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Ecuaciones de primer y segundo grado · Ecuaciones

Problemas con ecuaciones

Te conviene dominar: El lenguaje algebraico (8.° grado (premedia))
Te conviene dominar: Ecuaciones de primer grado (8.° grado (premedia))

Kevin dice: «Mi papá tiene el triple de mi edad, y dentro de 10 años va a tener el doble». ¿Cuántos años tiene cada uno? Resolver una ecuación es la parte mecánica. Lo difícil, y lo que de verdad cuenta, es plantearla: convertir un enunciado en una igualdad con letras. Con un método claro y unas cuantas plantillas, la mayoría de los problemas se vuelven rutina. Al final de la página resolvemos el de Kevin.

El método en cuatro pasos

Esquema en cuatro pasos para resolver problemas con ecuaciones: definir la incógnita, traducir los datos, plantear y resolver, y comprobar la solución. 1¿Qué es x?Escríbelo 2Traduce losdatos con x 3Plantea yresuelve 4Comprueba enel enunciado El paso 4 descubre la mitad de los errores: ¿tiene sentido?
  1. Elige la incógnita y escribe qué significa: «$x$ = edad de Abdiel hoy». Si hay varias cantidades, trata de expresarlas todas con la misma letra (o usa dos letras si el problema se presta a un sistema).

  2. Traduce cada dato al lenguaje algebraico (te sirve repasar el lenguaje algebraico de 8.° grado).

  3. Plantea la ecuación con la condición que falta y resuélvela.

  4. Comprueba con el enunciado (no con la ecuación, que podría estar mal planteada) y responde con una frase completa y con unidades.

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En un torneo de eSports, el equipo de Alex ha conseguido el triple de puntos que el equipo de Salma. Si entre los dos equipos han sumado un total de $152$ puntos,…

En un torneo de eSports, el equipo de Alex ha conseguido el triple de puntos que el equipo de Salma. Si entre los dos equipos han sumado un total de $152$ puntos, ¿cuántos puntos ha obtenido cada equipo?

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Un repartidor de una aplicación de comida a domicilio lleva en su mochila el doble de pizzas que de hamburguesas. Si en total transporta $12$ pedidos entre pizzas y…

Un repartidor de una aplicación de comida a domicilio lleva en su mochila el doble de pizzas que de hamburguesas. Si en total transporta $12$ pedidos entre pizzas y hamburguesas, ¿cuántos hay de cada clase?

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Kenia ha empezado a ahorrar para comprarse una tableta que cuesta $240$ dólares. Ya tiene ahorrados $60$ dólares y, a partir de ahora, va a guardar $12$ dólares de su…

Kenia ha empezado a ahorrar para comprarse una tableta que cuesta $240$ dólares. Ya tiene ahorrados $60$ dólares y, a partir de ahora, va a guardar $12$ dólares de su paga cada semana. ¿Cuántas semanas tardará en tener el dinero suficiente para la compra?

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Dos incógnitas: sistemas de ecuaciones

A veces es más natural usar dos letras. Cada dato del enunciado da una ecuación y, juntas, forman un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas. Lo resuelves con el método que prefieras: sustitución, igualación, reducción, gráfico o determinantes (los ves en el apartado de sistemas).

Cada ecuación es una recta y la solución del sistema es el punto donde se cruzan, aquí $(1, 0.5)$.

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Un grupo de amigos compra entradas para un concierto. Las entradas de "pista" cuestan $15$ dólares más que las de "grada". Si compran una de cada tipo y el total de la…

Un grupo de amigos compra entradas para un concierto. Las entradas de "pista" cuestan $15$ dólares más que las de "grada". Si compran una de cada tipo y el total de la factura es de $85$ dólares, ¿cuál es el precio de cada entrada?

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Números y edades

Números consecutivos: $x,\ x + 1,\ x + 2$. Pares (o impares) consecutivos: $x,\ x + 2,\ x + 4$.

Edades: arma una tabla con «hoy», «hace» y «dentro de». El tiempo pasa igual para todos:

Hoy Dentro de 6 años
Abdiel $x$ $x + 6$
Yariela $x + 4$ $x + 10$
Tabla de edades que muestra a dos personas hoy y dentro de 6 años: a las dos se les suman los mismos 6 años. hoydentro de 6 años AbdielYariela 7 13 11 17 +6 +6 los dos suman 6
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Aisha tiene $4$ años más que su hermano pequeño, Iker. Dentro de $6$ años, la suma de las edades de ambos será de $32$ años. Calcula la edad actual de cada uno…

Aisha tiene $4$ años más que su hermano pequeño, Iker. Dentro de $6$ años, la suma de las edades de ambos será de $32$ años. Calcula la edad actual de cada uno planteando una ecuación de primer grado.

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Practica★☆☆Sin empezar
La suma de tres números de dorsal de una carrera, que resultan ser tres números enteros consecutivos, es igual a $63$. ¿Qué números llevan esos tres corredores en su…

La suma de tres números de dorsal de una carrera, que resultan ser tres números enteros consecutivos, es igual a $63$. ¿Qué números llevan esos tres corredores en su suéter?

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Practica★★☆Sin empezar
Actualmente, la edad de un padre es el triple que la de su hija. Dentro de $12$ años, la edad del padre será solamente el doble que la de su hija. ¿Qué edad tiene cada…

Actualmente, la edad de un padre es el triple que la de su hija. Dentro de $12$ años, la edad del padre será solamente el doble que la de su hija. ¿Qué edad tiene cada uno en la actualidad?

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Problemas geométricos

Dibuja siempre la figura y escribe sus medidas con $x$. Después usa la fórmula que corresponde: perímetro, área, Pitágoras…

Un cuadrado de lado x ampliado 2 metros por lado: el área nueva suma dos rectángulos de 2x y un cuadrado de 4. x²x2 Lo naranja son los 24 m² 2x + 2x + 4 = 24 → 4x = 20 → x = 5

Cuando el problema da el perímetro de un triángulo isósceles, los lados iguales valen $x$ y el desigual se escribe a partir de $x$ según el dato (por ejemplo, $x - 4$ si mide 4 unidades menos). Para el área necesitas la altura, que sale con Pitágoras en la mitad del triángulo.

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Se quiere vallar un huerto escolar de forma rectangular para proteger los cultivos. Sabemos que el largo del huerto mide $5$ metros más que el ancho y que para rodearlo…

Se quiere vallar un huerto escolar de forma rectangular para proteger los cultivos. Sabemos que el largo del huerto mide $5$ metros más que el ancho y que para rodearlo completamente se han necesitado $38$ metros de valla. ¿Cuáles son las dimensiones del huerto?

x x + 5 Perímetro total P = 38 m
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Practica★☆☆Sin empezar
Calcula el lado de un panel publicitario de forma cuadrada sabiendo que si su lado aumentara en $2$ metros, su área aumentaría en $16$ metros cuadrados.

Calcula el lado de un panel publicitario de forma cuadrada sabiendo que si su lado aumentara en $2$ metros, su área aumentaría en $16$ metros cuadrados.

Original Área = x² Área extra + 16 m² x 2 x 2 x + 2 x + 2
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Practica★★☆Sin empezar
Calcula las dimensiones de un triángulo isósceles sabiendo que el lado desigual mide $4$ $cm$ menos que cada uno de los lados iguales y que el perímetro total es de $26$…

Calcula las dimensiones de un triángulo isósceles sabiendo que el lado desigual mide $4$ $cm$ menos que cada uno de los lados iguales y que el perímetro total es de $26$ $cm$. Una vez hallados los lados, calcula el área del triángulo.

Perímetro = 26 cm h x x x - 4
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Cuando aparece $x^2$

A veces el planteo da una ecuación cuadrática (de segundo grado), por ejemplo cuando se multiplican dos longitudes o aparece un cuadrado. Se la lleva a la forma $ax^2 + bx + c = 0$ y se resuelve factorizando el trinomio o con la fórmula general:

Practica★★☆Sin empezar
Halla un número natural tal que la diferencia entre su cuadrado y su triple sea igual a $40$. ¿Es única la solución para este problema en el conjunto de los números…

Halla un número natural tal que la diferencia entre su cuadrado y su triple sea igual a $40$. ¿Es única la solución para este problema en el conjunto de los números naturales? Justifica tu respuesta planteando la ecuación correspondiente.

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Practica★★☆Sin empezar
Se está diseñando una nueva zona de juegos rectangular en un parque municipal. Se sabe que el largo de la zona debe ser $5$ metros mayor que el ancho. Si el área total…

Se está diseñando una nueva zona de juegos rectangular en un parque municipal. Se sabe que el largo de la zona debe ser $5$ metros mayor que el ancho. Si el área total destinada a los juegos es de $150$ $m^2$, calcula las dimensiones (largo y ancho) que tendrá dicha zona.

Área = 150 m² x x + 5
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Practica★★★Sin empezar
Un diseñador gráfico está trabajando en el logo de una nueva empresa. El diseño consiste en un rectángulo central para el nombre, rodeado por un borde decorativo de…

Un diseñador gráfico está trabajando en el logo de una nueva empresa. El diseño consiste en un rectángulo central para el nombre, rodeado por un borde decorativo de grosor uniforme $x$. El rectángulo interior tiene unas dimensiones de $12\text{ cm}$ por $8\text{ cm}$. Si el área total del logo (incluyendo el borde) debe ser exactamente el doble del área del rectángulo interior, ¿cuál debe ser el grosor $x$ de dicho borde?

Aₜ = 2 · Aᵢ LOGO
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Móviles: encuentros y alcances

Se usa la relación $\text{distancia} = \text{velocidad} \cdot \text{tiempo}$. Dos plantillas:

Tipo Ecuación típica
Encuentro (salen uno hacia el otro) $v_1 t + v_2 t = \text{distancia}$
Alcance (mismo sentido) $v_1 t = \text{ventaja} + v_2 t$
Dos ciclistas salen de A y de B uno hacia el otro: las distancias que recorren suman la distancia total entre A y B. AB v₁ · tv₂ · t v₁ · t + v₂ · t = distancia entre A y B
Practica★★☆Sin empezar
Dos ciclistas, Lucía y Marcos, se encuentran a una distancia de $60$ $km$ y deciden encontrarse en un punto intermedio. Lucía parte de $A$ hacia Marcos a una velocidad…

Dos ciclistas, Lucía y Marcos, se encuentran a una distancia de $60$ $km$ y deciden encontrarse en un punto intermedio. Lucía parte de $A$ hacia Marcos a una velocidad constante de $20$ $km/h$. Al mismo tiempo, Marcos parte de $B$ hacia Lucía a una velocidad de $10$ $km/h$. ¿Cuánto tiempo tardarán en cruzarse y a qué distancia del punto $A$ ocurrirá el encuentro?

v₁ = 20 km/h v₂ = 10 km/h A (Lucía) B (Marcos) Encuentro 60 km x 60 - x
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Dos ciudades, $A$ y $B$, están separadas por una distancia de $155\text{ km}$. A las 10:00 h, un ciclista sale de $A$ hacia $B$ a una velocidad constante de…

Dos ciudades, $A$ y $B$, están separadas por una distancia de $155\text{ km}$. A las 10:00 h, un ciclista sale de $A$ hacia $B$ a una velocidad constante de $20\text{ km/h}$. Una hora y media más tarde, una moto sale de $B$ hacia $A$ a una velocidad de $80\text{ km/h}$. ¿A qué hora se cruzarán y a qué distancia de la ciudad $A$ se producirá el encuentro?

Punto de encuentro A B
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Mezclas y repartos

Tipo Ecuación típica
Mezcla $p_1 x + p_2 (T - x) = p_m \cdot T$
Reparto entre personas (precio por persona antes) − (precio por persona después) = diferencia

En una mezcla, lo que se suma es el valor total de cada parte, no los precios por kilo.

Barra de 50 kg de mezcla dividida en 20 kg de café de 12.00 balboas el kilo y 30 kg de café de 8.00 balboas el kilo. x = 20 kgB/. 12.00/kg 50 − x = 30 kgB/. 8.00/kg total 50 kg a B/. 9.60/kg valor total: B/. 480.00
Practica★★☆Sin empezar
En una tienda gourmet se quieren mezclar dos tipos de café. El café "Arábica" tiene un precio de $12$ dólares/kg y el café "Robusta" cuesta $8$ dólares/kg. Si queremos…

En una tienda gourmet se quieren mezclar dos tipos de café. El café "Arábica" tiene un precio de $12$ dólares/kg y el café "Robusta" cuesta $8$ dólares/kg. Si queremos obtener una mezcla de $20$ $kg$ que salga a un precio de $10.50$ dólares/kg, ¿cuántos kilos de cada tipo de café debemos utilizar?

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Practica★★☆Sin empezar
Un grupo de amigos quiere comprar un regalo de cumpleaños que cuesta $120$ dólares. Al principio eran un número determinado de personas, pero en el último momento se…

Un grupo de amigos quiere comprar un regalo de cumpleaños que cuesta $120$ dólares. Al principio eran un número determinado de personas, pero en el último momento se apuntaron $2$ amigos más, lo que hizo que cada uno tuviera que pagar $5$ dólares menos. ¿Cuántos amigos había inicialmente en el grupo?

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Practica★★★Sin empezar
En un laboratorio químico se necesitan $20\text{ litros}$ de una solución ácida al $25\%$. El técnico dispone de dos garrafas: una con una mezcla al $10\%$ de ácido y…

En un laboratorio químico se necesitan $20\text{ litros}$ de una solución ácida al $25\%$. El técnico dispone de dos garrafas: una con una mezcla al $10\%$ de ácido y otra con una mezcla concentrada al $50\%$. ¿Cuántos litros de cada garrafa debe mezclar para obtener la concentración deseada?

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Porcentajes y trabajo en equipo

Porcentajes en dos partes. Si una parte da el $4\%$ y otra el $7\%$, el total se plantea con lo que aporta cada una. Es la misma idea que en una mezcla: si $x$ es una parte y $T - x$ la otra,

$$0.04\,x + 0.07\,(T - x) = \text{total obtenido}.$$

Trabajo en equipo. Si una llave de agua llena un tanque en $x$ horas, en una hora llena $\dfrac{1}{x}$ del tanque. Cuando trabajan juntas, las partes por hora se suman:

$$\dfrac{1}{x} + \dfrac{1}{y} = \dfrac{1}{t_{\text{juntas}}}.$$
Practica★★★Sin empezar
Mario ha ganado $\$1200…

Mario ha ganado $\$1200$ en un concurso de programación y los divide en dos partes para depositarlas en dos productos financieros diferentes. El primero ofrece una rentabilidad del $4\%$ anual, mientras que el segundo, más arriesgado, ofrece un $7\%$ anual. Si al finalizar el año los beneficios totales obtenidos han sido de $\$63$, ¿qué cantidad destinó a cada producto?

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Practica★★★Sin empezar
Dos tuberías conectadas a un depósito pueden llenarlo juntas en $4\text{ horas}$. Si se utilizan por separado, la tubería de menor diámetro tarda $6\text{ horas}$ más…

Dos tuberías conectadas a un depósito pueden llenarlo juntas en $4\text{ horas}$. Si se utilizan por separado, la tubería de menor diámetro tarda $6\text{ horas}$ más que la tubería de mayor diámetro en llenar el depósito completo. ¿Cuánto tiempo tardaría cada tubería en solitario?

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Resumen

Volvemos a Kevin: si hoy tiene $x$ años, su papá tiene $3x$. Dentro de 10 años: $3x + 10 = 2(x + 10)$, de donde $x = 10$. Kevin tiene 10 años y su papá 30. Comprobación: dentro de 10 años tendrán 20 y 40 ✓

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