Problemas con ecuaciones
Yariela compra 3 empanadas y una soda de $\$1.00$. En la caja paga $\$3.25$. ¿Cuánto sale cada empanada? Resolver una ecuación ya sabes hacerlo. Lo difícil, y lo que más importa, es armarla: pasar de un enunciado escrito con palabras a una ecuación. Con un método claro, la mayoría de los problemas se vuelve rutina.
El método en cuatro pasos
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Elige la incógnita y escribe qué significa («$x$ = precio de una empanada, en balboas»).
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Traduce cada dato del enunciado usando esa letra.
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Plantea la ecuación con la condición que dice el problema y resuélvela operando de los dos lados de la igualdad.
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Comprueba en el enunciado (no solo en la ecuación) y responde con una frase y con unidades.
Para ver la idea de «hacer lo mismo de los dos lados», prueba con la balanza: $3x + 12 = 48$.
Si al triple de un número le sumamos $12$, obtenemos como resultado $48$. ¿De qué número se trata?
Si al triple de un número le sumamos $12$, obtenemos como resultado $48$. ¿De qué número se trata?
Marta compró $3$ camisetas iguales para el equipo de atletismo y un pantalón deportivo que costaba $\$15$. Si en total gastó $\$60$, ¿cuánto costó cada camiseta?
Marta compró $3$ camisetas iguales para el equipo de atletismo y un pantalón deportivo que costaba $\$15$. Si en total gastó $\$60$, ¿cuánto costó cada camiseta?
Números y edades
Números consecutivos: si el primero es $x$, los siguientes son $x+1$ y $x+2$.
Edades: arma una tabla con «hoy» y «dentro de» (o «hace») tantos años. El tiempo pasa igual para todos: se suma (o se resta) lo mismo a cada edad.
| Hoy | Dentro de 4 años | |
|---|---|---|
| Kevin | $x$ | $x + 4$ |
| Melissa (el doble) | $2x$ | $2x + 4$ |
Halla tres números enteros consecutivos cuya suma sea igual a $54$.
Halla tres números enteros consecutivos cuya suma sea igual a $54$.
Álvaro tiene $4$ años más que su hermana Lucía. Si la suma de las edades de ambos es de $26$ años, ¿qué edad tiene cada uno de los hermanos?
Álvaro tiene $4$ años más que su hermana Lucía. Si la suma de las edades de ambos es de $26$ años, ¿qué edad tiene cada uno de los hermanos?
En una red social, el número de seguidores de Alba es el triple que el de su hermano Javier. Si Alba perdiera $150$ seguidores y Javier ganara $50$, ambos tendrían…
En una red social, el número de seguidores de Alba es el triple que el de su hermano Javier. Si Alba perdiera $150$ seguidores y Javier ganara $50$, ambos tendrían exactamente la misma cantidad. ¿Cuántos seguidores tiene cada uno actualmente?
Halla tres números enteros consecutivos tales que la suma de los dos primeros sea $15$ unidades mayor que el tercer número.
Halla tres números enteros consecutivos tales que la suma de los dos primeros sea $15$ unidades mayor que el tercer número.
La edad de una madre es actualmente el triple que la de su hijo. Hace $6$ años, la suma de las edades de ambos era de $40$ años. ¿Qué edad tienen el hijo y la madre en…
La edad de una madre es actualmente el triple que la de su hijo. Hace $6$ años, la suma de las edades de ambos era de $40$ años. ¿Qué edad tienen el hijo y la madre en la actualidad?
La edad de un padre es hoy el triple de la de su hijo. Hace $6$ años, la edad del padre era cinco veces la edad que tenía su hijo en aquel momento. ¿Cuántos años deben…
La edad de un padre es hoy el triple de la de su hijo. Hace $6$ años, la edad del padre era cinco veces la edad que tenía su hijo en aquel momento. ¿Cuántos años deben transcurrir para que la suma de las edades del padre y del hijo sea de exactamente $100$ años?
Problemas de geometría: perímetros y áreas
Dibuja siempre la figura y escribe sobre ella las medidas con $x$. Después usa lo que sabes: el perímetro es la suma de todos los lados.
Áreas con franjas
Cuando una figura crece, la diferencia de áreas suele ser una franja fácil de medir. Si a un rectángulo de base $b$ le sumamos $2$ cm de altura, el área aumenta $2 \cdot b$: la franja nueva es un rectángulo de base $b$ y altura 2.
Cuando se agrega un camino alrededor de un jardín, el área del camino es área total − área del jardín. Al desarrollar, los términos con $x^2$ se cancelan y queda una ecuación de primer grado (lo vas a ver en el último ejercicio).
El perímetro de un triángulo isósceles es de $40 \text{ cm}$. Si el lado desigual mide $10 \text{ cm}$, ¿cuánto mide cada uno de los lados iguales?
El perímetro de un triángulo isósceles es de $40 \text{ cm}$. Si el lado desigual mide $10 \text{ cm}$, ¿cuánto mide cada uno de los lados iguales?
Queremos poner un marco de madera a una fotografía rectangular. Sabemos que el largo de la fotografía mide $5 \text{ cm}$ más que el ancho. Si para enmarcarla hemos…
Queremos poner un marco de madera a una fotografía rectangular. Sabemos que el largo de la fotografía mide $5 \text{ cm}$ más que el ancho. Si para enmarcarla hemos necesitado un listón de $70 \text{ cm}$ de longitud total (perímetro), ¿cuáles son las dimensiones de la fotografía?
Una pista de pádel rectangular tiene un perímetro de $60$ metros. Sabiendo que el largo de la pista mide $6$ metros más que el ancho, calcula las dimensiones (largo y…
Una pista de pádel rectangular tiene un perímetro de $60$ metros. Sabiendo que el largo de la pista mide $6$ metros más que el ancho, calcula las dimensiones (largo y ancho) de dicha pista.
Un agricultor quiere vallar una parcela triangular para sus ovejas. Sabiendo que se trata de un triángulo isósceles, que el lado desigual mide $5$ metros menos que cada…
Un agricultor quiere vallar una parcela triangular para sus ovejas. Sabiendo que se trata de un triángulo isósceles, que el lado desigual mide $5$ metros menos que cada uno de los lados iguales y que se han necesitado $40$ metros de valla en total, ¿cuánto mide cada lado de la parcela?
Calcula las dimensiones de un rectángulo sabiendo que su base es $3$ cm mayor que su altura y que, si aumentamos la altura en $2$ cm, el área del nuevo rectángulo…
Calcula las dimensiones de un rectángulo sabiendo que su base es $3$ cm mayor que su altura y que, si aumentamos la altura en $2$ cm, el área del nuevo rectángulo aumenta en $16$ $cm^2$.
Se quiere diseñar un jardín rectangular rodeado por un camino de baldosas de $2$ metros de ancho de forma constante. El largo del jardín es el doble que su ancho. Si…
Se quiere diseñar un jardín rectangular rodeado por un camino de baldosas de $2$ metros de ancho de forma constante. El largo del jardín es el doble que su ancho. Si sabemos que el área total que ocupa el camino de baldosas es de $112$ m$^2$, ¿cuáles son las dimensiones del jardín (ancho y largo)?
Dos cantidades con un total conocido
Muchos problemas hablan de dos cantidades cuya suma se conoce: ovejas y gallinas, kilos de dos productos, dos cifras de un número. No hace falta una segunda letra: si una cantidad es $x$, la otra es total − $x$.
Cuando el enunciado habla de patas, ruedas o precios, arma la cuenta como en el café: cantidad de cada tipo × valor de cada uno, todo sumado. Si el problema pide además comparar con un presupuesto, calcula primero el costo con los datos que ya tienes y compara.
En una tienda de videojuegos, han vendido el doble de consolas portátiles que de consolas de sobremesa. Si en total han vendido $18$ consolas, ¿cuántas han vendido de…
En una tienda de videojuegos, han vendido el doble de consolas portátiles que de consolas de sobremesa. Si en total han vendido $18$ consolas, ¿cuántas han vendido de cada tipo?
Un pastor tiene una mezcla de ovejas y gallinas en su corral. Si contamos las cabezas hay un total de $20$, y si contamos las patas hay $64$. ¿Cuántas ovejas y cuántas…
Un pastor tiene una mezcla de ovejas y gallinas en su corral. Si contamos las cabezas hay un total de $20$, y si contamos las patas hay $64$. ¿Cuántas ovejas y cuántas gallinas hay en el corral? (Recuerda que las ovejas tienen $4$ patas y las gallinas $2$).
Marcos ha comprado un videojuego y unos auriculares para su consola. Los auriculares le han costado $12$ dólares menos que el videojuego. Si el videojuego estuviera…
Marcos ha comprado un videojuego y unos auriculares para su consola. Los auriculares le han costado $12$ dólares menos que el videojuego. Si el videojuego estuviera rebajado a la mitad de su precio original, Marcos habría pagado $48$ dólares por las dos cosas juntas. ¿Cuál es el precio original de cada artículo?
En una cafetería, han mezclado café de Colombia, que cuesta $12$ dólares/kg, con café de Brasil, que cuesta $8$ dólares/kg. Si han obtenido $20$ kg de mezcla y el precio…
En una cafetería, han mezclado café de Colombia, que cuesta $12$ dólares/kg, con café de Brasil, que cuesta $8$ dólares/kg. Si han obtenido $20$ kg de mezcla y el precio final de esta es de $9$ dólares/kg, ¿cuántos kilos de café de cada tipo han utilizado?
Un laboratorio de perfumes quiere crear una nueva fragancia mezclando dos esencias. La esencia A cuesta $120$ dólares/litro y la esencia B cuesta $75$ dólares/litro. Han…
Un laboratorio de perfumes quiere crear una nueva fragancia mezclando dos esencias. La esencia A cuesta $120$ dólares/litro y la esencia B cuesta $75$ dólares/litro. Han decidido que para obtener un frasco de $250$ ml, el coste de la mezcla debe ser de exactamente $24.75$ dólares. ¿Qué cantidad de cada esencia, medida en mililitros, debe contener el frasco?
Un número tiene dos cifras que suman $12$. Si invertimos el orden de sus cifras, obtenemos un nuevo número que es $18$ unidades mayor que el número original. Halla el…
Un número tiene dos cifras que suman $12$. Si invertimos el orden de sus cifras, obtenemos un nuevo número que es $18$ unidades mayor que el número original. Halla el número original utilizando una ecuación con una sola incógnita (Pista: recuerda que un número de dos cifras se puede escribir como $10x + y$).
Una empresa de mensajería utiliza furgonetas y motos. Las furgonetas tienen $4$ ruedas y las motos $2$. En total hay $24$ conductores (uno por vehículo) y $64$ ruedas.…
Una empresa de mensajería utiliza furgonetas y motos. Las furgonetas tienen $4$ ruedas y las motos $2$. En total hay $24$ conductores (uno por vehículo) y $64$ ruedas. Por problemas logísticos, el costo de mantenimiento diario es de $15$ dólares por furgoneta y $6$ dólares por moto. Si el presupuesto total diario de mantenimiento es de $250$ dólares, ¿cuántos conductores de furgoneta deberían pasar a manejar motos para no exceder el presupuesto sin cambiar el número total de vehículos?
Movimientos: ¿cuándo se alcanzan?
Si algo se mueve con velocidad constante, distancia = velocidad · tiempo. Cuando uno alcanza a otro, los dos recorrieron la misma distancia desde el punto de partida: esa es la ecuación. Si uno salió antes, a su tiempo hay que sumarle la ventaja.
Siempre comparas el resultado con el dato del problema (por ejemplo, la longitud de la pista) para responder lo que se pregunta.
En una competición de robótica, un robot sale de la meta a una velocidad constante de $2$ m/s. Treinta segundos después, un segundo robot sale en su persecución a una…
En una competición de robótica, un robot sale de la meta a una velocidad constante de $2$ m/s. Treinta segundos después, un segundo robot sale en su persecución a una velocidad de $3.5$ m/s. Si la pista tiene una longitud total de $150$ metros antes de llegar a una zona de obstáculos, ¿logrará el segundo robot alcanzar al primero antes de que este entre en la zona de obstáculos? Plantea la ecuación y justifica la respuesta calculando la distancia del alcance.
Ampliación: cuando aparece $x^2$
Hay problemas donde la incógnita termina multiplicada por sí misma y la ecuación queda $x^2 + \dots = 0$. Se resuelven con la fórmula resolvente: si $ax^2 + bx + c = 0$, entonces
$$x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$$Después hay que descartar las soluciones que no tengan sentido (un tiempo o una longitud negativos).
Trabajo en común. Si una llave llena el tanque en $b$ horas, en una hora llena la fracción $\frac{1}{b}$. Las fracciones por hora de dos llaves se suman.
Triángulo rectángulo. Si el enunciado da relaciones entre los lados de un triángulo rectángulo, la ecuación sale del teorema de Pitágoras ($a^2 + b^2 = c^2$, con $c$ la hipotenusa). Para tres lados consecutivos, $x$, $x+1$, $x+2$, la hipotenusa es el mayor. Si no quieres usar la resolvente, puedes probar con una tabla de valores de $x$ hasta que se cumpla la igualdad.
Un tanque de agua se llena mediante dos llaves. La llave A tarda $6$ horas más que la llave B en llenar el tanque por separado. Si se abren ambas a la vez, el tanque se…
Un tanque de agua se llena mediante dos llaves. La llave A tarda $6$ horas más que la llave B en llenar el tanque por separado. Si se abren ambas a la vez, el tanque se llena en exactamente $4$ horas. Calcula cuánto tiempo tardaría la llave B en llenar el tanque ella sola. (Este problema requiere resolver una ecuación de segundo grado).
Calcula el perímetro de un triángulo rectángulo sabiendo que sus tres lados vienen expresados por tres números naturales consecutivos. (Pista: utiliza el Teorema de…
Calcula el perímetro de un triángulo rectángulo sabiendo que sus tres lados vienen expresados por tres números naturales consecutivos. (Pista: utiliza el Teorema de Pitágoras $a^2 + b^2 = c^2$, donde $c$ es el lado mayor).
Resumen
Vuelve al principio: las empanadas de Yariela salían a $\$0.75$ cada una, porque $3x + 1 = 3.25$.