Álgebra 2002 Canarias
Sistema de ecuaciones: Problema de barriles de petróleo
5.- Una empresa compra 5.400 barriles de petróleo de tres tipos. El tipo A lo compra a 27 € el barril, el petróleo del tipo B a 28 € y el del tipo C a 31 €, el barril. El precio total asciende a 156.000 €. Si el primer suministrador vende a la empresa el 30% del total, se pide:
a) Plantear las ecuaciones que correspondan al enunciado.
b) ¿Cuál es la cantidad de petróleo de cada tipo comprado?
Paso 1
Definición de variables y planteamiento de las ecuaciones
**a) Plantear las ecuaciones que correspondan al enunciado.**
En primer lugar, definimos las variables que representan las cantidades desconocidas (en este caso, el número de barriles de cada tipo):
- $x$: número de barriles de tipo A.
- $y$: número de barriles de tipo B.
- $z$: número de barriles de tipo C.
Traducimos la información del enunciado a ecuaciones matemáticas:
1) **Total de barriles:** La suma de los tres tipos es 5.400.
$$x + y + z = 5.400$$
2) **Coste total:** Multiplicamos la cantidad de cada barril por su precio unitario para obtener el total de 156.000 €.
$$27x + 28y + 31z = 156.000$$
3) **Condición del primer suministrador:** El tipo A (primer suministrador) representa el 30% del total de barriles (5.400).
$$x = 0,30 \cdot 5.400$$
💡 **Tip:** Al plantear problemas de sistemas, es fundamental identificar las unidades. Aquí $x, y, z$ son barriles y los coeficientes son euros/barril.
✅ **Resultado (a):**
$$\boxed{\begin{cases} x + y + z = 5.400 \\ 27x + 28y + 31z = 156.000 \\ x = 1.620 \end{cases}}$$
Paso 2
Simplificación del sistema
**b) ¿Cuál es la cantidad de petróleo de cada tipo comprado?**
Como ya conocemos el valor de $x$ gracias a la tercera condición, podemos sustituirlo en las otras dos ecuaciones para reducir el sistema a dos incógnitas ($y$ y $z$):
Sustituimos $x = 1.620$ en la primera ecuación:
$$1.620 + y + z = 5.400 \implies y + z = 5.400 - 1.620$$
$$y + z = 3.780$$
Sustituimos $x = 1.620$ en la segunda ecuación:
$$27(1.620) + 28y + 31z = 156.000$$
$$43.740 + 28y + 31z = 156.000$$
$$28y + 31z = 156.000 - 43.740$$
$$28y + 31z = 112.260$$
Ahora tenemos un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas:
$$\begin{cases} y + z = 3.780 \\ 28y + 31z = 112.260 \end{cases}$$
💡 **Tip:** Siempre es más sencillo sustituir una variable conocida directamente que aplicar métodos más complejos como Gauss o Cramer si una de las incógnitas ya está aislada.
Paso 3
Resolución del sistema de dos variables
Utilizamos el método de sustitución despejando $y$ en la primera ecuación:
$$y = 3.780 - z$$
Sustituimos esta expresión en la segunda ecuación:
$$28(3.780 - z) + 31z = 112.260$$
Operamos paso a paso:
$$105.840 - 28z + 31z = 112.260$$
$$3z = 112.260 - 105.840$$
$$3z = 6.420$$
$$z = \frac{6.420}{3} = 2.140$$
Ahora calculamos el valor de $y$:
$$y = 3.780 - 2.140 = 1.640$$
💡 **Tip:** Al resolver sistemas, asegúrate de realizar las multiplicaciones con cuidado para no arrastrar errores numéricos.
Paso 4
Interpretación de los resultados
Una vez hallados los valores de las tres incógnitas, resumimos la solución indicando las unidades:
- Cantidad de petróleo tipo A ($x$): **1.620 barriles**.
- Cantidad de petróleo tipo B ($y$): **1.640 barriles**.
- Cantidad de petróleo tipo C ($z$): **2.140 barriles**.
Podemos comprobar que la suma es correcta: $1.620 + 1.640 + 2.140 = 5.400$ barriles.
✅ **Resultado final (b):**
$$\boxed{A: 1.620, \quad B: 1.640, \quad C: 2.140 \text{ barriles}}$$