Álgebra 2013 Canarias
Reparto de ganancias familiares mediante sistemas de ecuaciones
Entre los tres trabajadores activos de una familia, madre, padre y hermano mayor, han ganado un total de 66000 euros. Si la madre gana el $125\%$ de lo que gana el padre y las ganancias conjuntas de padre y hermano mayor igualan la suma de lo que gana la madre más la mitad de lo que gana el padre,
a) Plantear el sistema correspondiente.
b) ¿Cuánto gana cada uno?
Paso 1
Definición de variables y planteamiento del sistema
**a) Plantear el sistema correspondiente.**
En primer lugar, definimos las incógnitas que representarán las ganancias de cada miembro de la familia:
- $x$: Ganancia de la madre (en euros).
- $y$: Ganancia del padre (en euros).
- $z$: Ganancia del hermano mayor (en euros).
Traducimos el enunciado a ecuaciones matemáticas:
1. "Han ganado un total de 66000 euros":
$$x + y + z = 66000$$
2. "La madre gana el $125\%$ de lo que gana el padre":
$$x = 1.25y$$
3. "Las ganancias conjuntas de padre y hermano mayor igualan la suma de lo que gana la madre más la mitad de lo que gana el padre":
$$y + z = x + \frac{1}{2}y$$
💡 **Tip:** Recuerda que un porcentaje se puede expresar como decimal para trabajar más fácilmente: $125\% = \frac{125}{100} = 1.25$.
El sistema planteado es:
$$\boxed{\begin{cases} x + y + z = 66000 \\ x = 1.25y \\ y + z = x + 0.5y \end{cases}}$$
Paso 2
Simplificación del sistema
**b) ¿Cuánto gana cada uno?**
Antes de resolver, vamos a ordenar y simplificar las ecuaciones para que el sistema tenga una forma estándar ($ax + by + cz = d$):
- La primera ya está simplificada: $x + y + z = 66000$.
- La segunda: $x - 1.25y = 0$.
- La tercera: Pasamos las variables al lado izquierdo:
$$-x + y - 0.5y + z = 0 \implies -x + 0.5y + z = 0.$$
Nuestro sistema queda así:
$$\begin{cases} (1) \quad x + y + z = 66000 \\ (2) \quad x - 1.25y = 0 \\ (3) \quad -x + 0.5y + z = 0 \end{cases}$$
Paso 3
Resolución por el método de sustitución
Dado que en la segunda ecuación ya tenemos una relación directa entre $x$ e $y$, el método de sustitución es el más rápido.
De la ecuación (2) sabemos que:
$$x = 1.25y$$
Ahora sustituimos este valor de $x$ en las ecuaciones (1) y (3):
**Sustituyendo en (1):**
$$1.25y + y + z = 66000 \implies 2.25y + z = 66000 \quad (4)$$
**Sustituyendo en (3):**
$$-1.25y + 0.5y + z = 0 \implies -0.75y + z = 0 \implies z = 0.75y \quad (5)$$
💡 **Tip:** Al sustituir, intenta reducir el sistema a uno de dos ecuaciones con dos incógnitas, o como en este caso, expresar todo en función de una sola letra ($y$).
Paso 4
Cálculo del valor de las incógnitas
Sustituimos el valor de $z$ de la ecuación (5) en la ecuación (4):
$$2.25y + 0.75y = 66000$$
$$3y = 66000$$
$$y = \frac{66000}{3} = 22000$$
Ahora calculamos $x$ y $z$ usando los valores obtenidos:
- Para la **madre** ($x$):
$$x = 1.25 \cdot 22000 = 27500$$
- Para el **hermano mayor** ($z$):
$$z = 0.75 \cdot 22000 = 16500$$
Comprobamos que la suma es correcta: $27500 + 22000 + 16500 = 66000$. Es correcto.
✅ **Resultado final:**
$$\boxed{\text{Madre: } 27500€, \text{ Padre: } 22000€, \text{ Hermano: } 16500€}$$