Álgebra 2008 Canarias
Sistema de ecuaciones: Nacionalidades en un hotel
5.- En un hotel hay un total de 240 turistas ingleses, alemanes y franceses. Si los franceses son la tercera parte de la suma de alemanes e ingleses y el 200% de los ingleses igualan a la suma de alemanes e franceses:
a) Plantear el correspondiente sistema de ecuaciones.
b) Determinar cuántos turistas de cada nacionalidad hay en el hotel.
Paso 1
Definición de variables y primera ecuación
**a) Plantear el correspondiente sistema de ecuaciones.**
En primer lugar, debemos identificar las incógnitas del problema. Definimos las variables según las nacionalidades de los turistas:
$x$: número de turistas ingleses
$y$: número de turistas alemanes
$z$: número de turistas franceses
El enunciado nos dice que el total de turistas es 240, por lo que la primera ecuación es:
$$x + y + z = 240$$
💡 **Tip:** Siempre es recomendable asignar letras claras a las incógnitas para no confundirlas durante el proceso de resolución.
Paso 2
Planteamiento de las condiciones restantes
Analizamos las otras dos condiciones del enunciado:
1. **Los franceses ($z$) son la tercera parte de la suma de alemanes ($y$) e ingleses ($x$):**
$$z = \frac{x + y}{3}$$
Para facilitar el manejo del sistema, multiplicamos por 3 en ambos lados para eliminar el denominador:
$$3z = x + y \implies x + y - 3z = 0$$
2. **El 200% de los ingleses ($x$) igualan a la suma de alemanes ($y$) y franceses ($z$):**
Recordamos que el 200% de una cantidad es el doble ($200/100 = 2$):
$$2x = y + z \implies 2x - y - z = 0$$
💡 **Tip:** El $200\%$ de $x$ se calcula como $\frac{200}{100} \cdot x = 2x$.
Paso 3
Sistema de ecuaciones final
Agrupamos las tres ecuaciones obtenidas para formar el sistema:
$$\begin{cases}
x + y + z = 240 \quad (1) \\
x + y - 3z = 0 \quad (2) \\
2x - y - z = 0 \quad (3)
\end{cases}$$
✅ **Resultado (Apartado a):**
$$\boxed{\begin{cases} x + y + z = 240 \\ x + y - 3z = 0 \\ 2x - y - z = 0 \end{cases}}$$
Paso 4
Resolución del sistema para hallar el número de franceses
**b) Determinar cuántos turistas de cada nacionalidad hay en el hotel.**
Utilizaremos el método de reducción entre la ecuación (1) y la (2) para eliminar $x$ e $y$ y hallar $z$ directamente:
Restamos la ecuación (2) a la ecuación (1):
$$(x + y + z) - (x + y - 3z) = 240 - 0$$
$$x - x + y - y + z + 3z = 240$$
$$4z = 240$$
$$z = \frac{240}{4} = 60$$
💡 **Tip:** Al observar que los coeficientes de $x$ e $y$ son iguales en las dos primeras ecuaciones, la resta es el camino más rápido para encontrar $z$.
Paso 5
Resolución del sistema reducido
Ahora sustituimos $z = 60$ en las ecuaciones (1) y (3) para obtener un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas ($x$ e $y$):
De la (1): $x + y + 60 = 240 \implies x + y = 180$
De la (3): $2x - y - 60 = 0 \implies 2x - y = 60$
Sumamos ambas ecuaciones para eliminar la $y$:
$$(x + y) + (2x - y) = 180 + 60$$
$$3x = 240$$
$$x = \frac{240}{3} = 80$$
Finalmente, calculamos $y$ usando $x + y = 180$:
$$80 + y = 180 \implies y = 180 - 80 = 100$$
💡 **Tip:** Siempre verifica que la suma de los resultados sea igual al total del enunciado ($80 + 100 + 60 = 240$).
Paso 6
Interpretación de los resultados
Una vez hallados los valores de las incógnitas, especificamos el número de turistas de cada nacionalidad:
- Ingleses ($x$): 80 turistas.
- Alemanes ($y$): 100 turistas.
- Franceses ($z$): 60 turistas.
✅ **Resultado (Apartado b):**
$$\boxed{\text{Hay 80 ingleses, 100 alemanes y 60 franceses.}}$$