Álgebra 2006 Canarias
Sistema de ecuaciones: Inventario de teléfonos móviles
5.- En una tienda hay un total de 150 teléfonos móviles de tres tipos: A, B y C. Si el número de los del tipo C duplica la suma de los de otros dos tipos y el número de los de tipo A es igual a la quinta parte de los de tipo C:
a) Plantear el correspondiente sistema de ecuaciones.
b) Determinar el número de teléfonos móviles de cada tipo que hay en la tienda.
Paso 1
Definición de variables y planteamiento
**a) Plantear el correspondiente sistema de ecuaciones.**
En primer lugar, definimos las incógnitas que representan las cantidades que queremos encontrar:
- $x$: número de teléfonos de tipo A.
- $y$: número de teléfonos de tipo B.
- $z$: número de teléfonos de tipo C.
Traducimos la primera frase del enunciado: "En una tienda hay un total de 150 teléfonos móviles":
$$x + y + z = 150$$
💡 **Tip:** En los problemas de sistemas, el primer paso fundamental es identificar qué representa cada variable y anotar sus unidades (en este caso, unidades de teléfonos).
Paso 2
Traducción de las condiciones relacionales
Ahora planteamos las relaciones entre los tipos de teléfonos:
1. "El número de los del tipo C duplica la suma de los de otros dos tipos":
$$z = 2(x + y)$$
2. "El número de los de tipo A es igual a la quinta parte de los de tipo C":
$$x = \frac{1}{5}z$$
Para que el sistema sea más fácil de resolver, operamos y ordenamos estas ecuaciones:
- De la primera relación: $z = 2x + 2y \implies 2x + 2y - z = 0$
- De la segunda relación: $5x = z \implies 5x - z = 0$
Paso 3
Sistema de ecuaciones final
Agrupamos todas las ecuaciones obtenidas para formar el sistema lineal de tres ecuaciones con tres incógnitas:
$$ \begin{cases} x + y + z = 150 \\ 2x + 2y - z = 0 \\ 5x - z = 0 \end{cases} $$
✅ **Resultado (Apartado a):**
$$\boxed{\begin{cases} x + y + z = 150 \\ 2x + 2y - z = 0 \\ 5x - z = 0 \end{cases}}$$
Paso 4
Resolución del sistema por sustitución
**b) Determinar el número de teléfonos móviles de cada tipo que hay en la tienda.**
Dado que la tercera ecuación es muy sencilla ($z = 5x$), utilizaremos el **método de sustitución**.
Sustituimos $z$ en las otras dos ecuaciones:
1. $x + y + (5x) = 150 \implies 6x + y = 150$
2. $2x + 2y - (5x) = 0 \implies -3x + 2y = 0$
Ahora resolvemos este sistema reducido de dos ecuaciones. De la segunda ecuación despejamos $y$:
$$2y = 3x \implies y = \frac{3}{2}x$$
Sustituimos este valor de $y$ en la ecuación $6x + y = 150$:
$$6x + \frac{3}{2}x = 150$$
Multiplicamos toda la ecuación por $2$ para eliminar el denominador:
$$12x + 3x = 300 \implies 15x = 300 \implies x = \frac{300}{15} = 20$$
💡 **Tip:** Si el sistema tiene ecuaciones donde una variable ya está casi despejada, la sustitución suele ser más rápida que Gauss o Cramer.
Paso 5
Cálculo de las variables restantes y solución final
Una vez hallado $x = 20$, calculamos los valores de $y$ y $z$:
- Para $y$: $y = \frac{3}{2}(20) = 30$ teléfonos de tipo B.
- Para $z$: $z = 5(20) = 100$ teléfonos de tipo C.
**Comprobación:**
- Total: $20 + 30 + 100 = 150$ (Correcto).
- Relación C: $100 = 2(20 + 30) = 2(50) = 100$ (Correcto).
- Relación A: $20 = \frac{1}{5}(100) = 20$ (Correcto).
✅ **Resultado (Apartado b):**
$$\boxed{\text{Tipo A: 20 teléfonos, Tipo B: 30 teléfonos, Tipo C: 100 teléfonos}}$$