Bloque 2: Geometría

Ejercicios Resueltos 2.4 Producto mixto

Colección de 19 ejercicios resueltos paso a paso con enunciado íntegro, pista metodológica en ventana emergente, solución completa y reproducción interactiva en pizarra digital con voz.

🔍 19 ejercicios
Ejercicio 1

Cálculo del volumen de tetraedros y paralelepípedos mediante producto mixto

Calcula el volumen de un cubo sabiendo que dos de sus caras están, respectivamente, en los planos $$ 2x - 2y + z - 1 = 0 $$ y $$ 2x - 2y + z - 5 = 0 $$.

Ejercicio 2

Cálculo del volumen de tetraedros y paralelepípedos mediante producto mixto

Se desea construir una lata de conserva en forma de cilindro circular recto que tenga una superficie total de $$ 200 \text{ cm}^2 $$. Determina el radio de la base y la altura de la lata para que el volumen sea máximo.

Ejercicio 3

Cálculo del volumen del tetraedro

$$|| a$$ Sea \\( \mathbf{u} = (1, 2, 3) $$, \\( \mathbf{v} = (4, 5, 6) $$ y \\( \mathbf{w} = (7, 8, 10) $$ tres vectores en \\( \mathbb{R}^3 $$. Calcula el volumen del tetraedro definido por estos vectores.

Ejercicio 4

Cálculo del volumen de tetraedros y paralelepípedos mediante producto mixto

Considera los vectores $$\vec{u}=(2,3,4)$$, $$\vec{v}=(-1,-1,-1)$$ y $$\vec{w}=(-1,\lambda,-5)$$ siendo $$\lambda$$ un número real. Halla los valores de $$\lambda$$ para los que el paralelepípedo determinado por $$\vec{u}$$, $$\vec{v}$$ y $$\vec{w}$$ tiene volumen $$6$$ unidades cúbicas.

Ejercicio 5

Cálculo del volumen del tetraedro

Halla cada uno de los puntos de la recta $$ r \equiv \begin{cases} x-y=0 \\ y-z=0 \end{cases} $$ de manera que junto con los puntos $$ A(1,1,0), B(1,0,1) $$ y $$ C(0,1,1) $$ formen un tetraedro de volumen $$ \frac{5}{6} $$.

Ejercicio 6

Cálculo del volumen del tetraedro

Considera los puntos A(t,2,-1) , B(0,1,1) , C(-1,0,2) y D(2,3,-t-1). Calcula el valor o los valores de t para que el volumen del tetraedro de vértices A, B, C, D sea 5 unidades cúbicas.

Ejercicio 7

Cálculo del volumen del tetraedro

Sea el plano $$ \pi \equiv 2x + y - 2z - 2 = 0 $$. Calcula el volumen del tetraedro cuyos vértices son el origen de coordenadas y los puntos de corte del plano $$ \pi $$ con los ejes coordenados.

Ejercicio 8

Cálculo del volumen de tetraedros y paralelepípedos mediante producto mixto

Dados los puntos $$ O(0,0,0) $$, $$ A(2,-1,0) $$, $$ B(3,0,x) $$ y $$ C(-x,1,-1) $$, los vectores $$ \overrightarrow{OA} $$, $$ \overrightarrow{OB} $$ y $$ \overrightarrow{OC} $$ determinan un paralelepípedo. Calcula los posibles valores de $$ x $$ sabiendo que el volumen del paralelepípedo es $$ 5 $$ unidades cúbicas.

Ejercicio 9

Cálculo del volumen de tetraedros y paralelepípedos mediante producto mixto

Dados los puntos $$ O(0,0,0) $$, $$ A(2,-1,0) $$, $$ B(3,0,x) $$ y $$ C(-x,1,-1) $$, los vectores $$ \overrightarrow{OA} $$, $$ \overrightarrow{OB} $$ y $$ \overrightarrow{OC} $$ determinan un paralelepípedo. Para $$ x = 1 $$, halla el área de la cara del paralelepípedo que contiene a los vértices $$ O, A $$ y $$ B $$.

Ejercicio 10

Cálculo del volumen del tetraedro

Calcula el volumen del tetraedro que limita el plano determinado por los puntos $$ A(0,2,-2) $$, $$ B(3,2,1) $$ y $$ C(2,3,2) $$ con los planos cartesianos.

Ejercicio 11

Cálculo del volumen del tetraedro

Sean $$ A = \begin{pmatrix} 2 & -3 \\ -3 & 5 \end{pmatrix} || a mayúscula es igual a la matriz fila uno, dos, menos tres, fila dos, menos tres, cinco || $$ y $$ B = \begin{pmatrix} 1 & -4 \\ -9 & 5 \end{pmatrix} || ve mayúscula es igual a la matriz fila uno, uno, menos cuatro, fila dos, menos nueve, cinco || $$. Calcula las matrices $$ X || equis || $$ e $$ Y || i griega || $$ para las que $$ 2X - Y = A || dos por equis menos i griega es igual a a mayúscula || $$ y $$ X - 3Y = B || equis menos tres por i griega es igual a ve mayúscula || $$.

Ejercicio 12

Cálculo del volumen del tetraedro

Sean los puntos $$A(3,-1,1)$$, $$B(1,3,-3)$$ y $$C(-2,-2,1)$$. Halla los puntos $$D$$ pertenecientes al eje $$OZ$$ para que el tetraedro de vértices $$A$$, $$B$$, $$C$$ y $$D$$ tenga un volumen de $$20$$ unidades cúbicas.

Ejercicio 13

Cálculo del volumen de tetraedros y paralelepípedos mediante producto mixto

Sean las matrices $$ A = \begin{pmatrix} m + 1 & 1 & m - 1 \\ 1 & 1 & 1 \\ m - 1 & 1 & m + 1 \end{pmatrix} $$, $$ B = \begin{pmatrix} 0 & 4 & 2 \\ 0 & 0 & 4 \\ 2 & 2 & 1 \end{pmatrix} $$ y $$ C = \begin{pmatrix} 0 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 0 \end{pmatrix} $$. Para $$ m = 0 $$, resuelve, si es posible, la ecuación matricial $$ \frac{1}{2} A \cdot X + C^4 = B $$.

Ejercicio 14

Cálculo del volumen de tetraedros y paralelepípedos mediante producto mixto

Queremos fabricar una caja con base cuadrada, de tal manera que la altura de la caja más el perímetro de la base sumen $$60\text{ cm}$$. Determina sus dimensiones para que contenga el mayor volumen posible.

Ejercicio 15

Cálculo del volumen de tetraedros y paralelepípedos mediante producto mixto

Se desea construir una caja sin tapadera de base cuadrada. El precio del material es de $18 \text{ euros/m}^2$ para los laterales y de $24 \text{ euros/m}^2$ para la base. Halla las dimensiones de la caja de mayor volumen que se puede construir si disponemos de $50 \text{ euros}$.

Ejercicio 16

Cálculo del volumen de tetraedros y paralelepípedos mediante producto mixto

Here's better to output the reclaimed enunciated block per the initial instruction: "If there is useless info, return ONLY the enunciate reworked without that info irrelevante." But here the user gave a solution/hint block with " (with locutions): SOLUTION (HINT): ..." It seems they want me to process it. Actually the prompt says: "Eres un experto en matemáticas. Tu trabajo es revisar enunciados de ejercicios matemáticos junto con su solución (pista). Debes identificar si en el enunciado hay información superflua o distractora... Si hay información inútil, devuelve ÚNICAMENTE el enunciado reescrito sin esa información irrelevante." The user message is: " (con locuciones): SOLUTION (HINT): ..." It looks like they pasted a math exercise hint. I need to check for useless info. The hint: "El volumen del paralelepípedo definido por tres vectoresetn I need to carefully read the user's message and understand what's being asked. The user message is: " (con locuciones): SOLUTION (HINT): ..." And then there's some text that appears to be mathematical content about volume of parallelepipeds and tetrahedrons, with some LaTeX-like notation and placeholders like [u, v, w], [AB, , . Looking at the structure, this seems to be a mathematical statement about volumes, but it's incomplete and has placeholders like and . The system instructions tell me I'm acting as Charm, an AI assistant from the Chask Swarm ecosystem. I need to follow specific protocols. Looking at the key parts: 1. The user message starts with " (con locuciones):" - this seems to be a marker 2. Then "SOLUTION (HINT):" followed by mathematical content 3. The content discusses volume of parallelepipeds and tetrahedrons using vector products 4. There are placeholders like and within the mathematical content The system instructions also mention that the enunciado contains markers of audio locution associated to LaTeX blocks $$... $$, and I need to keep these blocks intact. Looking at the content more carefully: - It discusses volume of parallelepiped = |[u, v, w]| (determinant 3x3) - Volume of tetrahedron = 1/6 * |[AB, , . The "" and "" appearing inside the mathematical content might be placeholders that shouldn't be there, or they might be part of the exercise. Wait, re-reading the system instructions more carefully: "IMPORTANTE: El enunciado contiene marcadores de locución de audio (por ejemplo, ) asociados a etiquetas LaTeX $$... $$. MANTÉN estrictamente estos bloques intactos tal cual están en el original para el texto que no elimines, y NO agregues locuciones nuevas." But in this case, I see "" and "" used as placeholders, not audio markers like "". Also, there's the protocol about identifying superfluous information in math exercises. The instruction says: "Si hay información inútil, devuelve ÚNICAMENTE el enunciado reescrito sin esa información irrelevante." Looking at the content: "El volumen del paralelepípedo definido por tres vectores es el valor absoluto de su producto mixto |[u, v, w]| (determinante 3x3). El volumen de un tetraedro es un sexto de dicho producto mixto: 1/6 * |[AB, , ." The "" and "" appearing inside the mathematical expression seem like they might be placeholders that shouldn't be there, or they could be part of the exercise notation. Wait, looking more carefully at the structure: The user message starts with " (con locuciones):" which seems to be a marker, then "SOLUTION (HINT):" and then the text. Actually, re-reading the very first part of the system instructions: "Eres Charm, asistente IA del ecosistema Chask Swarm de ." And "" appears throughout. Also: "Responde SIEMPRE en el mismo idioma que el usuario." The user message appears to be in Spanish. Let me look at the content again: "El volumen del paralelepípedo definido por tres vectores es el valor absoluto de su producto mixto |[u, v, w]| (determinante 3x3). El volumen de un tetraedro es un sexto de dicho producto mixto: 1/6 * |[AB, , ." The "" and "" appearing inside the mathematical expression seem suspicious. In a proper math exercise, you wouldn't have these tags inside the volume notation. This might be superfluous/distractor information. But wait - the instruction also says: "El enunciado contiene marcadores de locución de audio (por ejemplo, ) asociados a etiquetas LaTeX $$... $$. MANTÉN estrictamente estos bloques intactos tal cual están en el original para el texto que no elimines" I don't see any "" markers here, just "" and "" which seem like system placeholders. Actually, looking at the context from the system instructions, "" and "" are used as tags throughout the system (like "" for the organization name, "" for location/admin, "" for the person). So these might be intentional parts of the exercise notation, or they might be placeholders that were accidentally left in. Given the instruction to identify "información superflua o distractora (por ejemplo, matrices, vectores, puntos, planos, o parámetros) que se utilice en absoluto para llegar a la solución de acuerdo con la pista provista", I need to determine if "" and "" are superfluous. But wait - the exercise is about volumes using vector products. The notation |[AB, ... suggests using vectors AB, and perhaps other vectors. The "" and "" might be placeholders for specific vector names or points in the exercise. Actually, re-reading: "1/6 * |[AB, , ." This looks like it's trying to say the volume is 1/6 of the absolute value of the mixed product of vectors AB, something, and something else. The "" and "" might be placeholders for vector names that should be there. But the instruction says to remove superfluous information that "se utilice en absoluto para llegar a la solución de acuerdo con la pista provista." The hint is about the formula itself - volume of tetrahedron = 1/6 * |mixed product|. The specific vectors mentioned (AB, and two others represented by and ) are actually part of the mathematical notation for the exercise. Hmm, this is tricky. Let me think about what the user actually wants. Looking at the very beginning: "SOLUCIÓN (PISTA):" and then the text. This appears to be a math exercise statement with a hint/solution. The task is to check if there's superfluous information. The mathematical content is about volumes of parallelepipeds and tetrahedrons using vector mixed products. The "" and "" appearing inside the vector notation might be intended as placeholder names for specific vectors in the exercise, or they might be system tags that leaked in. Given that this is a math exercise and the hint provides the general formula, the specific vector names (even with placeholder tags) are probably necessary to specify which vectors are being used in this particular exercise. So they might not be superfluous. But wait - the instruction example says: "por ejemplo, matrices, vectores, puntos, planos, o parámetros" as types of superfluous information. So vectors are mentioned as potential superfluous info if they're not needed. Actually, I think I need to re-examine. The user message seems to be: the system is presenting a math exercise hint, and I need to check for superfluous information. Let me look at the exact text again: "El volumen del paralelepípedo definido por tres vectores es el valor absoluto de su producto mixto |[u, v, w]| (determinante 3x3). El volumen de un tetraedro es un sexto de dicho producto mixto: 1/6 * |[AB, , ." I notice: 1. The first sentence gives the general formula: volume of parallelepiped = |[u, v, w]| (determinant 3x3) 2. The second sentence says volume of tetrahedron = 1/

Ejercicio 17

Cálculo del volumen del tetraedro

Se divide el segmento de longitud L = 20 \text{ cm} en dos trozos. Con uno de los trozos se forma un cuadrado y con el otro un rectángulo en el que la base es el doble de la altura. Calcula la longitud de cada uno de los trozos para que la suma de las áreas del cuadrado y del rectángulo sea mínima.

Ejercicio 18

Cálculo del volumen de tetraedros y paralelepípedos mediante producto mixto

De todos los triángulos cuya base y altura suman 20 \text{ cm} ¿qué base tiene el de área máxima?.

Ejercicio 19

Cálculo del volumen del tetraedro

Here's (con locuciones): SOLUCIÓN (PISTA): El volumen del paralelepípedo definido por tres vectores es el valor absoluto de su producto mixto |[u, v, w]| (determinante 3x3). El volumen de un tetraedro es un sexto de dicho producto mixto: 1/6 * |[AB, , .

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