Álgebra 2017 Aragon
Sistema de ecuaciones: Inversión en fondos
OPCIÓN B
1. (3,25 puntos) Una empresa invirtió un total de 10000 euros entre tres fondos A, B y C. El beneficio que obtuvo por cada euro invertido en el fondo A fue de 0,05 euros, el beneficio que obtuvo por cada euro invertido en el fondo B fue de 0,1 euros y el beneficio que obtuvo por cada euro invertido en el fondo C fue de 0,02 euros. Con las inversiones realizadas en los fondos, la empresa obtuvo un beneficio total de 497 euros. Además, la inversión en el fondo A fue igual al triple de la suma de las inversiones en los fondos B y C. Plantear y resolver un sistema de ecuaciones lineales para determinar cuánto dinero invirtió en cada fondo.
Paso 1
Definición de variables y planteamiento del sistema
**Plantear y resolver un sistema de ecuaciones lineales para determinar cuánto dinero invirtió en cada fondo.**
Primero, definimos las incógnitas que representan la cantidad de dinero invertida en cada fondo:
- $x$: Euros invertidos en el fondo **A**.
- $y$: Euros invertidos en el fondo **B**.
- $z$: Euros invertidos en el fondo **C**.
A continuación, traducimos el enunciado a ecuaciones matemáticas:
1. La inversión total fue de $10000$ euros:
$$x + y + z = 10000$$
2. El beneficio total fue de $497$ euros, considerando los beneficios por euro ($0,05x$ para A, $0,1y$ para B y $0,02z$ para C):
$$0,05x + 0,1y + 0,02z = 497$$
3. La inversión en A fue el triple de la suma de B y C:
$$x = 3(y + z)$$
💡 **Tip:** Al plantear problemas de mezclas o inversiones, asegúrate de que todas las unidades sean coherentes (en este caso, todo está en euros).
El sistema de ecuaciones queda configurado de la siguiente manera:
$$\begin{cases} x + y + z = 10000 \\ 0,05x + 0,1y + 0,02z = 497 \\ x - 3y - 3z = 0 \end{cases}$$
Paso 2
Simplificación y primera sustitución
Para facilitar los cálculos, podemos simplificar la segunda ecuación multiplicándola por $100$ para eliminar los decimales:
$$100(0,05x + 0,1y + 0,02z) = 100(497) \implies 5x + 10y + 2z = 49700$$
Ahora, utilizaremos la tercera ecuación ($x = 3(y + z)$) para sustituirla en la primera:
$$(3(y + z)) + y + z = 10000$$
$$3y + 3z + y + z = 10000$$
$$4y + 4z = 10000$$
Dividiendo toda la ecuación entre $4$, obtenemos una relación mucho más sencilla:
$$\boxed{y + z = 2500}$$
💡 **Tip:** Siempre que veas una estructura repetida como $(y+z)$, intenta tratarla como un bloque para simplificar el sistema rápidamente.
Paso 3
Cálculo de la inversión en el fondo A
Sabiendo que $y + z = 2500$, podemos calcular inmediatamente el valor de $x$ usando la tercera condición original:
$$x = 3(y + z)$$
$$x = 3(2500)$$
$$\mathbf{x = 7500}$$
Ya tenemos la inversión en el fondo A: **7500 euros**.
Paso 4
Resolución para los fondos B y C
Ahora sustituimos $x = 7500$ y la relación $z = 2500 - y$ en la ecuación de los beneficios simplificada ($5x + 10y + 2z = 49700$):
$$5(7500) + 10y + 2(2500 - y) = 49700$$
$$37500 + 10y + 5000 - 2y = 49700$$
Agrupamos los términos con $y$ y los términos constantes:
$$42500 + 8y = 49700$$
$$8y = 49700 - 42500$$
$$8y = 7200$$
$$y = \frac{7200}{8}$$
$$\mathbf{y = 900}$$
Finalmente, calculamos $z$:
$$z = 2500 - 900$$
$$\mathbf{z = 1600}$$
💡 **Tip:** Al resolver sistemas, es fundamental elegir el método más cómodo (sustitución, igualación o reducción). En este caso, la estructura del enunciado favorecía la sustitución.
Paso 5
Interpretación y solución final
Una vez hallados los valores, comprobamos que cumplen las condiciones del enunciado:
- Suma total: $7500 + 900 + 1600 = 10000$ (Correcto).
- Relación de inversión: $7500 = 3(900 + 1600) \implies 7500 = 3(2500)$ (Correcto).
- Beneficios: $0,05(7500) + 0,1(900) + 0,02(1600) = 375 + 90 + 32 = 497$ (Correcto).
Las inversiones realizadas en cada fondo fueron:
- Fondo A: **7500 euros**
- Fondo B: **900 euros**
- Fondo C: **1600 euros**
✅ **Resultado final:**
$$\boxed{A = 7500 \text{ €, } B = 900 \text{ €, } C = 1600 \text{ €}}$$