Álgebra 2016 Canarias
Problema de repartición de alumnos en actividades extraescolares
Un instituto oferta a sus 240 alumnos actividades extraescolares. Algunos hacen deportes, otros hacen teatro y los hay que deciden no hacer actividades. Los que hacen deportes son el doble de los que hacen teatro y los que no hacen ninguna actividad juntos. Los que hacen teatro son la tercera parte de los que no hacen ninguna actividad. ¿Cuántos alumnos hay en cada modalidad?
Paso 1
Definición de variables y planteamiento del sistema
Para resolver este problema, primero identificamos las tres incógnitas que nos pide el enunciado:
$x$: número de alumnos que hacen **deportes**.
$y$: número de alumnos que hacen **teatro**.
$z$: número de alumnos que **no hacen ninguna actividad**.
Ahora, traducimos las condiciones del enunciado a ecuaciones matemáticas:
1. El total de alumnos es 240:
$$x + y + z = 240$$
2. Los que hacen deportes ($x$) son el doble de los que hacen teatro ($y$) y los que no hacen actividad ($z$) juntos:
$$x = 2(y + z)$$
3. Los que hacen teatro ($y$) son la tercera parte de los que no hacen actividad ($z$):
$$y = \dfrac{z}{3}$$
💡 **Tip:** En problemas de texto, lee cada frase cuidadosamente para identificar la relación de igualdad. Palabras como "el doble" implican multiplicar por 2 y "la tercera parte" implican dividir por 3.
El sistema a resolver es:
$$\begin{cases} x + y + z = 240 \\ x = 2y + 2z \\ 3y = z \end{cases}$$
Paso 2
Resolución del sistema por el método de sustitución
Dado que tenemos variables ya despejadas o fáciles de despejar, utilizaremos el **método de sustitución**.
De la tercera ecuación, ya sabemos que:
$$z = 3y$$
Ahora, sustituimos este valor de $z$ en la segunda ecuación para expresar $x$ solo en función de $y$:
$$x = 2(y + 3y)$$
$$x = 2(4y)$$
$$x = 8y$$
Ahora que tenemos $x$ y $z$ expresados en función de $y$, sustituimos ambos en la primera ecuación (la del total de alumnos):
$$(8y) + y + (3y) = 240$$
Sumamos los términos semejantes:
$$12y = 240$$
Despejamos $y$:
$$y = \dfrac{240}{12}$$
$$\boxed{y = 20}$$
💡 **Tip:** El método de sustitución es muy eficiente cuando una de las ecuaciones relaciona directamente dos variables de forma sencilla.
Paso 3
Cálculo de las incógnitas restantes y solución final
Una vez hallado el valor de $y = 20$, calculamos el resto de las variables sustituyendo en las expresiones obtenidas anteriormente:
Para $z$ (no hacen actividades):
$$z = 3y = 3 \cdot 20$$
$$\boxed{z = 60}$$
Para $x$ (deportes):
$$x = 8y = 8 \cdot 20$$
$$\boxed{x = 160}$$
**Comprobación:**
- Suma total: $160 + 20 + 60 = 240$ (Correcto).
- Deportes es el doble de los otros dos: $160 = 2(20 + 60) = 2(80) = 160$ (Correcto).
- Teatro es un tercio de los que no hacen nada: $20 = 60/3$ (Correcto).
✅ **Resultado final:**
$$\boxed{\text{Hay 160 alumnos en deportes, 20 en teatro y 60 no hacen ninguna actividad.}}$$