Álgebra 2019 Castilla la Mancha
Sistema de ecuaciones: Problema de mezcla de judías
En una tienda de comida a granel tienen a la venta tres tipos de judías secas: blancas, canela y pintas. Estas se venden a $2.75$, $3$ y $2.50$ euros el kilogramo, respectivamente. Ayer se vendieron $40$ kilos en total por un valor de $111.5$ euros. La suma de los kilogramos de judías blancas y canela vendidas fueron el triple de las pintas.
a) Plantea el sistema de ecuaciones que nos permita averiguar cuantos kilogramos de judías de cada tipo se vendieron. (1.5 ptos)
b) Resuelve razonadamente el sistema planteado en el apartado anterior. (0.5 ptos)
Paso 1
Definición de variables y planteamiento del sistema
**a) Plantea el sistema de ecuaciones que nos permita averiguar cuantos kilogramos de judías de cada tipo se vendieron. (1.5 ptos)**
Primero, definimos las incógnitas que representan las cantidades de cada tipo de judía:
- $x$: Kilogramos de judías blancas vendidos.
- $y$: Kilogramos de judías de canela vendidos.
- $z$: Kilogramos de judías pintas vendidos.
Ahora, traducimos la información del enunciado en ecuaciones:
1. **Total de kilogramos vendidos ($40$ kg):**
$$x + y + z = 40$$
2. **Valor total de la venta ($111.5$ euros):** Multiplicamos cada cantidad por su precio unitario:
$$2.75x + 3y + 2.50z = 111.5$$
3. **Relación entre tipos de judías:** La suma de blancas ($x$) y canela ($y$) es el triple de las pintas ($z$):
$$x + y = 3z \implies x + y - 3z = 0$$
El sistema de ecuaciones lineales resultante es:
$$\begin{cases} x + y + z = 40 \\ 2.75x + 3y + 2.50z = 111.5 \\ x + y - 3z = 0 \end{cases}$$
💡 **Tip:** En problemas de mezclas, asegúrate siempre de que las unidades coincidan (kg con kg, euros con euros) antes de escribir las ecuaciones.
✅ **Resultado (Sistema planteado):**
$$\boxed{\begin{cases} x + y + z = 40 \\ 2.75x + 3y + 2.50z = 111.5 \\ x + y - 3z = 0 \end{cases}}$$
Paso 2
Resolución del sistema mediante sustitución
**b) Resuelve razonadamente el sistema planteado en el apartado anterior. (0.5 ptos)**
Podemos resolver el sistema utilizando el método de sustitución, ya que la tercera ecuación nos da una relación directa entre las variables.
De la ecuación (3), sabemos que $x + y = 3z$. Sustituimos esta expresión en la ecuación (1):
$$(x + y) + z = 40 \implies (3z) + z = 40$$
$$4z = 40 \implies z = \frac{40}{4} = 10$$
Ya conocemos la cantidad de judías pintas: **$z = 10$ kg**.
💡 **Tip:** Siempre que veas un bloque de variables (como $x+y$) repetido en otra ecuación, sustituye el bloque entero para simplificar el proceso rápidamente.
Paso 3
Cálculo de las variables restantes
Ahora sustituimos $z = 10$ en las ecuaciones (1) y (2) para obtener un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas ($x$ e $y$):
1. $x + y + 10 = 40 \implies x + y = 30$
2. $2.75x + 3y + 2.50(10) = 111.5 \implies 2.75x + 3y + 25 = 111.5 \implies 2.75x + 3y = 86.5$
De la primera ecuación despejamos $y$:
$$y = 30 - x$$
Sustituimos $y$ en la segunda ecuación:
$$2.75x + 3(30 - x) = 86.5$$
$$2.75x + 90 - 3x = 86.5$$
$$-0.25x = 86.5 - 90$$
$$-0.25x = -3.5$$
$$x = \frac{-3.5}{-0.25} = 14$$
Ahora hallamos $y$:
$$y = 30 - 14 = 16$$
✅ **Resultado final:**
Se vendieron **14 kg** de judías blancas, **16 kg** de judías canela y **10 kg** de judías pintas.
$$\boxed{x = 14, \, y = 16, \, z = 10}$$