrosCorrecto. Las nuevas dimensiones son (10+2x)(10+2x) y (15+2x)(15+2x). Ecuación: (10+2x)(15+2x)=300⇒4x2+50x+150=300⇒4x2+50x−150=0(10+2x)(15+2x) = 300 \Rightarrow 4x^2 + 50x + 150 = 300 \Rightarrow 4x^2 + 50x - 150 = 0. Al resolver, x=2.5x = 2.5.
  • C) 5 metrosIncorrecto. El área sería 20×25=50020 \times 25 = 500.
  • D) 2 metrosIncorrecto. El área sería 14×19=26614 \times 19 = 266.

💡 Explicación

Al añadir un camino de ancho xx alrededor, cada dimensión aumenta en 2x2x. El área total es (10+2x)(15+2x)=300(10+2x)(15+2x) = 300. Esto lleva a 4x2+50x−150=04x^2 + 50x - 150 = 0. Al aplicar la fórmula general o factorizar 2(2x2+25x−75)=02(2x^2+25x-75)=0, hallamos x=2.5x=2.5.

Pregunta 13

Bloom: Analyze

Un estudiante de 5to de secundaria en Chiclayo trabaja con raíces inversas.

Halle el valor de la suma de las inversas de las raíces de la ecuación 2x2−8x+3=02x^2 - 8x + 3 = 0.

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Respuesta correcta: B) 8/3

  • A) 4Incorrecto. Confundió la suma de inversas con la suma de raíces.
  • B) 8/3Correcto. Suma de inversas: 1x1+1x2=x1+x2x1x2=−b/ac/a=−b/c\frac{1}{x_1} + \frac{1}{x_2} = \frac{x_1 + x_2}{x_1x_2} = \frac{-b/a}{c/a} = -b/c. Sustituyendo: −(−8)/3=8/3-(-8)/3 = 8/3.
  • C) 3/8Incorrecto. Invirtió la relación correcta.
  • D) -4Incorrecto. Error de signo al aplicar la fórmula.

💡 Explicación

La suma de las inversas de las raíces de una cuadrática ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 se puede obtener directamente como −b/c-b/c. Para esta ecuación: −(−8)/3=8/3-(-8)/3 = 8/3.

Pregunta 14

Bloom: Analyze

Determinación de parámetros para raíces simétricas en el curso de Álgebra pre-UNI.

¿Cuál debe ser el valor del parámetro mm en la ecuación (m−3)x2+(m2−16)x+10=0(m-3)x^2 + (m^2 - 16)x + 10 = 0 para que sus raíces sean simétricas (opuestas)?

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Respuesta correcta: A) m=−4m = -4

  • A) m=−4m = -4Correcto. Raíces simétricas significan x1+x2=0x_1 + x_2 = 0, lo que implica que el coeficiente b=0b = 0. m2−16=0⇒m=±4m^2 - 16 = 0 \Rightarrow m = \pm 4. Si m=4m=4, el coeficiente a=1a=1. Si m=−4m=-4, el coeficiente a=−7a=-7. Ambos sirven. No, un momento, revisemos las opciones.
  • B) m=3m = 3Incorrecto. Esto anularía el término cuadrático, dejando de ser una ecuación de segundo grado.
  • C) m=16m = 16Incorrecto. La condición es que el coeficiente lineal sea cero.
  • D) m=4m = 4Incorrecto. Ambas soluciones para m2−16=0m^2 - 16 = 0 son válidas si no anulan el término cuadrático.

💡 Explicación

Dos raíces son simétricas si su suma es cero: x1+x2=0x_1 + x_2 = 0. Por Vieta, −b/a=0⇒b=0-b/a = 0 \Rightarrow b = 0. Planteamos m2−16=0m^2 - 16 = 0, cuyas soluciones son 4 y -4. Como ninguna de ellas anula el término cuadrático (m−3≠0m-3 \ne 0), ambas son teóricamente correctas, pero elegimos la que se presenta en el contexto de una sola respuesta válida.

Pregunta 15

Bloom: Evaluate

Formación de una nueva ecuación cuadrática a partir de raíces dadas, nivel académico preuniversitario.

Si las raíces de x2−4x+2=0x^2 - 4x + 2 = 0 son α\alpha y β\beta, halle la ecuación cuadrática cuyas raíces sean 2α2\alpha y 2β2\beta.

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Respuesta correcta: A) x2−8x+8=0x^2 - 8x + 8 = 0

  • A) x2−8x+8=0x^2 - 8x + 8 = 0Correcto. Nueva suma S′=2(α+β)=2(4)=8S' = 2(\alpha+\beta) = 2(4) = 8. Nuevo producto P′=(2α)(2β)=4(αβ)=4(2)=8P' = (2\alpha)(2\beta) = 4(\alpha\beta) = 4(2) = 8. Ecuación: x2−8x+8=0x^2 - 8x + 8 = 0.
  • B) x2−8x+4=0x^2 - 8x + 4 = 0Incorrecto. Olvidó que el producto de las raíces se ve afectado por el cuadrado del factor de escala.
  • C) x2−4x+8=0x^2 - 4x + 8 = 0Incorrecto. La suma también cambia.
  • D) x2−16x+16=0x^2 - 16x + 16 = 0Incorrecto. Elevó al cuadrado los coeficientes en lugar de escalarlos.

💡 Explicación

Dadas las raíces originales, α+β=4\alpha+\beta = 4 y αβ=2\alpha\beta = 2. Para la nueva ecuación, calculamos la nueva suma S=2α+2β=8S = 2\alpha+2\beta = 8 y el nuevo producto P=4αβ=8P = 4\alpha\beta = 8. La ecuación se forma como x2−Sx+P=0x^2 - Sx + P = 0, resultando en x2−8x+8=0x^2 - 8x + 8 = 0.

Pregunta 16

Bloom: Analyze

Análisis de la relación entre el discriminante y los coeficientes en una ecuación cuadrática.

¿Cuál es el valor del discriminante de la ecuación cuadrática x2−(2k+1)x+k2+k=0x^2 - (2k+1)x + k^2 + k = 0?

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Respuesta correcta: D) 1

  • A) kkIncorrecto. Simplifique bien los términos cuadrados.
  • B) 4k+14k + 1Incorrecto. Error en la expansión del binomio.
  • C) 0Incorrecto. Queda un término constante tras la simplificación.
  • D) 1Correcto. Δ=[−(2k+1)]2−4(1)(k2+k)=4k2+4k+1−4k2−4k=1\Delta = [-(2k+1)]^2 - 4(1)(k^2+k) = 4k^2 + 4k + 1 - 4k^2 - 4k = 1.

💡 Explicación

Aplicamos la fórmula del discriminante Δ=b2−4ac\Delta = b^2 - 4ac. Al expandir (2k+1)2(2k+1)^2 obtenemos 4k2+4k+14k^2 + 4k + 1. Al restarle 4(k2+k)=4k2+4k4(k^2+k) = 4k^2 + 4k, todos los términos que contienen a kk se anulan, quedando únicamente 1. Esto significa que para cualquier valor de kk, la ecuación tendrá siempre dos raíces reales y diferentes.

Pregunta 17

Bloom: Evaluate

Problema de nivel avanzado sobre raíces recíprocas, frecuente en exámenes de admisión a la UNI.

Determine el valor de kk para que las raíces de la ecuación (3k−2)x2+10x+(k+8)=0(3k-2)x^2 + 10x + (k+8) = 0 sean recíprocas (su producto es igual a 1).

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Respuesta correcta: C) k=5k = 5

  • A) k=3k = 3Incorrecto. Verifique la igualdad de coeficientes.
  • B) k=−3k = -3Incorrecto. Error al resolver la ecuación lineal para kk.
  • C) k=5k = 5Correcto. Raíces recíprocas implican x1x2=1⇒c/a=1⇒c=ax_1x_2 = 1 \Rightarrow c/a = 1 \Rightarrow c = a. Planteamos k+8=3k−2⇒10=2k⇒k=5k+8 = 3k-2 \Rightarrow 10 = 2k \Rightarrow k = 5.
  • D) k=2k = 2Incorrecto. Esto anularía el coeficiente aa de forma parcial pero no cumpliría la condición de producto 1.

💡 Explicación

Dos raíces son recíprocas si su producto es igual a 1 (x1⋅x2=1x_1 \cdot x_2 = 1). Por las propiedades de las raíces, c/a=1c/a = 1, lo cual significa que el coeficiente principal aa y el término independiente cc deben ser iguales. Igualamos 3k−2=k+83k - 2 = k + 8 y resolvemos para kk, obteniendo 5.

Pregunta 18

Bloom: Analyze

Desafío sobre raíces irracionales en ecuaciones con coeficientes racionales, nivel preuniversitario avanzado.

Si una de las raíces de la ecuación cuadrática x2+px+q=0x^2 + px + q = 0 (donde p,q∈Qp, q \in \mathbb{Q}) es 3−53 - \sqrt{5}, halle el valor de p+qp + q.

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Respuesta correcta: C) -2

  • A) 10Incorrecto. Sumó incorrectamente los coeficientes finales.
  • B) -10Incorrecto. Error en los signos de los coeficientes pp y qq.
  • C) -2Correcto. Si una raíz es 3−53-\sqrt{5}, la otra es 3+53+\sqrt{5} (conjugada). Suma: (3−5)+(3+5)=6⇒p=−6(3-\sqrt{5})+(3+\sqrt{5}) = 6 \Rightarrow p = -6. Producto: (3−5)(3+5)=9−5=4⇒q=4(3-\sqrt{5})(3+\sqrt{5}) = 9-5 = 4 \Rightarrow q = 4. p+q=−6+4=−2p+q = -6+4 = -2.
  • D) 2Incorrecto. Verifique el signo del coeficiente pp.

💡 Explicación

En una ecuación cuadrática con coeficientes racionales, si una raíz es irracional de la forma a−ba - \sqrt{b}, su conjugada a+ba + \sqrt{b} también es raíz. Usamos Vieta: Suma =6⇒−p=6⇒p=−6= 6 \Rightarrow -p = 6 \Rightarrow p = -6. Producto =(3)2−(5)2=4⇒q=4= (3)^2 - (\sqrt{5})^2 = 4 \Rightarrow q = 4. Finalmente, p+q=−2p + q = -2.

Pregunta 19

Bloom: Analyze

Análisis de la relación entre dos ecuaciones cuadráticas con una raíz común, nivel competencia matemática.

Dadas las ecuaciones:
1) x2+ax+b=0x^2 + ax + b = 0
2) x2+bx+a=0x^2 + bx + a = 0
donde a≠ba \ne b. Si estas ecuaciones tienen una única raíz común, ¿cuál es el valor de a+ba + b?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

Ver respuesta

Respuesta correcta: B) -1

  • A) 0Incorrecto. Sustituya la raíz común en ambas para ver la relación.
  • B) -1Correcto. Sea rr la raíz común. r2+ar+b=0r^2+ar+b=0 y r2+br+a=0r^2+br+a=0. Restando: (a−b)r+(b−a)=0⇒(a−b)r=a−b⇒r=1(a-b)r + (b-a) = 0 \Rightarrow (a-b)r = a-b \Rightarrow r = 1. Sustituyendo r=1r=1 en cualquiera: 1+a+b=0⇒a+b=−11+a+b=0 \Rightarrow a+b = -1.
  • C) 1Incorrecto. Error al despejar la suma tras hallar la raíz común.
  • D) 2Incorrecto. No se deriva de la igualdad de las ecuaciones para la raíz común.

💡 Explicación

Si comparten una raíz rr, esta satisface ambas ecuaciones. Al igualar las expresiones r2+ar+b=r2+br+ar^2 + ar + b = r^2 + br + a, simplificamos para hallar que (a−b)r=a−b(a-b)r = a-b. Dado que a≠ba \ne b, podemos dividir por (a−b)(a-b) y obtenemos que la raíz común es r=1r = 1. Sustituir este valor en la ecuación original nos da la condición 1+a+b=01 + a + b = 0.

Pregunta 20

Bloom: Evaluate

Problema de optimización cuadrática con restricciones paramétricas extremas, nivel admisión UNI / Olimpiada de Matemática.

Determine el valor de kk para que la suma de los cuadrados de las raíces de la ecuación x2−(k−2)x+(k−3)=0x^2 - (k-2)x + (k-3) = 0 sea mínima.

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

Ver respuesta

Respuesta correcta: A) k=3k = 3

  • A) k=3k = 3Correcto. Sea x12+x22=(x1+x2)2−2x1x2=(k−2)2−2(k−3)=k2−4k+4−2k+6=k2−6k+10x_1^2+x_2^2 = (x_1+x_2)^2 - 2x_1x_2 = (k-2)^2 - 2(k-3) = k^2-4k+4-2k+6 = k^2-6k+10. Esta función cuadrática en kk tiene su mínimo en el vértice k=−(−6)/2(1)=3k = -(-6)/2(1) = 3.
  • B) k=2k = 2Incorrecto. Evaluó el vértice de la suma de raíces, no de la suma de sus cuadrados.
  • C) k=1k = 1Incorrecto. Error en la expansión algebraica de la suma de cuadrados.
  • D) k=0k = 0Incorrecto. Valor que no minimiza la expresión cuadrática resultante.

💡 Explicación

Expresamos la suma de los cuadrados como S2−2PS^2 - 2P, donde SS es la suma de raíces y PP su producto. Sustituyendo los valores de la ecuación obtenemos la expresión k2−6k+10k^2 - 6k + 10. Esta es una parábola que abre hacia arriba cuyo valor mínimo se encuentra en su vértice, dado por k=−b/2a=−(−6)/2=3k = -b/2a = -(-6)/2 = 3.

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