Sistemas de ecuaciones lineales
Mateo compra un alfajor y dos refrescos por $\$230$. Valentina compra un alfajor y un refresco por $\$140$. ¿Cuánto cuesta cada cosa? Hay dos cosas que no sabés (el precio del alfajor y el del refresco) y dos pistas. Con una sola ecuación no alcanza: necesitás un sistema.
Qué es un sistema
Empecemos por una sola ecuación. $x + y = 5$ es una ecuación de primer grado con dos incógnitas. Tiene muchas soluciones, que son pares ordenados: $(1, 4)$, $(2, 3)$, $(0, 5)$, $(6, -1)$... Cualquier par cuya suma sea 5 sirve.
Si ubicás todos esos pares en el plano cartesiano, quedan alineados: forman una recta. Por eso $x + y = 5$ es la ecuación de una recta, y despejando $y = 5 - x$ la ves en la forma $f(x) = ax + b$ que conocés de 8.°.
Comprobar es sustituir en las dos: $50 + 2 \cdot 90 = 230$ ✓ y $50 + 90 = 140$ ✓. Si solo cumple una, no es solución.
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) |
|---|---|---|
| $1$ | ||
| $2$ | ||
| $3$ | ||
| $4$ |
Traducí al lenguaje algebraico la siguiente situación y planteá un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas, indicando claramente qué representa cada variable: "En…
Traducí al lenguaje algebraico la siguiente situación y planteá un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas, indicando claramente qué representa cada variable:
"En una cafetería, un grupo de amigos pagó $\$440$ por $2$ refrescos y $3$ bolsas de papas fritas. Otro grupo pagó $\$520$ por $4$ refrescos y $1$ bolsa de papas fritas".
Método gráfico
Como cada ecuación es una recta, la solución del sistema es el punto donde las dos rectas se cortan: ese punto está en las dos rectas, así que cumple las dos ecuaciones. Movelas y observá:
Hay tres posibilidades:
| Rectas | Tipo de sistema | Soluciones |
|---|---|---|
| Se cortan | Compatible determinado | Una |
| Paralelas | Incompatible | Ninguna |
| Coincidentes | Compatible indeterminado | Infinitas |
Para resolver a mano: despejá $y$ en cada ecuación, hacé una tabla de valores (o buscá los cortes con los ejes), dibujá las dos rectas y leé el punto de corte. Después verificá en las dos ecuaciones, porque leer un gráfico puede ser impreciso.
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.
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).
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:
- a) Indica las coordenadas del punto de corte $P$ de ambas rectas.
- b) ¿Qué representa ese punto en relación con el sistema de ecuaciones?
- c) Clasifica el sistema según el número de soluciones que presenta.
- 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.
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.
- a) Identifica las ecuaciones de ambas rectas a partir de sus puntos de corte y su pendiente.
- b) Determina gráficamente la solución del sistema.
- c) Clasifica el sistema según su número de soluciones (SCD, SCI o SI).
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.
- a) Identifica las ecuaciones de ambas rectas a partir de sus puntos de corte con los ejes.
- b) Determina, analíticamente y mediante el gráfico, si el sistema es compatible determinado, indeterminado o incompatible.
- c) Halla el punto de intersección $(x, y)$.
Método de sustitución
El método gráfico es lindo para ver, pero poco exacto. Los métodos analíticos dan la solución exacta. En la sustitución despejás una incógnita en una ecuación y la sustituís en la otra. Conviene cuando una incógnita tiene coeficiente 1 o −1.
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:
$\begin{cases} y = 3x \\ 2x + y = 10 \end{cases}$
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 $\$600…
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 $\$600$, y las "Pro", que cuestan $\$1\,000$. Si la recaudación total ha sido de $\$188\,000$, plantea un sistema de ecuaciones y calcula cuántas entradas de cada tipo se han vendido utilizando el método de sustitución.
Método de igualación
Despejás la misma incógnita en las dos ecuaciones e igualás las expresiones. Si dos cosas son iguales a $y$, son iguales entre sí.
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:
$\begin{cases} x = 5 - y \\ x = 2y - 1 \end{cases}$
Se está diseñando una nueva zona de juegos rectangular en el patio del liceo. El arquitecto estableció que el perímetro total debe ser de $56$ metros. Además, para que…
Se está diseñando una nueva zona de juegos rectangular en el patio del liceo. El arquitecto estableció 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.
Calculá las dimensiones de la zona de juegos planteando un sistema de ecuaciones y resolviéndolo por el método de igualación.
Escalerización
La escalerización (o eliminación, también llamada método de reducción) es el método analítico más usado, porque funciona siempre y se puede programar. La idea: multiplicar las ecuaciones por números adecuados para que, al sumarlas, una incógnita desaparezca. Queda un sistema "escalonado": una ecuación con una sola incógnita y otra con las dos.
Como algoritmo:
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Elegí la incógnita a eliminar.
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Multiplicá cada ecuación (todos sus términos) para que los coeficientes de esa incógnita sean opuestos.
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Sumá las ecuaciones: queda una ecuación con una incógnita.
-
Resolvela y sustituí en una de las originales.
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:
$\begin{cases} 4x + y = 7 \\ 2x - y = 5 \end{cases}$
En una tienda de productos a granel, queremos preparar una mezcla especial de $20\ kg$ de frutos secos que salga a un precio de $\$340/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 $\$340/kg$. Para ello, utilizaremos anacardos que cuestan $\$400/kg$ y cacahuetes que cuestan $\$240/kg$.
Aplica el método de reducción para averiguar cuántos kilogramos de anacardos y cuántos de cacahuetes debemos mezclar.
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.
Plantear problemas con sistemas
Modelizar es traducir una situación real al lenguaje algebraico.
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Elegí dos incógnitas y escribí qué significa cada una.
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Traducí cada dato del enunciado a una ecuación.
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Resolvé con el método que prefieras.
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Comprobá en el enunciado, no solo en las ecuaciones, y respondé con una frase.
En una tienda de videojuegos se venden mandos y juegos de segunda mano. Marcos ha comprado un mando y un juego por $\$2\,000…
En una tienda de videojuegos se venden mandos y juegos de segunda mano. Marcos ha comprado un mando y un juego por $\$2\,000$. 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.
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.
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.
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.
Volvé al principio: el alfajor cuesta $\$50$ y cada refresco $\$90$: Mateo paga $50 + 2 \cdot 90 = 230$ y Valentina $50 + 90 = 140$.