Volver a la portadaMatemáticas · Grado 8.° · Cambiar asignatura
Empezar gratis
Octavo 8° · Matemáticas
Ecuaciones de primer y segundo grado · Ecuaciones

Sistemas de ecuaciones

Te conviene dominar: Ecuaciones de primer grado (grado séptimo de Básica Secundaria)
Te conviene dominar: Estudio de las rectas (grado séptimo de Básica Secundaria)

En la tienda del colegio, Santiago compra una empanada y dos gaseosas y paga $\$9.500$. Valentina compra una empanada y una gaseosa y paga $\$6.000$. ¿Cuánto cuesta cada cosa? Hay dos cosas que no sabes (el precio de la empanada y el de la gaseosa) y dos pistas. Con una sola ecuación no alcanza: necesitas un sistema.

Qué es un sistema

Para comprobar, reemplaza en las dos ecuaciones: $2.500 + 2 \cdot 3.500 = 9.500$ ✓ y $2.500 + 3.500 = 6.000$ ✓. Si el par cumple solo una, no es solución del sistema.

Significado gráfico

Cada ecuación lineal con dos incógnitas es una recta: todos sus puntos son soluciones de esa ecuación. La solución del sistema es el punto que está en las dos rectas, es decir, donde se cortan. Muévelas con los deslizadores:

Hay tres posibilidades:

Interpretación gráfica de las soluciones de un sistema: rectas que se cortan en un punto (compatible determinado), rectas paralelas (incompatible) y rectas coincidentes (compatible indeterminado). se cortan:una solución paralelas:ninguna coinciden:infinitas

Fíjate en que, en cada caso, la solución se puede leer en el gráfico.

Rectas Tipo de sistema Soluciones
Se cortan Compatible determinado (SCD) Una
Paralelas Incompatible (SI) Ninguna
Coincidentes Compatible indeterminado (SCI) Infinitas
Practica★☆☆Sin empezar
Observa la representación gráfica de las dos rectas que forman un sistema de ecuaciones. Determina, sin realizar cálculos algebraicos, cuál es la solución del sistema y…

Observa la representación gráfica de las dos rectas que forman un sistema de ecuaciones. Determina, sin realizar cálculos algebraicos, cuál es la solución del sistema y clasifícalo en Compatible Determinado, Compatible Indeterminado o Incompatible.

x y 1 2 3 4 5 −1 −2 −3 1 2 3 4 5 −1 −2 0 x + y = 5 2x - y = 1 P
Resolver
Practica★☆☆Sin empezar
Copia y completa en tu cuaderno la siguiente tabla de valores para las dos ecuaciones del sistema. Después, indica cuál es la solución común observando los resultados:…

Copia y completa en tu cuaderno la siguiente tabla de valores para las dos ecuaciones del sistema. Después, indica cuál es la solución común observando los resultados:

Sistema: $\begin{cases} x + y = 5 \\ x - y = 1 \end{cases}$

$x$ $y$ (Ecuación 1) $y$ (Ecuación 2)
$1$
$2$
$3$
$4$
Resolver
Practica★☆☆Sin empezar
Dos amigos, Lucía y Marcos, están acumulando puntos en su videojuego favorito para desbloquear una nueva recompensa. Las misiones de sigilo se representan por la…

Dos amigos, Lucía y Marcos, están acumulando puntos en su videojuego favorito para desbloquear una nueva recompensa. Las misiones de sigilo se representan por la incógnita $x$ y las misiones de asalto por la incógnita $y$. El sistema de ecuaciones que describe los objetivos que deben cumplir hoy es el siguiente:

$$\begin{cases} x + y = 5 \\ 2x + 3y = 12 \end{cases}$$

Comprueba de forma numérica si el par de valores $(x = 3, y = 2)$ es la solución del sistema. A la vista de la siguiente gráfica, indica si los amigos han conseguido encontrar el punto exacto donde se cumplen ambas condiciones (misiones totales y puntos acumulados).

x (sigilo) y (asalto) 1 2 4 5 6 7 8 1 3 4 5 6 3 2 (3, 2) x + y = 5 2x + 3y = 12
Resolver

Leer un sistema en el gráfico

Una recta se escribe $y = mx + b$: $m$ es la pendiente y $b$ el intercepto con el eje $y$ (donde corta a ese eje). Si el gráfico te muestra dos puntos de cada recta, puedes armar el sistema.

Dos rectas, r y s, que se cortan en el punto (1; 2). La recta r corta a los ejes en (0; 4) y (2; 0). La recta s corta a los ejes en (0; 1) y (-1; 0). (0; 4) (2; 0) (0; 1) (-1; 0) (1; 2) rs

Clasificar sin dibujar

Si despejas $y$ en las dos ecuaciones, basta con comparar:

  • Distinta pendiente → se cortan → compatible determinado.

  • Misma pendiente y distinto intercepto → paralelas → incompatible.

  • Misma pendiente e igual intercepto → son la misma recta → compatible indeterminado.

Practica★★☆Sin empezar
Observa la siguiente representación gráfica de un sistema de dos ecuaciones lineales con dos incógnitas y responde a las cuestiones planteadas: a) Indica las coordenadas…

Observa la siguiente representación gráfica de un sistema de dos ecuaciones lineales con dos incógnitas y responde a las cuestiones planteadas:

Rectas y = −x + 5 e y = 2x − 1 en un plano cartesiano con cuadrícula; se cortan en un punto P marcado con guías discontinuas hacia los ejesxy01234567123456y = −x + 5y = 2x − 1P
  1. a) Indica las coordenadas del punto de corte $P$ de ambas rectas.
  2. b) ¿Qué representa ese punto en relación con el sistema de ecuaciones?
  3. c) Clasifica el sistema según el número de soluciones que presenta.
  4. d) ¿Es el punto $P$ solución del siguiente sistema?

$\begin{cases} 2x + y = 8 \\ x - 3y = -3 \end{cases}$

Explica brevemente por qué lo es o por qué no, verificando ambas igualdades.

Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Observa la siguiente representación gráfica de dos funciones lineales que forman un sistema de ecuaciones. a) Identifica las ecuaciones de ambas rectas a partir de sus…

Observa la siguiente representación gráfica de dos funciones lineales que forman un sistema de ecuaciones.

  1. a) Identifica las ecuaciones de ambas rectas a partir de sus puntos de corte y su pendiente.
  2. b) Determina gráficamente la solución del sistema.
  3. c) Clasifica el sistema según su número de soluciones (SCD, SCI o SI).
2 4 −2 −4 2 4 −2 −4 0 x y +2 +2 +2 −1 r₁ r₂
Resolver
Practica★★★Sin empezar
Observa la representación gráfica de las rectas $r$ y $s$ que forman un sistema de ecuaciones. a) Identifica las ecuaciones de ambas rectas a partir de sus puntos de…

Observa la representación gráfica de las rectas $r$ y $s$ que forman un sistema de ecuaciones.

  1. a) Identifica las ecuaciones de ambas rectas a partir de sus puntos de corte con los ejes.
  2. b) Determina, analíticamente y mediante el gráfico, si el sistema es compatible determinado, indeterminado o incompatible.
  3. c) Halla el punto de intersección $(x, y)$.
X Y −4 −2 2 4 6 −4 −2 2 4 r (0,4) (4,0) s (0,2) (−2,0) P(x,y)
Resolver

Método de sustitución

Despejas una incógnita en una ecuación y la sustituyes en la otra. Es el más cómodo cuando alguna incógnita tiene coeficiente 1 o $-1$.

Diagrama con los pasos del método de sustitución: despejar una incógnita, sustituir la expresión en la otra ecuación, resolver la ecuación de primer grado resultante y calcular la segunda incógnita. 1. Despejae = 6.000 − g 2. Sustituyeen la otra 3. Resuelveg = 3.500 4. Vuelvee = 2.500
Practica★☆☆Sin empezar
Resuelve por el método de sustitución el siguiente sistema, aprovechando que una de las incógnitas ya se encuentra despejada en la primera ecuación:…

Resuelve por el método de sustitución el siguiente sistema, aprovechando que una de las incógnitas ya se encuentra despejada en la primera ecuación:

$\begin{cases} y = 3x \\ 2x + y = 10 \end{cases}$

Resolver

Método de igualación

Despejas la misma incógnita en las dos ecuaciones e igualas las expresiones. Es un caso particular de sustitución: la expresión de una ecuación se sustituye en la otra.

Practica★☆☆Sin empezar
Resuelve por el método de igualación el siguiente sistema de ecuaciones. Fíjate que la incógnita $x$ ya está despejada en ambas expresiones:…

Resuelve por el método de igualación el siguiente sistema de ecuaciones. Fíjate que la incógnita $x$ ya está despejada en ambas expresiones:

$\begin{cases} x = 5 - y \\ x = 2y - 1 \end{cases}$

Resolver

Método de reducción (sumas y restas)

Multiplicas las ecuaciones por números adecuados para que, al sumarlas (o restarlas), una incógnita desaparezca. Se llama también método de reducción o de eliminación. Es el mejor cuando los coeficientes son iguales u opuestos o cuando no hay ninguna incógnita "sola".

Esquema del método de sumas y restas: suma vertical de dos ecuaciones lineales con términos opuestos en y, que se cancelan para despejar x. 3x+ 2y= 16 5x− 2y= 16 + 8x 0= 32 x = 4 +2y y −2y son opuestos: al sumar, la y desaparece Luego: 3·4 + 2y = 16 → y = 2

Cuando todo se cancela

Si al sumar o restar desaparecen las dos incógnitas, mira lo que queda:

  • $0 = 0$ (siempre cierto) → infinitas soluciones: compatible indeterminado. Ejemplo: $x + y = 3$ y $2x + 2y = 6$.

  • $0 = 2$ (nunca cierto; en general, $0$ igual a un número distinto de $0$) → ninguna solución: incompatible. Ejemplo: $x + y = 3$ y $2x + 2y = 8$. Si multiplicas la primera por 2 y restas, queda $0 = 6 - 8 = -2$, es decir, algo imposible.

Practica★☆☆Sin empezar
Resuelve por el método de reducción el siguiente sistema. Observa que los coeficientes de la incógnita $y$ son iguales pero de signo contrario, por lo que puedes sumar…

Resuelve por el método de reducción el siguiente sistema. Observa que los coeficientes de la incógnita $y$ son iguales pero de signo contrario, por lo que puedes sumar las ecuaciones directamente:

$\begin{cases} 4x + y = 7 \\ 2x - y = 5 \end{cases}$

Resolver
Practica★★☆Sin empezar
En una tienda de productos a granel, queremos preparar una mezcla especial de $20\ kg$ de frutos secos que salga a un precio de $\$34\,000/kg…

En una tienda de productos a granel, queremos preparar una mezcla especial de $20\ kg$ de frutos secos que salga a un precio de $\$34\,000/kg$. Para ello, utilizaremos anacardos que cuestan $\$40\,000/kg$ y cacahuetes que cuestan $\$24\,000/kg$.

Aplica el método de reducción para averiguar cuántos kilogramos de anacardos y cuántos de cacahuetes debemos mezclar.

Resolver

Plantear problemas con sistemas

  1. Elige dos incógnitas y escribe qué significa cada una ($x$ = cantidad de entradas de…).

  2. Traduce cada dato del enunciado a una ecuación.

  3. Resuelve por el método que más convenga.

  4. Comprueba en el enunciado (no solo en las ecuaciones) y escribe una respuesta completa, con unidades.

Barra de 250 entradas dividida en dos partes: 150 entradas de 2.000 pesos y 100 entradas de 3.000 pesos, con las dos ecuaciones del problema. x = 150de 2.000 pesos y = 100de 3.000 pesos x + y = 250 2x + 3y = 600 (en miles de pesos)
Practica★☆☆Sin empezar
Traduce al lenguaje algebraico la siguiente situación y plantea un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas, indicando claramente qué representa cada variable: "En…

Traduce al lenguaje algebraico la siguiente situación y plantea un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas, indicando claramente qué representa cada variable:

"En una cafetería, un grupo de amigos pagó $\$44\,000$ por $2$ refrescos y $3$ bolsas de papas. Otro grupo pagó $\$52\,000$ por $4$ refrescos y $1$ bolsa de papas".

Resolver
Practica★☆☆Sin empezar
En una tienda de videojuegos se venden mandos y juegos de segunda mano. Marcos ha comprado un mando y un juego por $\$200\,000…

En una tienda de videojuegos se venden mandos y juegos de segunda mano. Marcos ha comprado un mando y un juego por $\$200\,000$. Si el precio del juego es el triple que el del mando, ¿cuánto cuesta cada artículo?

Plantea un sistema de ecuaciones y resuélvelo por el método que prefieras.

x + y = $200.000 y = 3 · x
Resolver
Practica★★☆Sin empezar
En la organización de un evento de E-sports, se han vendido un total de 250 entradas. Existen dos tipos de localidades: las "Gamer", que cuestan $\$60\,000…

En la organización de un evento de E-sports, se han vendido un total de 250 entradas. Existen dos tipos de localidades: las "Gamer", que cuestan $\$60\,000$, y las "Pro", que cuestan $\$100\,000$. Si la recaudación total ha sido de $\$18\,800\,000$, plantea un sistema de ecuaciones y calcula cuántas entradas de cada tipo se han vendido utilizando el método de sustitución.

Resolver

Para terminar la sección, ten presente que el método elegido no cambia la respuesta.

Problemas de edades, cifras y figuras

Tres tipos clásicos que se resuelven igual que el anterior:

  • Edades: "dentro de 10 años" se escribe sumando 10 a cada edad. "El doble de" se escribe $2 \cdot$.

  • Números de dos cifras: si la cifra de las decenas es $x$ y la de las unidades es $y$, el número es $10x + y$. Invertido es $10y + x$.

  • Figuras: el perímetro de un rectángulo es $2\,(\text{largo} + \text{ancho})$ y el área es largo $\cdot$ ancho.

Practica★★☆Sin empezar
Dos conocidos streamers* están comparando sus años de experiencia en la plataforma. La suma de sus edades actuales es de $44$ años. Dentro de $10$ años, la edad del…

Dos conocidos streamers están comparando sus años de experiencia en la plataforma. La suma de sus edades actuales es de $44$ años. Dentro de $10$ años, la edad del mayor será exactamente el doble de la edad que el menor tiene en la actualidad.

Plantea un sistema de ecuaciones lineales y averigua la edad actual de cada uno.

Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Un número de dos cifras tiene una propiedad curiosa: la cifra de las decenas es el doble de la cifra de las unidades. Si restamos $27$ a dicho número, obtenemos el…

Un número de dos cifras tiene una propiedad curiosa: la cifra de las decenas es el doble de la cifra de las unidades. Si restamos $27$ a dicho número, obtenemos el número resultante de invertir el orden de sus cifras.

Traduce el enunciado a un sistema de ecuaciones (recuerda expresar el número en forma polinómica: $10x + y$) y halla de qué número se trata.

Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Se está diseñando una nueva zona de juegos rectangular en el patio del colegio. El arquitecto ha establecido que el perímetro total debe ser de $56$ metros. Además, para…

Se está diseñando una nueva zona de juegos rectangular en el patio del colegio. El arquitecto ha establecido que el perímetro total debe ser de $56$ metros. Además, para que haya espacio suficiente para las canastas, el largo de la zona debe ser $4$ metros menor que el triple del ancho.

Calcula las dimensiones de la zona de juegos planteando un sistema de ecuaciones y resolviéndolo por el método de igualación.

Perímetro = 56 m Ancho (y) Largo (x)
Resolver
Practica★★★Sin empezar
Halla un número de dos cifras sabiendo que la suma de sus dígitos es $12$ y que, si se invierte el orden de dichas cifras, el número resultante es $18$ unidades mayor…

Halla un número de dos cifras sabiendo que la suma de sus dígitos es $12$ y que, si se invierte el orden de dichas cifras, el número resultante es $18$ unidades mayor que el número original.

Nota: Recuerda que un número de cifras $xy$ se escribe algebraicamente como $10x + y$.

Resolver

Problemas de mezclas y de movimiento

Mezclas. Una ecuación cuenta las cantidades (kg o litros que se mezclan) y la otra cuenta lo que aportan (dinero o sal de cada parte).

Movimiento. Se usa $e = v \cdot t$. Cuando uno alcanza al otro, recorrieron la misma distancia. El que sale después viaja menos tiempo.

Cuando dos cuerpos en movimiento van en sentidos opuestos, las velocidades se suman; cuando van en el mismo sentido, se restan.

Practica★★☆Sin empezar
Dos ciclistas, Paula y Sergio, recorren una pista circular de $400$ metros. Si corren en sentidos opuestos, se cruzan cada $20$ segundos. Si corren en el mismo sentido,…

Dos ciclistas, Paula y Sergio, recorren una pista circular de $400$ metros. Si corren en sentidos opuestos, se cruzan cada $20$ segundos. Si corren en el mismo sentido, Paula (que es más rápida) adelanta a Sergio cada $100$ segundos.

Sabiendo que el espacio recorrido es igual a la velocidad por el tiempo ($e = v \cdot t$), plantea un sistema de ecuaciones para calcular la velocidad de cada ciclista en metros por segundo.

Paula (vₚ) Sergio (vₛ) vₚ vₛ d = 400m Sentidos opuestos t = 20 s vₚ vₛ d = 400m Mismo sentido t = 100 s
Resolver
Practica★★★Sin empezar
Una empresa de mensajería utiliza drones y furgonetas para sus repartos. Sabemos que el doble del número de drones excede en 2 unidades al triple del número de…

Una empresa de mensajería utiliza drones y furgonetas para sus repartos. Sabemos que el doble del número de drones excede en 2 unidades al triple del número de furgonetas. Además, si compraran 2 drones más y perdieran una furgoneta, tendrían el triple de drones que de furgonetas. Plantea un sistema de ecuaciones lineales y halla cuántos vehículos de cada tipo tiene la empresa.

Resolver
Practica★★★Sin empezar
Dos ciclistas, Ioana y Boris, participan en una carrera de larga distancia. Boris sale de la meta a una velocidad constante de $24\text{ km/h}$. Media hora más tarde,…

Dos ciclistas, Ioana y Boris, participan en una carrera de larga distancia. Boris sale de la meta a una velocidad constante de $24\text{ km/h}$. Media hora más tarde, Ioana sale en su persecución a una velocidad de $32\text{ km/h}$.

  1. a) ¿Cuánto tiempo tardará Ioana en alcanzar a Boris?
  2. b) ¿A qué distancia de la línea de meta se producirá el encuentro?

Sugerencia: Utiliza el sistema de ecuaciones basado en la fórmula $e = v \cdot t$.

Resolver

Ecuaciones con denominadores

Al resolver sistemas más complicados aparecen ecuaciones con fracciones. El truco es eliminar los denominadores multiplicando todos los términos por el m.c.m. de los denominadores.

Practica★★★Sin empezar
Resuelve la siguiente ecuación de primer grado, prestando especial atención a la simplificación de las fracciones y al signo negativo que precede a los paréntesis:…

Resuelve la siguiente ecuación de primer grado, prestando especial atención a la simplificación de las fracciones y al signo negativo que precede a los paréntesis:

$$\frac{2(x - 3)}{5} - \frac{x - 1}{2} = \frac{3x - 4}{10} - \frac{5(1 - x)}{4}$$
Resolver

Ampliación: sistemas con una ecuación de segundo grado

A veces una de las ecuaciones no es lineal. Por ejemplo, cuando de un rectángulo conoces el perímetro y el área. Se sustituye igual, y queda una ecuación cuadrática $ax^2 + bx + c = 0$, que se resuelve con la fórmula general:

$$x = \frac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a}, \qquad \Delta = b^2 - 4ac \text{ (el discriminante)}$$
  • Si $\Delta > 0$: dos soluciones distintas.

  • Si $\Delta = 0$: una única solución (doble).

  • Si $\Delta < 0$: ninguna solución real.

Practica★★★Sin empezar
Estudia el discriminante de la siguiente ecuación de segundo grado y determina para qué valor del parámetro $k$ la ecuación tiene una única solución real (solución…

Estudia el discriminante de la siguiente ecuación de segundo grado y determina para qué valor del parámetro $k$ la ecuación tiene una única solución real (solución doble). Una vez hallado $k$, resuelve la ecuación:

$$x^2 - 12x + k = 0$$
Resolver
Practica★★★Sin empezar
Halla las dimensiones de un marco rectangular de madera sabiendo que su perímetro es de $60\text{ cm}$ y que su área es de $216\text{ cm}^2$. Para resolverlo, deberás…

Halla las dimensiones de un marco rectangular de madera sabiendo que su perímetro es de $60\text{ cm}$ y que su área es de $216\text{ cm}^2$. Para resolverlo, deberás plantear un sistema donde una de las ecuaciones sea de segundo grado o resolverlo mediante una ecuación de segundo grado usando la relación entre la suma y el producto de las raíces.

Perímetro = 60 cm Área = 216 cm² x y
Resolver

Algunos problemas difíciles combinan todo lo anterior (cifras, movimiento, mezclas). Siempre sirve el mismo camino: incógnitas, ecuaciones, método, comprobación y respuesta.

Practica★★★Sin empezar
En un laboratorio de química se quieren mezclar dos soluciones salinas. La primera tiene una concentración del $15\%$ de sal y la segunda del $40\%$. Si se necesitan…

En un laboratorio de química se quieren mezclar dos soluciones salinas. La primera tiene una concentración del $15\%$ de sal y la segunda del $40\%$. Si se necesitan obtener exactamente $20$ litros de una mezcla con una concentración del $30\%$, ¿cuántos litros de cada solución se deben utilizar? Plantea y resuelve el sistema de ecuaciones.

Resolver

Vuelta al principio: la empanada cuesta $\$2.500$ y la gaseosa $\$3.500$. Santiago pagó $2.500 + 2 \cdot 3.500 = \$9.500$ y Valentina $2.500 + 3.500 = \$6.000$.

Resumen

Ver todos los ejercicios de este apartado