Antes de empezar: Área de rectángulos, cuadrados perfectos e inecuaciones cuadráticas.
Al terminar: Completa el cuadrado para obtener un máximo global y resolver restricciones de área sin derivadas.
El semiperímetro relaciona los lados
Si el perímetro P está fijo, la suma de ancho y largo es . Al elegir ancho x, el otro lado queda determinado por S−x. Un rectángulo no degenerado exige . Los extremos corresponden a una figura aplastada de área cero y no pertenecen al dominio.
Completar el cuadrado muestra el máximo global
Reorganiza el área como una constante menos un cuadrado. El término restado nunca es negativo. Por eso el área no supera y alcanza ese valor cuando . El otro lado mide lo mismo: el cuadrado maximiza el área entre todos los rectángulos con ese perímetro. No es una conjetura obtenida de unos pocos dibujos.
Un objetivo de área es una restricción de distancia
Con perímetro y . Exigir un área de al menos equivale . La distancia entre x y 10 no supera 4: los anchos válidos van de 6 a 14 m, incluidos. Los dos extremos intercambian ancho y largo; describen rectángulos congruentes.
Estricto, imposible y caso límite
Si se exige más de los extremos 6 y 14 se excluyen. Si se exige al menos solo sirve . Un objetivo mayor que no tiene solución. Un objetivo de cero o menor no elimina ningún rectángulo del dominio original. Comprueba estos casos antes de tomar una raíz cuadrada.
No confundas máximo con una raíz
Las raíces de indican área cero; el vértice da el máximo. Las raíces de indican dónde se alcanza el objetivo T. Cada ecuación responde una pregunta distinta. En un problema con lados enteros, primero resuelve sobre los reales y después conserva los enteros del intervalo, respetando si sus extremos son abiertos o cerrados.
Ejemplos resueltos
Ejemplo resuelto 1
Entre rectángulos no degenerados de perímetro 24 m, encuentra el área máxima sin usar derivadas.
- Sea x el ancho; el largo es . El dominio es .
- Completa el cuadrado: el área es .
- El cuadrado es no negativo: el área no supera 36. La igualdad se alcanza en dentro del dominio.
Ejemplo resuelto 2
Un rectángulo de perímetro 24 m debe tener área mayor que . Encuentra todos los anchos reales.
- El área se escribe con .
- La condición equivale .
- La distancia de x a 6 debe ser menor que 2; los límites son 4 y 8.
- Los extremos se excluyen: allí el área solo iguala el objetivo. Todo el intervalo está dentro del dominio geométrico.
Ejemplo resuelto 3
¿Existe un rectángulo de perímetro 24 m con área de al menos Justifica sin buscar dimensiones por ensayo.
- Con ese perímetro, el área es .
- Como un cuadrado no es negativo, el área máxima es 36, menor que 37.
- La condición exigiría que un cuadrado fuera menor o igual que −1, imposible en los reales.
Error frecuente: Usar el perímetro completo como suma de lados o buscar el máximo donde el área vale cero.
Explorador del modelo
El perímetro permanece en 40 m. Cambia el ancho y el objetivo de área mínima; distingue el área del caso elegido del conjunto de todos los anchos válidos.
Ancho: 10 m. Largo: 10 m. Área. Objetivo mínimo.
Todos los anchos del intervalo [6, 14] m cumplen el objetivo mínimo.
Menta: área según el ancho. Naranja discontinua: objetivo mínimo. El punto naranja muestra el ancho elegido. La curva incluye los extremos como referencia, pero 0 y 20 no representan rectángulos no degenerados. La solución se calcula sobre anchos reales; el control recorre enteros.
Ponlo a prueba: práctica progresiva
15 ejercicios en cinco niveles. Resuelve uno, explica tu procedimiento y avanza cuando puedas hacerlo sin consultar la solución.
La duración indicada en la cabecera corresponde a la explicación; puedes repartir esta práctica entre varias sesiones.
Nivel 1 · Reconocer
Ejercicio 1
Un rectángulo tiene perímetro 32 m y ancho 3 m. Encuentra el largo y el área.
Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.
Una pista
Define la incógnita y su dominio; construye la relación antes de resolver. Comprueba el resultado en el contexto.
Solución y procedimiento
Respuesta modelo: Largo 13 m; área .
- El semiperímetro es 16 m: ancho más largo, no dos veces esa cantidad.
- El largo es ; el área es .
Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.
Ejercicio 2
Un rectángulo tiene perímetro 40 m y ancho 4 m. Encuentra el largo y el área.
Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.
Una pista
Define la incógnita y su dominio; construye la relación antes de resolver. Comprueba el resultado en el contexto.
Solución y procedimiento
Respuesta modelo: Largo 16 m; área .
- El semiperímetro es 20 m: ancho más largo, no dos veces esa cantidad.
- El largo es ; el área es .
Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.
Ejercicio 3
Un rectángulo tiene perímetro 48 m y ancho 5 m. Encuentra el largo y el área.
Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.
Una pista
Define la incógnita y su dominio; construye la relación antes de resolver. Comprueba el resultado en el contexto.
Solución y procedimiento
Respuesta modelo: Largo 19 m; área .
- El semiperímetro es 24 m: ancho más largo, no dos veces esa cantidad.
- El largo es ; el área es .
Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.
Nivel 2 · Aplicar el procedimiento
Ejercicio 4
Entre rectángulos no degenerados de perímetro 32 m, encuentra el área máxima sin usar derivadas.
Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.
Una pista
Define la incógnita y su dominio; construye la relación antes de resolver. Comprueba el resultado en el contexto.
Solución y procedimiento
Respuesta modelo: con lados de 8 m.
- Sea x el ancho; el largo es . El dominio es .
- Completa el cuadrado: el área es .
- El cuadrado es no negativo: el área no supera 64. La igualdad se alcanza en dentro del dominio.
Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.
Ejercicio 5
Entre rectángulos no degenerados de perímetro 40 m, encuentra el área máxima sin usar derivadas.
Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.
Una pista
Define la incógnita y su dominio; construye la relación antes de resolver. Comprueba el resultado en el contexto.
Solución y procedimiento
Respuesta modelo: con lados de 10 m.
- Sea x el ancho; el largo es . El dominio es .
- Completa el cuadrado: el área es .
- El cuadrado es no negativo: el área no supera 100. La igualdad se alcanza en dentro del dominio.
Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.
Ejercicio 6
Entre rectángulos no degenerados de perímetro 48 m, encuentra el área máxima sin usar derivadas.
Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.
Una pista
Define la incógnita y su dominio; construye la relación antes de resolver. Comprueba el resultado en el contexto.
Solución y procedimiento
Respuesta modelo: con lados de 12 m.
- Sea x el ancho; el largo es . El dominio es .
- Completa el cuadrado: el área es .
- El cuadrado es no negativo: el área no supera 144. La igualdad se alcanza en dentro del dominio.
Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.
Nivel 3 · Conectar operaciones
Ejercicio 7
Un rectángulo de perímetro 32 m debe tener área al menos . Encuentra todos los anchos reales.
Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.
Una pista
Define la incógnita y su dominio; construye la relación antes de resolver. Comprueba el resultado en el contexto.
Solución y procedimiento
Respuesta modelo:
- El área se escribe con .
- La condición equivale .
- La distancia de x a 8 debe ser como máximo 3; los límites son 5 y 11.
- Los extremos se incluyen: allí el área iguala el objetivo. Todo el intervalo está dentro del dominio geométrico.
Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.
Ejercicio 8
Un rectángulo de perímetro 40 m debe tener área al menos . Encuentra todos los anchos reales.
Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.
Una pista
Define la incógnita y su dominio; construye la relación antes de resolver. Comprueba el resultado en el contexto.
Solución y procedimiento
Respuesta modelo:
- El área se escribe con .
- La condición equivale .
- La distancia de x a 10 debe ser como máximo 4; los límites son 6 y 14.
- Los extremos se incluyen: allí el área iguala el objetivo. Todo el intervalo está dentro del dominio geométrico.
Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.
Ejercicio 9
Un rectángulo de perímetro 48 m debe tener área al menos . Encuentra todos los anchos reales.
Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.
Una pista
Define la incógnita y su dominio; construye la relación antes de resolver. Comprueba el resultado en el contexto.
Solución y procedimiento
Respuesta modelo:
- El área se escribe con .
- La condición equivale .
- La distancia de x a 12 debe ser como máximo 5; los límites son 7 y 17.
- Los extremos se incluyen: allí el área iguala el objetivo. Todo el intervalo está dentro del dominio geométrico.
Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.
Nivel 4 · Resolver una situación
Ejercicio 10
Un rectángulo de perímetro 32 m debe tener área mayor que . Encuentra todos los anchos reales.
Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.
Una pista
Define la incógnita y su dominio; construye la relación antes de resolver. Comprueba el resultado en el contexto.
Solución y procedimiento
Respuesta modelo:
- El área se escribe con .
- La condición equivale .
- La distancia de x a 8 debe ser menor que 3; los límites son 5 y 11.
- Los extremos se excluyen: allí el área solo iguala el objetivo. Todo el intervalo está dentro del dominio geométrico.
Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.
Ejercicio 11
Un rectángulo de perímetro 40 m debe tener área mayor que . Encuentra todos los anchos reales.
Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.
Una pista
Define la incógnita y su dominio; construye la relación antes de resolver. Comprueba el resultado en el contexto.
Solución y procedimiento
Respuesta modelo:
- El área se escribe con .
- La condición equivale .
- La distancia de x a 10 debe ser menor que 4; los límites son 6 y 14.
- Los extremos se excluyen: allí el área solo iguala el objetivo. Todo el intervalo está dentro del dominio geométrico.
Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.
Ejercicio 12
Un rectángulo de perímetro 48 m debe tener área mayor que . Encuentra todos los anchos reales.
Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.
Una pista
Define la incógnita y su dominio; construye la relación antes de resolver. Comprueba el resultado en el contexto.
Solución y procedimiento
Respuesta modelo:
- El área se escribe con .
- La condición equivale .
- La distancia de x a 12 debe ser menor que 5; los límites son 7 y 17.
- Los extremos se excluyen: allí el área solo iguala el objetivo. Todo el intervalo está dentro del dominio geométrico.
Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.
Nivel 5 · Argumentar y afrontar un reto
Ejercicio 13
¿Existe un rectángulo de perímetro 32 m con área de al menos Justifica sin buscar dimensiones por ensayo.
Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.
Una pista
Define la incógnita y su dominio; construye la relación antes de resolver. Comprueba el resultado en el contexto.
Solución y procedimiento
Respuesta modelo: No existe.
- Con ese perímetro, el área es .
- Como un cuadrado no es negativo, el área máxima es 64, menor que 66.
- La condición exigiría que un cuadrado fuera menor o igual que −2, imposible en los reales.
Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.
Ejercicio 14
¿Existe un rectángulo de perímetro 40 m con área de al menos Justifica sin buscar dimensiones por ensayo.
Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.
Una pista
Define la incógnita y su dominio; construye la relación antes de resolver. Comprueba el resultado en el contexto.
Solución y procedimiento
Respuesta modelo: No existe.
- Con ese perímetro, el área es .
- Como un cuadrado no es negativo, el área máxima es 100, menor que 103.
- La condición exigiría que un cuadrado fuera menor o igual que −3, imposible en los reales.
Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.
Ejercicio 15
¿Existe un rectángulo de perímetro 48 m con área de al menos Justifica sin buscar dimensiones por ensayo.
Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.
Una pista
Define la incógnita y su dominio; construye la relación antes de resolver. Comprueba el resultado en el contexto.
Solución y procedimiento
Respuesta modelo: No existe.
- Con ese perímetro, el área es .
- Como un cuadrado no es negativo, el área máxima es 144, menor que 148.
- La condición exigiría que un cuadrado fuera menor o igual que −4, imposible en los reales.
Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.
Explica y transfiere
Si se duplica el perímetro disponible, ¿por qué el área máxima se multiplica por cuatro y no por dos?
¿Necesitas ayuda con este tema?
Trabaja este tema con un profesor de EATRYL.
Consultar una clase sobre este temaConceptos a mano
Dominio
Conjunto de valores permitidos para las variables de una expresión, función o problema. Por ejemplo, un denominador no puede valer cero.