Resolver ecuaciones lineales
Mateo dice: "Estoy pensando en un número. Lo multiplico por 3, le sumo 4 y obtengo 19. ¿Cuál es mi número?" Podrías adivinar y comprobar, pero hay un método que siempre funciona, incluso cuando los números se complican. Al final de esta página lo usarás y sabrás cuál es el número de Mateo.
Qué dice una ecuación
Una ecuación es una oración matemática con un signo igual. Dice que dos expresiones tienen el mismo valor. Piensa en una balanza: lo que hay en el plato izquierdo pesa exactamente lo mismo que lo que hay en el derecho.
Aquí la caja del plato izquierdo pesa $x$ y está junto a una pesa de $3$ lb. El plato derecho tiene $10$ lb. Mueve los deslizadores y observa cuándo se equilibra la balanza.
La balanza solo se mantiene equilibrada si haces lo mismo en ambos lados. Si quitas $3$ lb del lado izquierdo, la balanza se inclina, a menos que también quites $3$ lb del derecho. Esa es la única regla que necesitas.
Para dejar $x$ solo, usa operaciones inversas, que se deshacen entre sí:
| Operación en la ecuación | Cómo deshacerla |
|---|---|
| $x + 5$ (suma) | resta $5$ en ambos lados |
| $x - 5$ (resta) | suma $5$ en ambos lados |
| $5x$ (multiplicación) | divide ambos lados entre $5$ |
| $\dfrac{x}{5}$ (división) | multiplica ambos lados por $5$ |
Quizás hayas oído el atajo "pasa un término al otro lado cambiándole el signo". Es solo una forma rápida de decir "suma o resta el mismo número en ambos lados". Usa el que prefieras, pero entiende por qué funciona.
Observe la siguiente balanza que se encuentra en equilibrio. En el platillo de la izquierda hay una caja con un peso desconocido $x$ y una pesa de $2$ lb. En el platillo…
Observe la siguiente balanza que se encuentra en equilibrio. En el platillo de la izquierda hay una caja con un peso desconocido $x$ y una pesa de $2$ lb. En el platillo de la derecha hay una pesa de $7$ lb. Escriba la ecuación que representa esta situación y halle el valor de $x$ para que la balanza siga equilibrada.
Compruebe si el valor $x = 4$ es la solución (raíz) de la siguiente ecuación de primer grado. Para ello, sustituya la $x$ por el número $4$ y verifique si se cumple la…
Compruebe si el valor $x = 4$ es la solución (raíz) de la siguiente ecuación de primer grado. Para ello, sustituya la $x$ por el número $4$ y verifique si se cumple la igualdad:
$3x - 5 = 7$
Halle el valor de $x$ en la siguiente ecuación básica utilizando las reglas de la transposición de términos (lo que está sumando pasa restando y viceversa): $x + 15 = 32$
Halle el valor de $x$ en la siguiente ecuación básica utilizando las reglas de la transposición de términos (lo que está sumando pasa restando y viceversa):
$x + 15 = 32$
Ecuaciones de dos pasos y cómo traducir palabras
El acertijo de Mateo tiene dos operaciones: multiplica por $3$ y luego suma $4$. Para deshacerlas, trabaja hacia atrás con los mismos pasos en orden inverso: primero deshaz la suma y después la multiplicación.
Una ecuación de dos pasos como $ax + b = c$ se resuelve en dos movimientos: primero resta (o suma) $b$ en ambos lados y luego divide ambos lados entre $a$.
Para escribir ecuaciones a partir de oraciones, aprende las frases clave:
| Palabras | Álgebra |
|---|---|
| un número más $5$; $5$ más que un número | $x + 5$ |
| $3$ menos que un número; un número disminuido en $3$ | $x - 3$ |
| el doble de un número | $2x$ |
| un número dividido entre $4$ | $\dfrac{x}{4}$ |
| "es", "es igual a", "da", "el resultado es" | $=$ |
Así, "Tres veces un número $x$ es igual a $21$" se convierte en $3x = 21$.
Resuelva la siguiente ecuación de primer grado paso a paso: $2x + 8 = 18$ Pista: Primero pase el número que no tiene $x$ al otro lado de la igualdad cambiando su signo.
Resuelva la siguiente ecuación de primer grado paso a paso:
$2x + 8 = 18$
Pista: Primero pase el número que no tiene $x$ al otro lado de la igualdad cambiando su signo.
Traduzca al lenguaje algebraico la siguiente frase y resuelva la ecuación resultante: "El triple de un número $x$ es igual a $21$".
Traduzca al lenguaje algebraico la siguiente frase y resuelva la ecuación resultante: "El triple de un número $x$ es igual a $21$".
En una tienda de videojuegos, todos los controles tienen el mismo precio. Si un grupo de amigos ha comprado $4$ controles y han pagado en total $\$120…
En una tienda de videojuegos, todos los controles tienen el mismo precio. Si un grupo de amigos ha comprado $4$ controles y han pagado en total $\$120$, ¿cuál es el precio de un solo control? Escriba la ecuación de primer grado correspondiente y calcule la incógnita.
Paréntesis y variables en ambos lados
Muchas ecuaciones tienen paréntesis, o $x$ en ambos lados. El plan es simplificar cada lado y luego reunir los términos.
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Distribuye para quitar los paréntesis: $3(x + 2) = 3x + 6$.
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Combina los términos semejantes en cada lado.
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Reúne los términos con $x$ en un lado y los números sueltos en el otro, usando operaciones inversas.
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Divide entre el coeficiente de $x$.
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Comprueba en la ecuación original.
Los dos lados de una ecuación son dos funciones, y la solución es donde sus valores son iguales. Grafica $y = 5x - 3$ y $y = 2x + 12$: las rectas se cruzan en $x = 5$.
Cuando el número de afuera multiplica un grupo completo, a veces puedes dividir primero. Una tienda descuenta $\$5$ en cada camiseta, y $6$ camisetas cuestan $\$90$. El precio original $x$ cumple $6(x - 5) = 90$. Al dividir entre $6$ se obtiene $x - 5 = 15$, así que $x = 20$, y el precio original era $\$20$.
Paréntesis anidados. Trabaja de adentro hacia afuera, simplificando primero el grupo más interno.
Halle el valor de la incógnita $x$ en la siguiente ecuación con paréntesis, aplicando correctamente la propiedad distributiva y la regla de los signos:…
Halle el valor de la incógnita $x$ en la siguiente ecuación con paréntesis, aplicando correctamente la propiedad distributiva y la regla de los signos:
$3(2x - 4) - 2(x + 5) = 14$
En una tienda de deportes, el precio de una camiseta de fútbol es de $\$x$. Durante las ofertas, se le aplica un descuento de $\$12$. Un equipo compra $8$ camisetas…
En una tienda de deportes, el precio de una camiseta de fútbol es de $\$x$. Durante las ofertas, se le aplica un descuento de $\$12$. Un equipo compra $8$ camisetas rebajadas por un total de $\$384$. ¿Cuál era el precio original de la camiseta antes del descuento?
Resuelva la siguiente ecuación que contiene paréntesis anidados: $5[2x - 3(x + 1)] = 4[3x - 2(4x - 5)] - 2$
Resuelva la siguiente ecuación que contiene paréntesis anidados:
$5[2x - 3(x + 1)] = 4[3x - 2(4x - 5)] - 2$
Ecuaciones con fracciones
Las fracciones complican las ecuaciones, así que elimínalas. Multiplica ambos lados por el mínimo común denominador, que es el mínimo común múltiplo (mcm) de todos los denominadores. Cada denominador lo divide exactamente, así que todas las fracciones desaparecen.
Hallar un denominador común es la misma idea que hallar fracciones equivalentes:
Resuelva la siguiente ecuación con denominadores simplificando primero la expresión mediante el cálculo del mínimo común múltiplo:…
Resuelva la siguiente ecuación con denominadores simplificando primero la expresión mediante el cálculo del mínimo común múltiplo:
$\frac{x - 3}{2} - \frac{x + 1}{4} = \frac{5}{4}$
Resuelva la siguiente ecuación de primer grado asegurándose de operar correctamente los signos negativos delante de las fracciones:…
Resuelva la siguiente ecuación de primer grado asegurándose de operar correctamente los signos negativos delante de las fracciones:
$\frac{2x - 1}{3} - \frac{x + 2}{6} = \frac{x}{2}$
Resuelva la siguiente ecuación de primer grado paso a paso, simplificando los denominadores mediante el mínimo común múltiplo y eliminando cuidadosamente los paréntesis:…
Resuelva la siguiente ecuación de primer grado paso a paso, simplificando los denominadores mediante el mínimo común múltiplo y eliminando cuidadosamente los paréntesis:
$\frac{3(x - 2)}{4} - \frac{2(x + 3)}{3} = \frac{x - 1}{12} - \frac{5x - 4}{2}$
De una historia a una ecuación
Los problemas verbales son la razón de ser de las ecuaciones. La destreza clave es traducir. Sigue siempre los mismos cinco pasos:
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Lee el problema y decide qué te piden hallar.
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Define la variable: "Sea $x$ = ..." con unidades.
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Escribe una ecuación con los datos de la historia.
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Resuélvela.
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Responde la pregunta con una oración y comprueba con la historia.
Cuando una cantidad se compara con otras, deja que $x$ sea aquella con la que se comparan las demás (a menudo la menor). Así las otras serán expresiones sencillas como $x + 12$ o $2x$.
Una historia más sencilla: la lista de reproducción de Olivia tenía algunas canciones, agregó $18$ y ahora tiene $50$. Con $x$ = canciones originales, $x + 18 = 50$, así que $x = 32$ canciones.
Sofía está organizando su biblioteca. Si hoy ha comprado $12$ libros nuevos y ahora tiene un total de $45$ libros, ¿cuántos libros tenía antes de la compra? Plantee una…
Sofía está organizando su biblioteca. Si hoy ha comprado $12$ libros nuevos y ahora tiene un total de $45$ libros, ¿cuántos libros tenía antes de la compra? Plantee una ecuación llamando $x$ al número de libros iniciales y resuélvela.
En un servicio de streaming* en línea, el precio de una suscripción mensual estándar es $\$x$. La suscripción "Premium" cuesta $\$6$ más que la estándar, y la…
En un servicio de streaming en línea, el precio de una suscripción mensual estándar es $\$x$. La suscripción "Premium" cuesta $\$6$ más que la estándar, y la suscripción "Básica" cuesta la mitad que la estándar. Si un grupo de amigos paga en total $\$54$ por contratar una suscripción de cada tipo, plantee y resuelva la ecuación para hallar el precio de la suscripción estándar.
Tres hermanos se reparten $\$130$. El mayor recibe el doble que el mediano, y este recibe $\$10$ más que el pequeño. Plantee una ecuación donde $x$ sea la cantidad que…
Tres hermanos se reparten $\$130$. El mayor recibe el doble que el mediano, y este recibe $\$10$ más que el pequeño. Plantee una ecuación donde $x$ sea la cantidad que recibe el hermano pequeño y averigüe cuánto dinero recibe cada uno.
Problemas de geometría: perímetro
Cuando la historia trata de una figura, dibújala y rotula cada lado, y luego usa una fórmula de perímetro. El perímetro es la distancia alrededor.
En una figura compuesta, rotula cada lado con su expresión y súmalos todos. Hay también un atajo. Si a un rectángulo se le recorta una pieza rectangular en una esquina, el perímetro es el mismo que el del rectángulo completo que lo rodea. La muesca mueve los bordes hacia adentro, pero la longitud total no cambia.
El perímetro de un cuadrado mide $24$ pulg. Si llamamos $x$ a la longitud de uno de sus lados, escriba la ecuación que permite calcular dicho lado y halle su valor.
El perímetro de un cuadrado mide $24$ pulg. Si llamamos $x$ a la longitud de uno de sus lados, escriba la ecuación que permite calcular dicho lado y halle su valor.
Observe el siguiente rectángulo. Sabiendo que su perímetro es de $34\text{ cm}$, plantee una ecuación de primer grado y calcule cuánto miden sus lados y su área.
Observe el siguiente rectángulo. Sabiendo que su perímetro es de $34\text{ cm}$, plantee una ecuación de primer grado y calcule cuánto miden sus lados y su área.
Calcule el valor de $x$ para que el perímetro de la siguiente figura compuesta (un rectángulo con un recorte cuadrado en una esquina) sea de $84\text{ cm}$. Tenga en…
Calcule el valor de $x$ para que el perímetro de la siguiente figura compuesta (un rectángulo con un recorte cuadrado en una esquina) sea de $84\text{ cm}$. Tenga en cuenta que todas las medidas están expresadas en función de $x$.
Organizar la información en una tabla
Cuando una historia tiene varias personas u objetos, o un "antes y después", construye primero una tabla. Entonces la ecuación casi se escribe sola.
La edad de una madre es el triple de la de su hijo. Hace $8$ años, la suma de las edades de ambos era de $44$ años. ¿Cuál es la edad actual de cada uno? Organice los…
La edad de una madre es el triple de la de su hijo. Hace $8$ años, la suma de las edades de ambos era de $44$ años. ¿Cuál es la edad actual de cada uno? Organice los datos en una tabla antes de plantear la ecuación.
Dos tanques de agua tienen capacidades diferentes. El tanque $A$ contiene el triple de galones que el tanque $B$. Si extraemos $20$ galones del tanque $A$ y añadimos…
Dos tanques de agua tienen capacidades diferentes. El tanque $A$ contiene el triple de galones que el tanque $B$. Si extraemos $20$ galones del tanque $A$ y añadimos $10$ galones al tanque $B$, el tanque $A$ tendrá todavía el doble de agua que el $B$. ¿Cuántos galones había inicialmente en cada tanque?
En una tienda de tecnología, un usuario compra tres tipos de periféricos: mouses, teclados y audífonos. El precio de un teclado es el doble que el de un mouse, y el de…
En una tienda de tecnología, un usuario compra tres tipos de periféricos: mouses, teclados y audífonos. El precio de un teclado es el doble que el de un mouse, y el de los audífonos es $15\text{ \$}$ más caro que el teclado. Si compra $3$ mouses, $2$ teclados y $1$ par de audífonos, y el total de la factura con un descuento aplicado de $10\text{ \$}$ es de $175\text{ \$}$, ¿cuál es el precio de cada artículo?
Expresiones iguales y acertijos numéricos
A veces una historia dice que dos maneras distintas de obtener un total resultan iguales, como dos planes que cuestan lo mismo. Escribe una expresión para cada plan e iguálalas.
Los acertijos numéricos usan frases especiales:
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"$A$ excede a $B$ en $15$" significa $A = B + 15$ (o $A - B = 15$).
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"El doble de la diferencia entre un número y $10$" significa $2(x - 10)$. Los paréntesis importan.
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Enteros consecutivos: $x,\; x + 1,\; x + 2$. Enteros pares (o impares) consecutivos: $x,\; x + 2,\; x + 4$.
Una empresa de mensajería sostenible utiliza patinetas eléctricas para sus repartos. El costo mensual de mantenimiento de una patineta es de $45\text{ \$}…
Una empresa de mensajería sostenible utiliza patinetas eléctricas para sus repartos. El costo mensual de mantenimiento de una patineta es de $45\text{ \$}$, más $0,15\text{ \$}$ por cada milla recorrida. El mes pasado, el costo total de una patineta fue igual al de otro modelo cuyo mantenimiento fijo es de $60\text{ \$}$, pero solo cuesta $0,10\text{ \$}$ por milla. Calcule cuántas millas recorrieron ambas patinetas para que el gasto fuera el mismo.
Halle un número tal que la suma de su mitad, su tercera parte y su cuarta parte exceda en $15$ unidades al doble de la diferencia entre dicho número y $10$. Plantee la…
Halle un número tal que la suma de su mitad, su tercera parte y su cuarta parte exceda en $15$ unidades al doble de la diferencia entre dicho número y $10$. Plantee la ecuación correspondiente y resuélvela.
Halle tres números enteros consecutivos tales que la diferencia entre el cuadrado del mayor y el cuadrado del menor sea igual a $96$. Pista: Recuerde que…
Halle tres números enteros consecutivos tales que la diferencia entre el cuadrado del mayor y el cuadrado del menor sea igual a $96$.
Pista: Recuerde que $(x+1)^2 = x^2 + 2x + 1$. Aunque aparezcan cuadrados, verá que la ecuación resultante es de primer grado.
Volvamos al principio: el número de Mateo es $5$, porque $3(5) + 4 = 19$.