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Álgebra 2017 Canarias

Sistema de ecuaciones: Marineros de tres nacionalidades

Los 30 marineros de un barco son de tres nacionalidades, chinos, filipinos y griegos. El número de marineros griegos duplica el total de las otras dos nacionalidades. Además, por cada dos marineros chinos hay tres marineros filipinos. a) Plantear el correspondiente sistema. b) ¿Cuántos marineros de cada nacionalidad hay en el barco?
Paso 1
Definición de variables y planteamiento del sistema
**a) Plantear el correspondiente sistema.** En primer lugar, definimos las incógnitas que representan el número de marineros de cada nacionalidad: - $x$: número de marineros chinos. - $y$: número de marineros filipinos. - $z$: número de marineros griegos. Traducimos las condiciones del enunciado a ecuaciones matemáticas: 1. El total de marineros es 30: $$x + y + z = 30$$ 2. El número de marineros griegos ($z$) duplica al total de las otras dos nacionalidades ($x + y$): $$z = 2(x + y) \implies 2x + 2y - z = 0$$ 3. Por cada dos chinos ($x$) hay tres filipinos ($y$). Esto establece una proporción $\frac{x}{y} = \frac{2}{3}$: $$3x = 2y \implies 3x - 2y = 0$$ 💡 **Tip:** Al plantear proporciones como "por cada $A$ de tipo $X$ hay $B$ de tipo $Y$", la ecuación se escribe como $B \cdot X = A \cdot Y$. En este caso, $3x = 2y$. El sistema planteado es: $$\boxed{\begin{cases} x + y + z = 30 \\ 2x + 2y - z = 0 \\ 3x - 2y = 0 \end{cases}}$$
Paso 2
Simplificación del sistema mediante sustitución
**b) ¿Cuántos marineros de cada nacionalidad hay en el barco?** Para resolver el sistema, utilizaremos el método de sustitución, ya que la segunda ecuación nos da una relación directa entre $z$ y las otras variables. De la ecuación $z = 2(x + y)$, sustituimos $z$ en la primera ecuación: $$x + y + (2x + 2y) = 30$$ $$3x + 3y = 30$$ Podemos simplificar esta ecuación dividiendo toda la expresión entre 3: $$x + y = 10$$ Ahora tenemos un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas ($x$ e $y$): $$\begin{cases} x + y = 10 \\ 3x - 2y = 0 \end{cases}$$ 💡 **Tip:** Siempre que todas las coeficientes de una ecuación sean múltiplos del mismo número, simplifica para facilitar los cálculos posteriores.
Paso 3
Resolución de las incógnitas x e y
Despejamos $y$ de la ecuación simplificada $x + y = 10$: $$y = 10 - x$$ Sustituimos este valor en la ecuación $3x - 2y = 0$: $$3x - 2(10 - x) = 0$$ $$3x - 20 + 2x = 0$$ $$5x = 20$$ $$x = \frac{20}{5} = 4$$ Ahora calculamos $y$ utilizando el valor de $x$: $$y = 10 - 4 = 6$$ Por lo tanto, hay **4 marineros chinos** y **6 marineros filipinos**.
Paso 4
Cálculo de la incógnita z y solución final
Finalmente, utilizamos los valores de $x$ e $y$ para hallar $z$ en la ecuación original $z = 2(x + y)$: $$z = 2(4 + 6)$$ $$z = 2(10) = 20$$ Comprobamos que la suma total es correcta: $4 + 6 + 20 = 30$. ✅ **Resultado final:** $$\boxed{\text{Hay 4 chinos, 6 filipinos y 20 griegos}}$$
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