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Math 7 · Matemáticas
Ecuaciones de primer y segundo grado · Ecuaciones

Resolver ecuaciones lineales

En un camión de comida, 3 tacos y una bebida de $\$1$ cuestan $\$10$ en total, y todos los tacos cuestan lo mismo. ¿Cuánto cuesta un taco? Probablemente puedas adivinarlo, pero adivinar deja de funcionar cuando los números se complican. En esta lección aprenderás un método que siempre funciona, desde las ecuaciones más sencillas hasta las que tienen paréntesis, fracciones y variables en ambos lados.

Ecuaciones y soluciones

En el caso del camión de comida, si $x$ es el precio de un taco en dólares, la ecuación es $3x + 1 = 10$. Prueba distintos valores de $x$ en la balanza de abajo y observa cuándo se equilibra.

Para comprobar una solución, sustituye el valor de la variable y verifica si ambos lados dan el mismo número.

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Compruebe si los valores propuestos para la incógnita son solución de las siguientes ecuaciones: a) $2x - 3 = 7$ ¿Es $x = 5$ la solución? b) $\frac{x}{4} + 1 = 6$ ¿Es…

Compruebe si los valores propuestos para la incógnita son solución de las siguientes ecuaciones:

  1. a) $2x - 3 = 7$ ¿Es $x = 5$ la solución?
  1. b) $\frac{x}{4} + 1 = 6$ ¿Es $x = 20$ la solución?
  1. c) $3(x - 2) = 12$ ¿Es $x = 4$ la solución?
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Balanzas

Una ecuación es como una balanza equilibrada. Los dos lados pesan lo mismo, y siguen pesando lo mismo mientras hagas lo mismo en ambos lados. Esa única regla resuelve todas las ecuaciones de esta lección.

Una balanza equilibrada con dos cajas de peso x y tres pesas de 1 libra a la izquierda, y una caja de peso x y siete pesas de 1 libra a la derecha. x x 1 1 1 x 1 1 1 1 1 1 1 2x + 3 = x + 7

Cuando escribes los pasos con símbolos, "quitar lo mismo de ambos platos" se convierte en "restar el mismo número (o término) en ambos lados".

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Observe la siguiente balanza que se encuentra en equilibrio. Si las pesas circulares representan la incógnita $x$ y las pesas cuadradas representan $1$ lb cada una,…

Observe la siguiente balanza que se encuentra en equilibrio. Si las pesas circulares representan la incógnita $x$ y las pesas cuadradas representan $1$ lb cada una, escriba la ecuación que representa la imagen y halle el valor de $x$ aplicando la lógica del equilibrio (quitar la misma cantidad en ambos platos).

= x 1 1 1 1 1 1 1
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Observe la siguiente balanza en equilibrio. Si todas las cajas azules son iguales y pesan $x$ libras, y las pesas naranjas indican su peso en lb, plantee y resuelva la…

Observe la siguiente balanza en equilibrio. Si todas las cajas azules son iguales y pesan $x$ libras, y las pesas naranjas indican su peso en lb, plantee y resuelva la ecuación para hallar el valor de $x$.

= x x 5 x 12 12
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Ecuaciones de un paso

Para resolver una ecuación, deshaz lo que se le hizo a la variable usando la operación inversa, en ambos lados. Algunos problemas dicen que un término "pasa al otro lado" del signo igual con la operación opuesta. Eso es solo una forma abreviada de hacer la operación inversa en ambos lados.

Ecuación Qué le pasó a $x$ Se deshace
$x + 9 = 25$ se le sumó $9$ restando $9$
$x - 6 = 11$ se le restó $6$ sumando $6$
$7x = 56$ se multiplicó por $7$ dividiendo entre $7$
$\dfrac{x}{4} = 5$ se dividió entre $4$ multiplicando por $4$
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Resuelva mentalmente estas ecuaciones de un solo paso aplicando la regla de la suma (lo que está sumando pasa restando y viceversa): a) $x + 12 = 30$ b) $x - 8 = 15$ c)…

Resuelva mentalmente estas ecuaciones de un solo paso aplicando la regla de la suma (lo que está sumando pasa restando y viceversa):

  1. a) $x + 12 = 30$
  1. b) $x - 8 = 15$
  1. c) $7 + x = 2$
  1. d) $x - 10 = -4$
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Halle el valor de $x$ en las siguientes ecuaciones aplicando la regla del producto (lo que está multiplicando pasa dividiendo y viceversa): a) $5x = 45$ b)…

Halle el valor de $x$ en las siguientes ecuaciones aplicando la regla del producto (lo que está multiplicando pasa dividiendo y viceversa):

  1. a) $5x = 45$
  1. b) $\frac{x}{3} = 7$
  1. c) $-2x = 14$
  1. d) $\frac{2x}{5} = 4$
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Ecuaciones de dos pasos

En $3x + 1 = 10$ le pasaron dos cosas a $x$: se multiplicó por 3 y luego se sumó 1. Para deshacerlas, trabaja en orden inverso: primero deshaz la suma o la resta, y después deshaz la multiplicación o la división. Es como desenvolver un regalo: la última capa que se puso es la primera que se quita.

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Resuelva las siguientes ecuaciones sencillas de dos pasos, agrupando primero los términos con $x$ en un miembro y los números en el otro: a) $3x + 4 = 19$ b)…

Resuelva las siguientes ecuaciones sencillas de dos pasos, agrupando primero los términos con $x$ en un miembro y los números en el otro:

  1. a) $3x + 4 = 19$
  1. b) $5x - 2 = 13$
  1. c) $10 - 2x = 4$
  1. d) $25 = 4x + 1$
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Sofía fue a la papelería y compró 3 cuadernos iguales. Si pagó con un billete de $\$10$ y le dieron $\$1$ de cambio, plantee una ecuación donde $x$ sea el precio de un…

Sofía fue a la papelería y compró 3 cuadernos iguales. Si pagó con un billete de $\$10$ y le dieron $\$1$ de cambio, plantee una ecuación donde $x$ sea el precio de un cuaderno y resuélvala para saber cuánto costó cada uno.

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Traducir palabras a ecuaciones

Antes de resolver un problema verbal, tienes que traducir el lenguaje cotidiano al álgebra. Elige una letra para el número desconocido y luego convierte cada frase en una expresión.

Palabras Álgebra
un número aumentado en 7; 7 más que un número $x + 7$
5 menos que un número; un número disminuido en 5 $x - 5$
el doble de un número; el triple de un número $2x$; $3x$
la mitad de un número $\dfrac{x}{2}$
el siguiente entero consecutivo $x + 1$
es, es igual a, da, es lo mismo que $=$
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Traduzca estas frases del lenguaje natural al lenguaje algebraico utilizando la letra $x$ para representar el número desconocido: a) El doble de un número más ocho es…

Traduzca estas frases del lenguaje natural al lenguaje algebraico utilizando la letra $x$ para representar el número desconocido:

  1. a) El doble de un número más ocho es igual a veinte.
  1. b) La mitad de un número menos cinco da como resultado tres.
  1. c) Un número aumentado en siete unidades es igual a su triple.
  1. d) La suma de un número y su siguiente es quince.
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Paréntesis y variables en ambos lados

Las ecuaciones reales suelen tener paréntesis y la variable en ambos lados. Este orden siempre funciona:

  1. Distribuye para quitar los paréntesis.

  2. Combina los términos semejantes en cada lado.

  3. Pasa los términos con variable a un solo lado (suma o resta un término con variable en ambos lados).

  4. Termina como una ecuación de dos pasos.

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Resuelva la siguiente ecuación de primer grado aplicando correctamente la propiedad distributiva y la agrupación de términos semejantes:…

Resuelva la siguiente ecuación de primer grado aplicando correctamente la propiedad distributiva y la agrupación de términos semejantes:

$4(2x - 3) - 2(5 - 3x) = 3(x + 1) + 5$

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Ecuaciones con fracciones

Las fracciones son más fáciles de manejar si te deshaces de ellas primero. Multiplica cada término de ambos lados por el mínimo común denominador (MCD), que es el mínimo común múltiplo (mcm) de todos los denominadores. La rutina completa está abajo.

Diagrama de flujo con cinco pasos para resolver ecuaciones: distribuir, eliminar fracciones, variables en un lado, simplificar y resolver, y comprobar. 1. Distribuyeparéntesis 2. Eliminafracciones 3. Variablesen un lado 4. Simplificay resuelve 5.Comprueba Para eliminar fracciones:multiplica TODOS lostérminos por el MCD.
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Halle el valor de la incógnita $x$ en la siguiente ecuación con denominadores, simplificando previamente mediante el cálculo del mínimo común múltiplo:…

Halle el valor de la incógnita $x$ en la siguiente ecuación con denominadores, simplificando previamente mediante el cálculo del mínimo común múltiplo:

$\frac{x - 3}{4} - \frac{x - 5}{6} = \frac{x - 1}{9}$

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Resuelva la siguiente ecuación de primer grado, prestando especial atención a los signos negativos delante de las fracciones y al uso del mínimo común múltiplo para…

Resuelva la siguiente ecuación de primer grado, prestando especial atención a los signos negativos delante de las fracciones y al uso del mínimo común múltiplo para simplificar los denominadores:

$$\frac{2 \cdot (x - 3)}{5} - \frac{x - 1}{2} = \frac{1}{4} - \frac{3x - 14}{10}$$
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Una solución, ninguna solución o infinitas soluciones

La mayoría de las ecuaciones que resuelves terminan en $x = \text{un número}$. Pero pueden ocurrir dos casos especiales cuando la variable desaparece:

Terminas con Ejemplo Significado
$x = \text{número}$ $3x = 9$ Una solución: $x = 3$
una afirmación falsa $5 = 9$ Sin solución
una afirmación verdadera $6 = 6$ Infinitas soluciones (una identidad)
Gráficas de los dos lados de una ecuación como rectas: rectas que se cruzan para una solución, rectas paralelas para ninguna solución y rectas idénticas para infinitas soluciones. una solución sin solución infinitas

Si graficas cada lado de la ecuación como una recta, la solución está donde se encuentran las rectas. Pueden cruzarse una vez, no encontrarse nunca (paralelas) o ser la misma recta.

Compáralo con una ecuación común como $x + 4 = 10$. Solo es verdadera cuando $x = 6$, así que no es una identidad. Una ecuación es una identidad solo si es verdadera para todos los valores.

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Clasifique las siguientes igualdades matemáticas en identidades o ecuaciones, explicando brevemente por qué en cada caso: a) $3x + 5 = 20$ b) $2(x + 1) = 2x + 2$ c)…

Clasifique las siguientes igualdades matemáticas en identidades o ecuaciones, explicando brevemente por qué en cada caso:

  1. a) $3x + 5 = 20$
  1. b) $2(x + 1) = 2x + 2$
  1. c) $x + x = 2x$
  1. d) $x - 7 = 10$
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Problemas verbales: cuatro pasos

La mayoría de los problemas verbales siguen el mismo plan:

  1. Lee y decide qué estás buscando.

  2. Define la variable (di qué significa $x$, con unidades).

  3. Escribe una ecuación a partir de la historia.

  4. Resuelve, comprueba en la historia y responde con una oración.

Un rectángulo con ancho w y largo 2w más 3, y un perímetro de 54 pies. 2w + 3 w perímetro = 54 ft

Los problemas de edades son más fáciles con una tabla. Supón que Priya tiene $x$ años, su papá tiene 4 veces su edad, y dentro de 6 años la suma de sus edades será 62.

Ahora Dentro de 6 años
Priya $x$ $x + 6$
Papá $4x$ $4x + 6$
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El perímetro de una cancha de pádel rectangular es de $56$ pies. Sabemos que la longitud de la cancha es $2$ pies más que el doble de su anchura. Calcule las dimensiones…

El perímetro de una cancha de pádel rectangular es de $56$ pies. Sabemos que la longitud de la cancha es $2$ pies más que el doble de su anchura. Calcule las dimensiones de la cancha planteando una ecuación de primer grado.

Perímetro = 56 pies x 2x + 2
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Practica★★☆Sin empezar
Marcos compró en una tienda digital tres juegos de estrategia y dos pases de batalla. Cada pase de batalla cuesta la mitad que un juego. Si en total ha pagado $\$70…

Marcos compró en una tienda digital tres juegos de estrategia y dos pases de batalla. Cada pase de batalla cuesta la mitad que un juego. Si en total ha pagado $\$70$, ¿cuál es el precio de un juego y cuál es el precio de un pase de batalla?

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Practica★★☆Sin empezar
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 $48$ años. ¿Qué edad tiene actualmente cada uno?

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 $48$ años. ¿Qué edad tiene actualmente cada uno?

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Fracciones de un total, enteros consecutivos y dos formas de contar

Tres tipos más de problemas aparecen con frecuencia.

Fracciones de un total. Llama $x$ a la cantidad inicial y sigue la pista de lo que se gasta y lo que queda. Ten cuidado: "la mitad del resto" es la mitad de lo que queda, no la mitad de $x$.

Una barra dividida en cinco partes iguales: una parte gastada en el almuerzo, dos partes gastadas en una película y dos partes que sobran, que equivalen a 24 dólares. total = x almuerzo película sobra: $24 x/52x/52x/5

Enteros consecutivos. Si el primero es $x$, los siguientes son $x + 1$, $x + 2$, y así sucesivamente.

Dos formas de contar lo mismo. Cuando se llega al mismo precio de dos maneras distintas, iguala las dos expresiones.

Practica★★☆Sin empezar
El nivel de batería de un teléfono celular disminuye de forma constante. Durante la mañana se ha consumido una cuarta parte de la carga total. Por la tarde, se ha…

El nivel de batería de un teléfono celular disminuye de forma constante. Durante la mañana se ha consumido una cuarta parte de la carga total. Por la tarde, se ha gastado un tercio de lo que quedaba después de la mañana. Si todavía queda un $40$% de batería ($40$ unidades de carga), ¿cuál es la capacidad total de carga del teléfono?

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Practica★★☆Sin empezar
Halle tres números enteros consecutivos tales que la suma del primero y el segundo supere en $15$ unidades al tercer número.

Halle tres números enteros consecutivos tales que la suma del primero y el segundo supere en $15$ unidades al tercer número.

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Practica★★★Sin empezar
Un grupo de amigos quiere comprar un regalo de cumpleaños que cuesta un precio fijo. Si cada uno pone $12 \text{ \$}$, les sobran $4 \text{ \$}$ para la envoltura. Pero…

Un grupo de amigos quiere comprar un regalo de cumpleaños que cuesta un precio fijo. Si cada uno pone $12 \text{ \$}$, les sobran $4 \text{ \$}$ para la envoltura. Pero si cada uno pone $10 \text{ \$}$, les faltan $12 \text{ \$}$ para poder comprarlo. ¿Cuántos amigos forman el grupo y cuánto cuesta el regalo?

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Tasas: distancia, mezclas y trabajo

Los problemas difíciles suelen esconder una idea sencilla. Descubre la idea y luego escribe la ecuación.

Distancia, tasa y tiempo

Usa $d = rt$. Si dos viajeros se mueven uno hacia el otro, sus distancias suman la distancia total. Si uno sale más tarde, ese viajero ha estado en movimiento menos tiempo.

Dos viajeros salen de los extremos opuestos de una carretera de 60 millas y avanzan uno hacia el otro. Ana recorre 20t millas y Ben recorre 30 por t menos 0.5 millas, y las distancias suman 60 millas. AnaBen 20t30(t − 0.5) total = 60 mi

Mezclas

Cuando agregas agua a una solución, la cantidad de la sustancia pura no cambia. Solo cambia el total.

Tasas de trabajo

Si una tubería llena una alberca en $6$ horas, llena $\dfrac{1}{6}$ de la alberca cada hora. Cuando varias tuberías trabajan juntas, suma sus tasas. Un desagüe trabaja en contra, así que su tasa se resta. En $t$ horas, las fracciones del trabajo realizado deben sumar $1$ trabajo completo.

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Marcos y Lucía viven en pueblos distintos situados a una distancia de $24 \text{ mi}$. A las 10:00 de la mañana, Lucía sale hacia el pueblo de Marcos en su bicicleta a…

Marcos y Lucía viven en pueblos distintos situados a una distancia de $24 \text{ mi}$. A las 10:00 de la mañana, Lucía sale hacia el pueblo de Marcos en su bicicleta a una velocidad constante de $18 \text{ mph}$. Media hora más tarde, Marcos sale al encuentro de Lucía en su scooter eléctrico, viajando a $25 \text{ mph}$. ¿A qué distancia del pueblo de Lucía se cruzarán y a qué hora ocurrirá el encuentro?

d = 24 millas Lucía 10:00 h x₀ = 0 tₗ = t vₗ = 18 mph Marcos 10:30 h x₀ = 24 tₘ = t - 0.5 vₘ = −25 mph Encuentro x = ?, t = ?
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En un laboratorio de química, se quiere rebajar la concentración de una solución de limpieza. Tenemos $12 \text{ litros}$ de un líquido que contiene un $20\%$ de alcohol…

En un laboratorio de química, se quiere rebajar la concentración de una solución de limpieza. Tenemos $12 \text{ litros}$ de un líquido que contiene un $20\%$ de alcohol puro. ¿Qué cantidad de agua destilada (sin alcohol) debemos agregar para que la mezcla final tenga una concentración de alcohol de solo el $15\%$?

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Un tanque de agua tiene dos grifos de llenado y un desagüe. El primer grifo puede llenar el tanque en $6 \text{ horas}$, y el segundo grifo en $4 \text{ horas}$. Si el…

Un tanque de agua tiene dos grifos de llenado y un desagüe. El primer grifo puede llenar el tanque en $6 \text{ horas}$, y el segundo grifo en $4 \text{ horas}$. Si el tanque está lleno, el desagüe puede vaciarlo por completo en $8 \text{ horas}$. Si abrimos los dos grifos de llenado y el desagüe al mismo tiempo con el tanque vacío, ¿cuánto tiempo tardará en llenarse completamente?

t = ? Grifo 1 6 h +1/6 Grifo 2 4 h +1/4 Desagüe 8 h −1/8
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Problemas de desafío: figuras que cambian, edades y dígitos

En estos problemas una cantidad cambia, y debes escribir la nueva cantidad en términos de $x$ antes de formar la ecuación.

Un rectángulo con ancho w y largo w más 6 se convierte en un cuadrado de lados w más 4, después de sumar 4 al ancho y restar 2 al largo. w + 6w antes +4, −2 w + 4w + 4 después

En los problemas de dígitos, llama $x$ al dígito del que más sabes y escribe los demás en términos de ese. Si el dígito de las decenas es 3 veces el de las unidades y los dígitos suman 8, entonces con $x$ como dígito de las unidades: $x + 3x = 8$, así que $x = 2$ y el número es $62$. Termina siempre escribiendo el número, no solo $x$.

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Una empresa de diseño gráfico crea carteles rectangulares. En su último modelo, la base mide $10 \text{ cm}$ más que la altura. Para cumplir con un nuevo estándar,…

Una empresa de diseño gráfico crea carteles rectangulares. En su último modelo, la base mide $10 \text{ cm}$ más que la altura. Para cumplir con un nuevo estándar, deciden aumentar la base en $5 \text{ cm}$ y disminuir la altura en $2 \text{ cm}$. Si después de estos cambios el perímetro del nuevo cartel es de $110 \text{ cm}$, ¿cuáles eran las dimensiones originales del cartel?

Cartel original x x + 10 Base +5 Alt. −2 Nuevo cartel x - 2 x + 15 +5 −2 P = 110 pulg
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La edad actual de un padre es el triple de la de su hijo. Hace cinco años, la suma de sus edades era la misma que la edad que tendrá el padre dentro de diez años. ¿Qué…

La edad actual de un padre es el triple de la de su hijo. Hace cinco años, la suma de sus edades era la misma que la edad que tendrá el padre dentro de diez años. ¿Qué edad tienen actualmente el padre y el hijo?

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Halle un número de tres cifras con las siguientes características: la cifra de las decenas es el doble que la de las unidades, y la de las centenas es el triple que la…

Halle un número de tres cifras con las siguientes características: la cifra de las decenas es el doble que la de las unidades, y la de las centenas es el triple que la de las unidades. Si sumamos las tres cifras, el resultado es el mismo que si a la cifra de las centenas le restamos la de las unidades y le sumamos 10. Una vez planteada la ecuación, indique cuál es el número. (Pista: llame $x$ a la cifra de las unidades).

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Volvamos al inicio: Con $x$ como el precio de un taco, $3x + 1 = 10$ da $3x = 9$, así que $x = 3$. Cada taco cuesta $\$3$.

Resumen

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