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Álgebra 2021 Castilla la Mancha

Sistema de ecuaciones: Encuesta sobre piscina cubierta

5. Se realiza una encuesta a los habitantes de un pueblo (con respuestas SI, NO o NO SABE/NO CONTESTA) sobre la necesidad de construir otra piscina cubierta. Se pregunta a las 600 personas mayores de edad que viven en el pueblo y los que dicen NO son la mitad de los que NO SABE/NO CONTESTA. Por estudios paralelos de abilidad se sabe que el 30 % del total de los que contestan SI o NO, mienten, y el total de estos ultimos son 135 personas: a) Plantea el sistema de ecuaciones que nos permita averiguar que cantidad de personas eligen cada respuesta. (1.5 puntos) b) Resuelve razonadamente el sistema planteado en el apartado anterior. (0.5 puntos)
Paso 1
Definición de variables y planteamiento de las ecuaciones
**a) Plantea el sistema de ecuaciones que nos permita averiguar que cantidad de personas eligen cada respuesta. (1.5 puntos)** En primer lugar, definimos las incógnitas que representan el número de personas para cada opción de respuesta: - $x$: número de personas que responden **SI**. - $y$: número de personas que responden **NO**. - $z$: número de personas que responden **NO SABE/NO CONTESTA (NS/NC)**. A continuación, extraemos las ecuaciones de la información del enunciado: 1. **Total de personas encuestadas:** Se pregunta a 600 personas, por lo que la suma de todas las respuestas debe ser igual al total: $$x + y + z = 600$$ 2. **Relación entre el NO y NS/NC:** El enunciado indica que los que dicen NO ($y$) son la mitad de los que no saben o no contestan ($z$): $$y = \frac{z}{2} \implies 2y - z = 0$$ 3. **Porcentaje de personas que mienten:** Se sabe que el $30\%$ del total de los que contestan SI o NO ($x + y$) mienten, y este grupo suma 135 personas: $$0,30 \cdot (x + y) = 135$$ Podemos simplificar esta ecuación dividiendo por $0,30$: $$x + y = \frac{135}{0,30} = 450$$ 💡 **Tip:** Al traducir problemas a lenguaje algebraico, fíjate en palabras clave como "el total" (suma), "la mitad" (dividir por 2) o "el porcentaje de" (multiplicar por el decimal correspondiente).
Paso 2
Presentación del sistema de ecuaciones
Agrupamos las ecuaciones obtenidas para formar el sistema lineal de tres ecuaciones con tres incógnitas: $$\begin{cases} x + y + z = 600 \quad (E_1) \\ 2y - z = 0 \quad (E_2) \\ x + y = 450 \quad (E_3) \end{cases}$$ ✅ **Resultado (Apartado a):** $$\boxed{\begin{cases} x + y + z = 600 \\ 2y - z = 0 \\ x + y = 450 \end{cases}}$$
Paso 3
Resolución del sistema mediante sustitución
**b) Resuelve razonadamente el sistema planteado en el apartado anterior. (0.5 puntos)** Para resolverlo de forma sencilla, observamos que podemos combinar la primera y la tercera ecuación. De la ecuación $(E_3)$ sabemos que $x + y = 450$. Sustituimos este valor directamente en la ecuación $(E_1)$: $$(x + y) + z = 600 \implies 450 + z = 600$$ Despejamos $z$: $$z = 600 - 450 = 150$$ Ahora, utilizamos la ecuación $(E_2)$ para hallar el valor de $y$ sabiendo que $z = 150$: $$2y - 150 = 0 \implies 2y = 150 \implies y = \frac{150}{2} = 75$$ 💡 **Tip:** Aunque los sistemas pueden resolverse por Gauss, a veces la estructura de las ecuaciones permite sustituciones rápidas que ahorran mucho tiempo y reducen errores de cálculo.
Paso 4
Cálculo de la última incógnita y conclusión
Finalmente, sustituimos los valores de $y = 75$ y $z = 150$ en la ecuación original $(E_1)$ (o usamos la ecuación $E_3$) para hallar $x$: Usando $x + y = 450$: $$x + 75 = 450 \implies x = 450 - 75 = 375$$ **Comprobación:** Sumamos los resultados: $375 + 75 + 150 = 600$. El resultado es coherente con el enunciado. Por tanto, la cantidad de personas para cada respuesta es: - Personas que eligen **SI**: $375$ - Personas que eligen **NO**: $75$ - Personas que eligen **NS/NC**: $150$ ✅ **Resultado (Apartado b):** $$\boxed{x = 375, \; y = 75, \; z = 150}$$
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