Curso Matem ´ aticas B ´ asicas para ciencias, ciencias econ ´ omicas e ingenier´ ıas. Autora: Margarita Ospina Pulido Colecci ´ on notas de clase Facultad de Ciencias Sede Bogot ´ a Editorial Universidad Nacional de Colombia, 2016 Solucionario Elaborado por Brayan David Escobar L ´ opez (Estudiante de Matem ´ aticas y Monitor del curso en el segundo semestre de 2016) Ejercicios 1.1 1. Contenencia B P B ⊆ P B ( P B + P I N I ⊆ N I ( N I + N P C P * C P + C C B C * B C + B I D I * D I ⊇ D I ) D A B A * B A ⊇ B A ) B D E A ⊆ E A ⊇ B F P F ⊆ P F ( P F + P A E A * E A + E F F F ⊆ F F ⊇ F 2. Pertenencia. N P I A B C D E F 4 ∈ ∈ / ∈ / ∈ / ∈ ∈ / ∈ / ∈ / ∈ 12 ∈ ∈ / ∈ ∈ ∈ / ∈ / ∈ / ∈ / ∈ 5 ∈ / ∈ ∈ / ∈ / ∈ / ∈ ∈ ∈ / ∈ 0 ∈ ∈ / ∈ / ∈ / ∈ / ∈ / ∈ / ∈ ∈ 3 ∈ / ∈ ∈ / ∈ / ∈ / ∈ ∈ ∈ / ∈ 1 ∈ / ∈ ∈ / ∈ / ∈ ∈ / ∈ / ∈ / ∈ 18 ∈ ∈ / ∈ ∈ / ∈ / ∈ / ∈ / ∈ / ∈ 6 ∈ ∈ / ∈ ∈ ∈ ∈ / ∈ / ∈ / ∈ 15 ∈ / ∈ ∈ / ∈ / ∈ / ∈ / ∈ / ∈ / ∈ Ejercicios 1.2 1. C = {a, b, c} (a) ℘ ( D)= ℘ (C) ∪ {{d}, {a, d}, {b, d}, {c, d}, {a, b, d}, {a, c, d}, {b, c, d}, D} (b) ℘ ( E)= ℘ ( D) ∪ {{e}, {a, e}, {b, e}, {c, e}, {d, e}, {a, b, e}, {a, c, e}, {a, d, e}, {b, c, e}, {b, d, e}, {c, d, e}, {a, b, c, e}, {a, b, d, e}, {a, c, d, e}, {b, c, d, e}, E} 2. verdadera 1
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Curso Matematicas Basicas para ciencias, ciencias economicas e ingenierıas.
Autora: Margarita Ospina Pulido
Coleccion notas de clase
Facultad de Ciencias Sede Bogota
Editorial Universidad Nacional de Colombia, 2016
Solucionario
Elaborado por Brayan David Escobar Lopez
(Estudiante de Matematicas y Monitor del curso en el segundo semestre de 2016)
P′ = IA′ = I ∪ {0, 2, 4}B′ = {x|x es mayor que 12} ∪ {0, 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10, 11}C′ = {0, 3, 5, 7} ∪ {x|x es mayor que 8}D′ = {x|x es par y menor que 16} ∪ {x|x es mayor o igual a 16}E′ = {0, 1, 2, 4} ∪ {x|x es mayor o igual a 6}F′ = {x|x es mayor o igual a 1}U′ = ∅
2. Algunos ejemplos:
P ∪ I = U P ∪ A = P I ∪ E = I
P ∩ I = ∅ P ∩ A = A I ∩ E = E
A ∩ B = B B ∩ C = {6, 8} U ∪ P = U
U ∩ E = E B ∪U = U A ∩U = A
3. H denota cualquier conjunto
∅ ∪ H = H ∅ ∩ H = ∅
Ejercicios 1.5
15. (A ∪ B)′ = A′ ∩ B′
A ∪ B (A ∪ B)′
A B
U
A B
U
2
A′ B′ A′ ∩ B′
A B
U
A B
U
A B
U
16. (A ∩ B)′ = A′ ∪ B′
A ∩ B (A ∩ B)′
A B
U
A B
U
A′ B′ A′ ∩ B′
A B
U
A B
U
A B
U
Ejercicios 1.7
2. B = {1, 8}
3. B = {1, 2, 4, 5, 7, 9}
3
Ejercicios 1.8
U: pacientes de cardiologıaA: pacientes con presion altaF: pacientes que fumanC: pacientes con colesterol alto
A ∩ C′ ∩ F′
C ∩ A′ ∩ F′ F ∩ C′ ∩ A′
A ∩ C ∩ F
A
C F
A ∩ F ∩ C′A ∩ C ∩ F′
C ∩ F ∩ A′
A′ ∩ F′ ∩ C′
U
A
C F
8
9 12
2
67
4
4
U
A ∩ C ∩ F:pacientes que tienen la precion alta, que tienen el colesterol alto y que fuman
A∩ F∩C′:pacientes que tienen la precion alta, que fuman y que no tienen el colesterol alto
A∩C∩ F′:pacientes que tienen la precion alta, que tienen el colesterol alto y que no fuman
C∩ F∩A′:pacientes que tienen el colesterol alto, que fuman y que no tienen la precion alta
A′∩ F′∩C′:pacientes que no tienen la precion alta, que no fuman y que no tienen el colesterol alto
A∩C′∩ F′:pacientes que tienen la precion alta, que no tienen el colesterol alto y no fuman
C ∩ A′ ∩ F′:pacientes con colesterol alto, que no tienen la precion alta y que no fuman
F∩C′∩A′:pacientes que fuman, que no tienen el colesterol alto y que no tienen la precion alta
1. (x− 2)(x+ 1)3 tiene dos ceros, x = 2 es un cero racional de multiplicidad 1 y x = −1es un cero racional de multiplicidad 3.
16
2. 3(x − 2)(x − 1)(x + 2)2 tiene 3 ceros, x = 2 es un cero racional de multiplicidad1, x = 1 es un cero racional de multiplicidad 1, x = −2 es un cero racional demultiplicidad 2.
3.19(3x + 1)(3x− 2)(x + 2)(x− 3) tiene 4 ceros, x =
−13
es un cero racional de multi-
plicidad 1, x =23
es un cero racional de multiplicidad 1, x = −2 es un cero racionalde multiplicidad 1, x = 3 es un cero racional de multiplicidad 1.
4. (x + 3)3 tiene un cero, x = −3 es un cero racional de multiplicidad 3.
5. (2x− 1)(4x + 1)(x2 + 2) tiene dos ceros reales, tiene un factor cuadratico x2 + 2 que
no se puede factorizar en los reales, x =12
es un cero racional de multiplicidad 1,
x =−14
es un cero racional de multiplicidad 1.
6. (x + 2)2(2x − 1)(4x2 + 2x + 1) tiene dos ceros reales, tiene un factor cuadratico
4x2 + 2x + 1 que no se puede factorizar en los reales, x =12
es un cero racionalde multiplicidad 1, x = −2 es un cero racional de multiplicidad 2.
7. (x − 2)(x + 1)
(x +
√21− 5
2
)(x +−√
21− 52
)tiene 4 ceros, x = 2 es un cero
racional de multiplicidad 1, x = −1 es un cero racional de multiplicidad 1, x =(−−√
21− 52
)es un cero irracional de multiplicidad 1, x =
(−√
21− 52
)es un
cero irracional de multiplicidad 1.
Ejercicios 7.1
Hay 15 conjuntos de dos elementos:
15 = (62)
{a, b}{a, c}{a, d}
{a, e}{a, f }{b, c}{b, d}
{b, e}{b, f }{c, d}{c, e}
{c, f }{d, e}{d, f }{e, f }
Hay 20 conjuntos de dos elementos:
20 = (63)
{a, b, c}{a, b, d}{a, b, e}
{a, b, f }{a, c, d}
{a, c, e}{a, c, f }
{a, d, e}{a, d, f }
17
{a, e, f }{b, c, d}{b, c, e}
{b, c, f }{b, d, e}{b, d, f }
{b, e, f }{c, d, e}{c, d, f }
{c, e, f }{d, e, f }
Ejercicios-observaciones 7.3
1. (n0) = (n
n) = 1
2. (n1) = ( n
n−1) = n
3. (41) = (4
3)
(54) = (5
1)
(235 ) = (23
18)
(40) = (4
4)
(52) = (5
3)
(184 ) = (18
14)
(50) = (5
5)
(62) = (6
4)
(159 ) = (15
6 )
4. a) (153 )x12y3
b) (1713)x4y13
c) (109 )xy9
d) (220 )x22
e) (84)x4y4
f) (4223)x19y23
g) (2422)x2y22
h) (1313)y
13
Ejercicios 7.5
1. a) −(149 )x5y9
b) −(149 )x5y9
c) 7
d) −(147 )x7y7
2. a) −2537(127 )x5y7
b) −2339(129 )x3y9
c) 6
d) 2636(126 )x6y6
3. a) −23(83)x10y−3
b) −25(85)x3y−5
c) 4
d) −2(81)x14y−1;−23(8
3)x10y−3;−25(8
5)x6y−5;−27(87)x2y−7;
Ejercicios 8.1
1. 25.5
2. 30
3. 25
4. α = 80 y su complemento 10
5. entre 60 y 70
6. δ esta entre 28.33 y 33.33
18
Ejercicios 8.2
Con los siguientes datos es posible determinar la medida de los demas angulos de losliterales a. y b.
a. El valor de x es 25 y los angulos senalados miden 43 grados.
b. El valor de x es 56 y los angulos senalados miden 74 y 106 grados.
Ejercicios 8.3
1. es un triangulo rectangulo cuyos angulos son: 30 , 60 y 90
2. es un triangulo acutangulo cuyos angulos son: 40 , 55 y 85
3. es un triangulo obtusangulo cuyos angulos son: 34 , 38 y 108
Ejercicios 8.4
1. Sı
2.104
y214
3.145
y245
5. AA
Ejercicios 8.72. a. F
b. Vc. V
d. Ve. Ff. V
g. Vh. Vi. V
j. Fk. Fl. F
m. F
Ejercicios 8.8
1. 18
2. 12 + 6√
2
3. 15
4. = 58
5.
6. Perımetro = 68Area = 252
7. 8
8. 1230m
9. 8424cm2
10. 6
11. la proporcion de precio por centımetro cuadrado es de 2 a 1, es decir, la pizza dediametro 20 cm es dos veces mas costosa por centımetro cuadrado que la pizza dediametro 40 cm.
19
12. (a) 9
(b) 12
(c)9π
2− 9
(d) Cuadrado circunscrito en circunferencia.
Area del cuadrado = 18Perımetro del cuadrado = 12
√2
Area sombreada = 18− 9π
2
13. 32 + 48π
14. Area =L2
4cm2
15. Area = 32√
3Volumen = 8
√3cm3
16. Silo con techo conico: C ; Silo con techo esferico: S
2VC =
323
πm3
2
2
2VS =
403
πm3
2
2
17. Se necesitan 5 galones de pintura por cada silo.
20
Ejercicios 9.1
1. Plano cartesiano
X
Y
(-3,2)
(2,-1)
(5,3)
(0,5)
(4,0)
(-2,-4)
(3,1)
(7,-2)
(1,1)
(-1,-1)
(0,0)
2. Q) (-3,1)R) (2,2)
S) (0,-2.5)T) (-3,-3)
U) (-1,4)W) (2,-4)
Z) (4,0)
3. a) a > 0 y b > 0
b) a < 0 y b > 0
c) a < 0 y b < 0
d) a > 0 y b < 0
e) b = 0
f) a = 0
Ejercicios 9.2
1. Por ejemplo la distancia entre los puntos (2,-1) y (-3,-6) es 5√
2
2. Para 3 unidades una pareja es: (1,1) y (2, 1− 2√
2. Graficas de l y j respectivamente, ambas no son inyectivas ni pares ni impares.
−4 −3 −2 −1 1 2 3
−2
−1
1
Dominio: R
Imagen: (−∞, 1]
35
−4 −2 2 4
2
4
6
8
Dominio: R
Imagen: [0, ∞)
3. Numeral 2)
−1 1 2 3 4
−4
−2
2
y = g(x)− 1
−1 1 2 3 4
−4
−2
2
y = g(x + 1)
−1 1 2 3 4
−3
−2
−1
1
2
y = g(x) + 1
−1 1 2 3 4
−3
−2
−1
1
2
y = g(2x)
36
−1 1 2 3 4
−4
−2
2
y = g(x− 1)
−1 1 2 3 4
−4
−2
2
y = g(
12
x)
5. Sean f y g funciones no cero, en las siguientes tablas se expresa si la operacion entredos funciones pares o impares da como resultado una funcion par (P) , impar (I) ,nunca par nunca impar (N)
¿ Hay cambios en las siguientes tablas si f es cero o g es cero?
Tabla f + g
+ g par g impar
f par N
f impar
Tabla f × g
× g par g impar
f par
f impar P
Tabla f ◦ g
◦ g par g impar
f par P
f impar
6. a) Dom( f ) = R ; Im( f ) = [1, ∞)
Dom(n) = [0, ∞) ; Im(n) = [0, ∞)
Dom(j) = R ; Im(j) = (0, ∞)
Dom(g) = R ; Im(g) = [0, ∞)
Dom(k) = R− {0} ; Im(g) = R− {0}
Dom(l) = (0, ∞) ; Im(l) = R
Dom(h) = R ; Im(h) =(−∞,
498
]Dom(m) = R ; Im(m) = {1,−1}
b) dominios composiciones
37
1) (0, ∞)
2) (0, ∞)
3) R− {0}
4)[−12
, 3]
5) R− {0}
6) R
7) [0, ∞)
8) [e−2, ∞)
9)(−12
, 3)
10) R
7. a) Area =
√3
4L2 ; Perimetro = 3L
b) l =√
2s
d ; Area =d2
2c) Area = 6L2 ; Volumen = L3
8. Es una funcion escalonada que vale 2500 hasta 2, luego cada 500 (eje y) hay escalones
de14
de ancho (15 min , eje x)
En total hay 18 escalones de14
de ancho, finalmente a partir de 6.5 (6h 30 min) hay
un escalon a la altura 12000, es decir la funcion vale 12000 en (6.5, ∞).
9. x = 50
10. Logra llegar con una ventaja de aproximadamente medio minuto.
11. a) 3200
b) 100× 2t/3
c) Sı
d) Entre 24 y 27 horas
12. a)18
gr
b) 2× 12
t/15
c) Entre 0.0.gr y 0.1gr
d) Entre 105 y 120 horas
Ejercicio 13.4
Alcanza un altura de 7.52 metros y su base esta a una distancia del edificio de 2.74 metros.
Ejercicios 13.7
1. T. Coseno. 2. T. Coseno. 3. T. seno. 4. T. seno.
Ejercicios 13.9
38
1. verdadero 2. Falso 3. verdadero 4. Falso
Ejercicios 13.10 (pag 468)
−6 −4 −2 2 4 6
−2
−1
1
2k(x) = 2 sin
(x− π
4
)Dominio: R
Imagen: [−2, 2]
Amplitud: 2
Desplazamiento de fase:π
4
Periodo: 2π
−6 −4 −2 2 4 6
−1
1
2
3
4
l(x) = |1− 3 sin (2x− π)|
Dominio: R
Imagen: [0, 4]
Ejercicios 13.12 (pag 476)
1. b)
2. b)
3. c)
4. b)
5. b)
6. c)
7. a)
8. a)
9. b)
10. Por ejemplo sen(θ) =817
; cos(θ) =1517
11. AB = 6 y BC = 2√
3
12. Por ejemplo sen(α) = −√
154
13. Por ejemplo sen(α) = −2√
55
39
14. α = β = 0∨ α = 2π − β 17. α =π
4∨ α =
54
π
18. d) 19. c) 20. a) 21. 33.7 22. 2.83Km 23. 39542