Álgebra 2022 Castilla la Mancha
Sistema de ecuaciones: Reparto de tiempo en televisión
3. En un programa de televisión hay tres secciones: magia, humor y noticias. La sección de humor dura cinco minutos más que la de magia. El tiempo ocupado por la magia y el humor es en total la cuarta parte del dedicado a noticias y la duración total de programa es de 1 hora y 55 minutos.
a) Plantea el sistema de ecuaciones que nos permita averiguar cuánto tiempo se dedica a cada una de las tres secciones del programa. (0.75 puntos)
b) Resuelve razonadamente el sistema planteado en el apartado anterior. (0.75 puntos)
Paso 1
Definición de variables y planteamiento del sistema
**a) Plantea el sistema de ecuaciones que nos permita averiguar cuánto tiempo se dedica a cada una de las tres secciones del programa. (0.75 puntos)**
En primer lugar, definimos las variables que representarán el tiempo en minutos de cada sección:
- $x$: tiempo dedicado a la **magia**.
- $y$: tiempo dedicado a la **humor**.
- $z$: tiempo dedicado a las **noticias**.
Traducimos las condiciones del enunciado a lenguaje algebraico:
1. El humor dura cinco minutos más que la magia: $y = x + 5$
2. La suma de magia y humor es la cuarta parte de noticias: $x + y = \frac{z}{4}$
3. El programa dura 1 hora y 55 minutos. Pasamos todo a minutos: $1 \cdot 60 + 55 = 115$ min. Por tanto: $x + y + z = 115$
💡 **Tip:** Es fundamental trabajar siempre en las mismas unidades. En este caso, lo más sencillo es convertir las horas a minutos antes de plantear las ecuaciones.
Organizamos las ecuaciones para obtener el sistema:
$$\begin{cases} -x + y = 5 \\ 4x + 4y - z = 0 \\ x + y + z = 115 \end{cases}$$
✅ **Resultado (Sistema):**
$$\boxed{\begin{cases} y = x + 5 \\ x + y = \dfrac{z}{4} \\ x + y + z = 115 \end{cases}}$$
Paso 2
Cálculo de la sección de noticias (z)
**b) Resuelve razonadamente el sistema planteado en el apartado anterior. (0.75 puntos)**
Podemos resolver el sistema de forma eficiente utilizando el método de sustitución. Observamos que de la segunda ecuación sabemos que $x + y = \frac{z}{4}$. Podemos sustituir esta expresión directamente en la tercera ecuación:
$$(x + y) + z = 115 \implies \frac{z}{4} + z = 115$$
Multiplicamos toda la ecuación por $4$ para eliminar el denominador:
$$z + 4z = 460 \implies 5z = 460$$
$$z = \frac{460}{5} = 92$$
💡 **Tip:** Identificar bloques de variables (como $x+y$) que se repiten en varias ecuaciones suele simplificar mucho la resolución de sistemas de 3 variables.
$$\boxed{z = 92 \text{ minutos}}$$
Paso 3
Cálculo de la magia (x) y el humor (y)
Ahora que conocemos $z$, retomamos las dos primeras condiciones:
1. $x + y = \frac{92}{4} = 23$
2. $y = x + 5$
Sustituimos el valor de $y$ de la segunda expresión en la primera:
$$x + (x + 5) = 23$$
$$2x + 5 = 23 \implies 2x = 18$$
$$x = \frac{18}{2} = 9$$
Finalmente, calculamos $y$:
$$y = 9 + 5 = 14$$
💡 **Tip:** Siempre conviene realizar una comprobación rápida sumando los resultados: $9 + 14 + 92 = 115$ minutos, lo cual coincide con la duración total del programa.
Paso 4
Solución final detallada
Una vez hallados los valores de las incógnitas, expresamos el resultado con sus unidades correspondientes:
- Tiempo de magia ($x$): **9 minutos**
- Tiempo de humor ($y$): **14 minutos**
- Tiempo de noticias ($z$): **92 minutos**
✅ **Resultado final:**
$$\boxed{\text{Magia: 9 min, Humor: 14 min, Noticias: 92 min}}$$