Álgebra 2009 Canarias
Problema de cestas de navidad: sistema de ecuaciones lineales
5.- Una empresa ha gastado 6560€ en comprar 90 cestas de navidad de tres tipos, que cuestan a 60, 80 y 120€, respectivamente. Las cestas más caras son un 10% de las cestas compradas.
a) Plantear el correspondiente sistema.
b) ¿Cuántas cestas de cada tipo compró la empresa?
Paso 1
Definición de variables y planteamiento del sistema
**a) Plantear el correspondiente sistema.**
En primer lugar, definimos las incógnitas que representan las cantidades de cada tipo de cesta:
- $x$: número de cestas de $60\text{€}$.
- $y$: número de cestas de $80\text{€}$.
- $z$: número de cestas de $120\text{€}$.
A continuación, traducimos el enunciado a ecuaciones matemáticas:
1. El número total de cestas es $90$:
$$x + y + z = 90$$
2. El gasto total es de $6560\text{€}$, sumando el coste de cada tipo de cesta:
$$60x + 80y + 120z = 6560$$
3. Las cestas más caras ($z$) son un $10\%$ de las compradas (un $10\%$ de $90$):
$$z = 0.10 \cdot 90$$
💡 **Tip:** Recuerda que para calcular el $10\%$ de una cantidad basta con multiplicar por $0.10$ o dividir por $10$.
El sistema planteado es:
$$\boxed{\begin{cases} x + y + z = 90 \\ 60x + 80y + 120z = 6560 \\ z = 9 \end{cases}}$$
Paso 2
Cálculo del número de cestas más caras
**b) ¿Cuántas cestas de cada tipo compró la empresa?**
Comenzamos resolviendo la parte más sencilla del sistema. De la tercera ecuación ya obtenemos directamente el valor de $z$:
$$z = 0.10 \cdot 90 = 9$$
Esto significa que la empresa compró **9 cestas de 120€**.
$$\boxed{z = 9}$$
Paso 3
Reducción del sistema a dos incógnitas
Ahora sustituimos el valor $z = 9$ en las otras dos ecuaciones para encontrar $x$ e $y$:
Sustituyendo en la primera ecuación:
$$x + y + 9 = 90 \implies x + y = 90 - 9 \implies x + y = 81$$
Sustituyendo en la segunda ecuación:
$$60x + 80y + 120(9) = 6560$$
$$60x + 80y + 1080 = 6560$$
$$60x + 80y = 6560 - 1080$$
$$60x + 80y = 5480$$
Para trabajar con números más pequeños, podemos simplificar esta última ecuación dividiendo todo entre $20$:
$$\frac{60x}{20} + \frac{80y}{20} = \frac{5480}{20} \implies 3x + 4y = 274$$
💡 **Tip:** Siempre que puedas, simplifica las ecuaciones dividiendo por el máximo común divisor para evitar errores de cálculo con números grandes.
Paso 4
Resolución del sistema de dos ecuaciones
Ahora resolvemos el sistema de dos ecuaciones restante:
$$\begin{cases} x + y = 81 \\ 3x + 4y = 274 \end{cases}$$
Podemos usar el método de sustitución, despejando $x$ en la primera ecuación:
$$x = 81 - y$$
Sustituimos este valor en la segunda ecuación:
$$3(81 - y) + 4y = 274$$
$$243 - 3y + 4y = 274$$
$$y = 274 - 243$$
$$\boxed{y = 31}$$
Ahora calculamos $x$:
$$x = 81 - 31 = 50$$
$$\boxed{x = 50}$$
Paso 5
Solución final y comprobación
Una vez hallados todos los valores, redactamos la solución final en el contexto del problema:
- Compró **50 cestas** de $60\text{€}$.
- Compró **31 cestas** de $80\text{€}$.
- Compró **9 cestas** de $120\text{€}$.
**Comprobación:**
- Total cestas: $50 + 31 + 9 = 90$. (Correcto)
- Gasto: $50(60) + 31(80) + 9(120) = 3000 + 2480 + 1080 = 6560\text{€}$. (Correcto)
- Cestas caras: $9$ es el $10\%$ de $90$. (Correcto)
✅ **Resultado final:**
$$\boxed{\text{50 cestas de 60€, 31 de 80€ y 9 de 120€}}$$