El módulo disciplinar de Matemáticas y Cálculo diferencial e integral del EXANI-II mide el dominio de herramientas matemáticas de nivel bachillerato que sirven de base para carreras de ingeniería, ciencias exactas, económico-administrativas y afines. A diferencia del bloque transversal de Pensamiento matemático, aquí se evalúan contenidos curriculares específicos con mayor profundidad algebraica y el inicio del cálculo diferencial e integral.
Se revisan operaciones con números naturales, enteros y reales, respetando siempre la jerarquía de operaciones (paréntesis, exponentes, multiplicación/división y suma/resta), así como el manejo de la notación científica para expresar cantidades muy grandes o muy pequeñas y operar con ellas (multiplicación, división, suma y resta ajustando exponentes).
Incluye la resolución de ecuaciones lineales y cuadráticas (por factorización o fórmula general), la simplificación de fracciones algebraicas y radicales, las leyes de los exponentes y de los radicales, y la resolución de ecuaciones exponenciales y logarítmicas aplicando sus propiedades y definiciones inversas.
Abarca relaciones de paralelismo, congruencia y semejanza de triángulos (incluido el teorema de Thales), el cálculo de perímetros, áreas y volúmenes de figuras y cuerpos geométricos, la pendiente y el ángulo de inclinación de una recta, y el estudio de las cónicas —circunferencia, parábola, elipse e hipérbola— a partir de su ecuación y elementos principales (centro, radio, vértices, foco).
Se evalúa la identificación del dominio y contradominio de funciones, las operaciones entre funciones (suma, composición), el cálculo de límites —incluyendo formas indeterminadas que se resuelven por factorización— y de límites al infinito, la derivación de funciones algebraicas y no algebraicas (trigonométricas, exponenciales, logarítmicas) usando reglas como la de la cadena, el producto y el cociente, y el cálculo de integrales definidas mediante el teorema fundamental del cálculo.
Practica identificando primero qué regla o propiedad aplica antes de operar, revisa con cuidado los signos al distribuir o factorizar, y verifica cada resultado sustituyéndolo de nuevo en el planteamiento original cuando sea posible.
1. Resuelve aplicando la jerarquía de operaciones: 15 − 2 × (6 − 3)² ÷ 3.
Primero la resta interna: 6−3=3; se eleva al cuadrado: 9; se multiplica por 2: 18; se divide entre 3: 6; y 15−6=9. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
2. Calcula: −8 + 3 × (−2) − (−5).
Se multiplica primero: 3×(−2)=−6; luego −8−6+5=−9 (restar un negativo equivale a sumar). (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
3. Calcula: (−2)³ + (−3)².
(−2)³=−8 y (−3)²=9 (el exponente par elimina el signo); −8+9=1. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
4. Un vendedor tiene 20 cajas en su almacén. Retira 3 paquetes de 4 cajas cada uno para surtir un pedido, y luego recibe un envío adicional de 6 cajas repartidas equitativamente en 2 camiones. ¿Cuántas cajas tiene en total, planteando la operación 20 − 3 × 4 + 6 ÷ 2?
Multiplicación y división antes que suma y resta: 3×4=12, 6÷2=3; entonces 20−12+3=11. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
5. Expresa el número 0.000456 en notación científica.
Se recorre el punto decimal 4 lugares a la derecha hasta obtener un dígito entre 1 y 9, por lo que el exponente es −4. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
6. Calcula el producto en notación científica: (3.2 × 10³) × (2 × 10²).
Se multiplican las mantisas (3.2×2=6.4) y se suman los exponentes (3+2=5). (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
7. Calcula: 2/3 + 1/6.
El común denominador es 6: 4/6 + 1/6 = 5/6. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
8. Calcula: (3/4) ÷ (1/2).
Dividir entre una fracción equivale a multiplicar por su recíproco: (3/4) × (2/1) = 3/2. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
9. Una cuenta bancaria tiene un saldo de −$15 (en sobregiro). Se realiza un cargo adicional de $7 y después se recibe un abono de $20. Plantea la operación −15 + (−7) − (−20) para saber el saldo final.
Restar un negativo equivale a sumar: −15 − 7 + 20 = −2. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
10. Calcula: (2/5 + 1/3) × 3/2.
2/5+1/3 = 6/15+5/15 = 11/15; multiplicando por 3/2: 33/30 = 11/10. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
11. Calcula, expresando el resultado en notación científica: (6 × 10⁸) ÷ (2 × 10⁻³).
Se dividen las mantisas (6÷2=3) y se restan los exponentes: 8−(−3)=11. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
12. Calcula: −5² + (−5)².
Sin paréntesis, el signo no se eleva al cuadrado: −5²=−25; con paréntesis sí: (−5)²=25; su suma es 0. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
13. Calcula: √144 − 3³ + 10 ÷ 2.
√144=12, 3³=27, 10÷2=5; entonces 12−27+5=−10. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
14. Calcula: 0.75 × (4/3) − 1/2.
0.75=3/4, y (3/4)×(4/3)=1; luego 1 − 1/2 = 1/2. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
15. Una persona debía $850. Pagó $320 y después pidió prestados $150 más. ¿Cuánto debe ahora?
850 − 320 + 150 = 680; la deuda actual es de $680. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
16. Un tanque contiene 3.2 × 10⁵ litros de agua. Se extraen 4.5 × 10⁴ litros. ¿Cuántos litros quedan?
Se convierte 4.5×10⁴ a 0.45×10⁵ y se resta: 3.2×10⁵ − 0.45×10⁵ = 2.75×10⁵. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
17. La distancia entre dos ciudades es 1.5 × 10⁸ metros. Un vehículo recorre 3 × 10⁶ metros por día. ¿Cuántos días tarda en cubrir la distancia?
Se dividen mantisas (1.5÷3=0.5) y se restan exponentes (8−6=2): 0.5×10²=50 días. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
18. Calcula: 2 − [3 − (5 − 2 × 4)].
Dentro del paréntesis: 5−8=−3; luego 3−(−3)=6; finalmente 2−6=−4. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
19. Un comerciante compra 3 cajas de 24 artículos cada una, a $15 por artículo, y vende cada artículo con una ganancia del 20% sobre su costo. ¿Cuál es la ganancia total?
El costo total es 3×24×15=$1,080; la ganancia es el 20% de ese costo: 1,080×0.20=$216. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
20. Calcula: (2.5 × 10⁻³) × (4 × 10⁵) ÷ (5 × 10⁻²).
Primero (2.5×4)×10^(−3+5)=10×10²=1×10³; luego se divide entre 5×10⁻²: (1×10³)÷(5×10⁻²)=0.2×10⁵=2×10⁴. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
21. Calcula: (−2)⁴ − √81 ÷ 3² + (−3)³ × 2.
(−2)⁴=16, √81÷3²=9÷9=1, (−3)³×2=−54; entonces 16−1−54=−39. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
22. Una colonia de bacterias se duplica cada hora. Si al inicio hay 5 × 10² bacterias, ¿cuántas habrá después de 4 horas?
Después de 4 duplicaciones el factor es 2⁴=16; entonces 500×16=8,000. (Módulo Matemáticas/Cálculo — aritmética (CENEVAL EXANI-II))
23. En un videojuego, la puntuación de un jugador se calcula con la expresión 3x − 7, y la de otro con 2x + 5, donde x es el número de rondas ganadas. ¿Para qué valor de x ambas puntuaciones son iguales?
Se agrupan términos semejantes: 3x−2x=5+7, por lo que x=12. (Módulo Matemáticas/Cálculo — álgebra (CENEVAL EXANI-II))
24. El costo de rentar una herramienta por x días bajo el plan A es 5(x − 2) pesos, y bajo el plan B es 3x + 4 pesos. ¿Para qué valor de x ambos planes cuestan lo mismo?
Distribuyendo: 5x−10=3x+4; agrupando: 2x=14, por lo que x=7. (Módulo Matemáticas/Cálculo — álgebra (CENEVAL EXANI-II))
25. La densidad poblacional de una colonia se modela con D(x) = (x² − 9) / (x − 3), para x ≠ 3. ¿Cuál es la forma simplificada de D(x)?
El numerador se factoriza como diferencia de cuadrados: (x−3)(x+3); al cancelar (x−3) queda x+3. (Módulo Matemáticas/Cálculo — álgebra (CENEVAL EXANI-II))
26. Aplica las leyes de los exponentes: x³ · x⁵.
Al multiplicar potencias de la misma base, los exponentes se suman: 3+5=8. (Módulo Matemáticas/Cálculo — álgebra (CENEVAL EXANI-II))
27. Simplifica el radical: √50.
50=25×2; se extrae la raíz del factor cuadrado perfecto: √25×√2=5√2. (Módulo Matemáticas/Cálculo — álgebra (CENEVAL EXANI-II))
28. Aplica las leyes de los exponentes: (x²)³.
Al elevar una potencia a otra potencia, los exponentes se multiplican: 2×3=6. (Módulo Matemáticas/Cálculo — álgebra (CENEVAL EXANI-II))
29. Dos grifos llenan una alberca con razones de 2/x y 3/x (alberca por hora, en función de un parámetro x). ¿Cuál es su razón combinada de llenado?
Al tener el mismo denominador, se suman los numeradores: (2+3)/x = 5/x. (Módulo Matemáticas/Cálculo — álgebra (CENEVAL EXANI-II))
30. Resuelve la ecuación cuadrática: x² − 9 = 0.
Se despeja x²=9 y se extrae raíz cuadrada en ambos lados, considerando las dos soluciones: x=3 y x=−3. (Módulo Matemáticas/Cálculo — álgebra (CENEVAL EXANI-II))
31. Calcula: √16 + √9.
√16=4 y √9=3; su suma es 4+3=7 (no se suman los radicandos, se suman las raíces ya calculadas). (Módulo Matemáticas/Cálculo — álgebra (CENEVAL EXANI-II))
32. Resuelve la ecuación cuadrática por factorización: x² − 5x + 6 = 0.
Se buscan dos números que multiplicados den 6 y sumados den −5: −2 y −3, por lo que (x−2)(x−3)=0. (Módulo Matemáticas/Cálculo — álgebra (CENEVAL EXANI-II))
33. Resuelve con la fórmula general: x² + 2x − 8 = 0.
Discriminante: 2²−4(1)(−8)=36, √36=6; x=(−2±6)/2, entonces x=2 o x=−4. (Módulo Matemáticas/Cálculo — álgebra (CENEVAL EXANI-II))
34. Simplifica la suma de fracciones algebraicas: 1/x + 1/(x + 1).
Con común denominador x(x+1): (x+1)/[x(x+1)] + x/[x(x+1)] = (2x+1)/[x(x+1)]. (Módulo Matemáticas/Cálculo — álgebra (CENEVAL EXANI-II))
35. Simplifica la fracción algebraica: (x² − 4) / (x + 2).
El numerador se factoriza como (x+2)(x−2); al cancelar (x+2) queda x−2. (Módulo Matemáticas/Cálculo — álgebra (CENEVAL EXANI-II))