Álgebra 2002 Canarias
Problema de sistemas de ecuaciones: Visitantes de un museo
5.- Un museo tiene tres salas de exposiciones: A, B y C. Los precios de las entradas son, respectivamente, 2, 4 y 7 euros. Un determinado día entraron a las tres salas un total de 210 personas, siendo la recaudación conjunta igual a 810 euros. Teniendo en cuenta que la novena parte de los visitantes de la sala A es igual a la séptima parte de los visitantes de la sala B, determinar el número de visitantes de cada sala. Justificar la respuesta.
Paso 1
Definición de variables
Para resolver el problema, lo primero es identificar qué queremos calcular y asignar una variable a cada incógnita:
* $x$: número de visitantes de la **sala A**.
* $y$: número de visitantes de la **sala B**.
* $z$: número de visitantes de la **sala C**.
💡 **Tip:** Definir claramente las variables es el paso más importante para no confundir los datos durante la resolución.
Paso 2
Planteamiento del sistema de ecuaciones
Traducimos el enunciado a lenguaje algebraico para formar un sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas:
1. **Total de personas:** Entraron un total de 210 personas.
$$x + y + z = 210$$
2. **Recaudación total:** La suma del dinero obtenido por cada sala (precio $\cdot$ visitantes) es 810 euros.
$$2x + 4y + 7z = 810$$
3. **Relación entre salas A y B:** La novena parte de $x$ es igual a la séptima parte de $y$.
$$\frac{x}{9} = \frac{y}{7}$$
Si multiplicamos en cruz la tercera ecuación, obtenemos:
$$7x = 9y \implies 7x - 9y = 0$$
El sistema a resolver es:
$$\begin{cases}
x + y + z = 210 \\
2x + 4y + 7z = 810 \\
7x - 9y = 0
\end{cases}$$
Paso 3
Resolución del sistema por sustitución
Vamos a resolver el sistema utilizando el método de sustitución, ya que la tercera ecuación permite despejar una variable fácilmente.
De la ecuación (3), despejamos $x$:
$$x = \frac{9y}{7}$$
De la ecuación (1), despejamos $z$ en función de $x$ e $y$:
$$z = 210 - x - y$$
Ahora sustituimos ambas expresiones en la ecuación (2), que es la de la recaudación:
$$2\left(\frac{9y}{7}\right) + 4y + 7(210 - x - y) = 810$$
Sustituimos también la $x$ dentro del paréntesis:
$$2\left(\frac{9y}{7}\right) + 4y + 7\left(210 - \frac{9y}{7} - y\right) = 810$$
Multiplicamos para quitar paréntesis:
$$\frac{18y}{7} + 4y + 1470 - 9y - 7y = 810$$
Agrupamos términos con $y$ y pasamos los números al otro lado:
$$\frac{18y}{7} - 12y = 810 - 1470$$
$$\frac{18y}{7} - 12y = -660$$
Multiplicamos toda la ecuación por 7 para eliminar el denominador:
$$18y - 84y = -4620$$
$$-66y = -4620$$
$$y = \frac{-4620}{-66}$$
$$\mathbf{y = 70}$$
💡 **Tip:** Si al resolver un problema de personas el resultado no es un número entero positivo, revisa el planteamiento del sistema o las operaciones, ¡no pueden haber entrado media persona a una sala!
Paso 4
Cálculo de las incógnitas restantes y comprobación
Una vez hallado el valor de $y$, calculamos $x$ y $z$ sustituyendo en las fórmulas anteriores:
Para **x**:
$$x = \frac{9(70)}{7} = 9 \cdot 10 = \mathbf{90}$$
Para **z**:
$$z = 210 - 90 - 70 = 210 - 160 = \mathbf{50}$$
**Comprobación:**
* Suma de personas: $90 + 70 + 50 = 210$ (Correcto)
* Recaudación: $2(90) + 4(70) + 7(50) = 180 + 280 + 350 = 810$ (Correcto)
* Relación A y B: $90/9 = 10$ y $70/7 = 10$ (Correcto)
✅ **Resultado final:**
$$\boxed{\text{Sala A: 90 visitantes, Sala B: 70 visitantes, Sala C: 50 visitantes}}$$