Álgebra 2007 Canarias
Resolución de un sistema de ecuaciones lineales: Tarifas de seguros
5.- Una aseguradora tiene tres tarifas: una para adulto, otra para niño y otra para anciano. Se sabe que una familia de 3 adultos, 2 niños y 1 anciano paga 215 €, una segunda familia de 4 adultos, 1 niño y 2 ancianos paga 260 €, una tercera familia de 2 adultos, 2 niños y 1 anciano paga 190 €.
a) ¿Cuánto paga cada niño, adulto y anciano?
b) ¿Cuánto pagará una familia de 5 adultos 3 niños y 2 ancianos?
Paso 1
Definición de variables y planteamiento del sistema
**a) ¿Cuánto paga cada niño, adulto y anciano?**
En primer lugar, definimos las incógnitas basándonos en lo que nos pide el problema:
- $x$: Precio de la tarifa de un **adulto** (€).
- $y$: Precio de la tarifa de un **niño** (€).
- $z$: Precio de la tarifa de un **anciano** (€).
Traducimos el enunciado a ecuaciones matemáticas:
1. Primera familia (3 adultos, 2 niños, 1 anciano): $3x + 2y + z = 215$
2. Segunda familia (4 adultos, 1 niño, 2 ancianos): $4x + y + 2z = 260$
3. Tercera familia (2 adultos, 2 niños, 1 anciano): $2x + 2y + z = 190$
El sistema de ecuaciones es:
$$\begin{cases} 3x + 2y + z = 215 \\ 4x + y + 2z = 260 \\ 2x + 2y + z = 190 \end{cases}$$
💡 **Tip:** Antes de aplicar métodos complejos como Gauss o Cramer, observa si hay ecuaciones parecidas. Aquí la primera y la tercera solo se diferencian en el número de adultos.
Paso 2
Resolución del sistema: Hallar el valor de x
Para resolver el sistema de forma eficiente, restamos la tercera ecuación de la primera para eliminar $y$ y $z$ directamente:
$$(3x + 2y + z) - (2x + 2y + z) = 215 - 190$$
$$3x - 2x + 2y - 2y + z - z = 25$$
$$x = 25$$
Ya sabemos que el precio para un **adulto** es de **25 €**.
$$\boxed{x = 25}$$
Paso 3
Resolución del sistema: Hallar y y z
Sustituimos $x = 25$ en las dos primeras ecuaciones originales para reducir el sistema a dos incógnitas:
De la ecuación 1: $3(25) + 2y + z = 215 \implies 75 + 2y + z = 215 \implies 2y + z = 140$
De la ecuación 2: $4(25) + y + 2z = 260 \implies 100 + y + 2z = 260 \implies y + 2z = 160$
Ahora tenemos el sistema reducido:
$$\begin{cases} 2y + z = 140 \quad (I) \\ y + 2z = 160 \quad (II) \end{cases}$$
Despejamos $z$ en la ecuación $(I)$: $z = 140 - 2y$.
Sustituimos en $(II)$:
$$y + 2(140 - 2y) = 160$$
$$y + 280 - 4y = 160$$
$$-3y = 160 - 280$$
$$-3y = -120 \implies y = \frac{-120}{-3} = 40$$
Finalmente, calculamos $z$:
$$z = 140 - 2(40) = 140 - 80 = 60$$
Paso 4
Resultado final del apartado a
Una vez hallados los valores de las incógnitas, concluimos los precios unitarios:
- Precio por adulto ($x$): **25 €**
- Precio por niño ($y$): **40 €**
- Precio por anciano ($z$): **60 €**
✅ **Resultado:**
$$\boxed{\text{Adulto: } 25\text{ €}, \text{ Niño: } 40\text{ €}, \text{ Anciano: } 60\text{ €}}$$
Paso 5
Cálculo del presupuesto para la cuarta familia
**b) ¿Cuánto pagará una familia de 5 adultos 3 niños y 2 ancianos?**
Para calcular este coste, utilizamos la expresión:
$$\text{Coste} = 5x + 3y + 2z$$
Sustituimos los valores obtenidos en el apartado anterior:
$$\text{Coste} = 5(25) + 3(40) + 2(60)$$
$$\text{Coste} = 125 + 120 + 120$$
$$\text{Coste} = 365 \text{ €}$$
💡 **Tip:** Asegúrate siempre de multiplicar correctamente cada tarifa por el número de miembros de la familia indicado en el enunciado.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{\text{Pagarán } 365\text{ €}}$$