Álgebra 2022 Canarias
Sistema de ecuaciones: Deportes acuáticos
A4 Una empresa dedicada a actividades y deportes acuáticos ha vendido en un día, un total de 45 sesiones entre paddle surf, kayak y moto acuática. Los precios por sesión y persona de cada una de estas actividades son $40 €$, $20 €$ y $60 €$ respectivamente, recaudando la empresa un total de $1700 €$ ese día. Si por cada persona que elige kayak hay tres que eligen paddle surf.
a) Plantear el correspondiente sistema de ecuaciones.
b) ¿Cuántas personas van a cada actividad?
Paso 1
Definición de variables y planteamiento del sistema
**a) Plantear el correspondiente sistema de ecuaciones.**
Primero, definimos las variables que representan lo que nos pide el problema:
- $x$: número de personas (o sesiones) de **paddle surf**.
- $y$: número de personas (o sesiones) de **kayak**.
- $z$: número de personas (o sesiones) de **moto acuática**.
Ahora, traducimos el enunciado a ecuaciones matemáticas:
1. **Total de sesiones:** Se han vendido 45 sesiones en total.
$$x + y + z = 45$$
2. **Recaudación total:** Sumamos el precio de cada actividad multiplicado por el número de personas, igualándolo a $1700 €$.
$$40x + 20y + 60z = 1700$$
Podemos simplificar esta ecuación dividiendo todos sus términos entre 20 para facilitar los cálculos posteriores:
$$2x + y + 3z = 85$$
3. **Relación entre actividades:** "Por cada persona que elige kayak ($y$) hay tres que eligen paddle surf ($x$)". Esto significa que el número de paddle surf es el triple que el de kayak:
$$x = 3y \implies x - 3y = 0$$
💡 **Tip:** Ten mucho cuidado al plantear relaciones de proporcionalidad. Si por cada kayak hay 3 de paddle, hay *más* de paddle, por lo que la ecuación correcta es $x = 3y$, no al revés.
El sistema resultante es:
$$\boxed{\begin{cases} x + y + z = 45 \\ 2x + y + 3z = 85 \\ x = 3y \end{cases}}$$
Paso 2
Resolución del sistema mediante sustitución
**b) ¿Cuántas personas van a cada actividad?**
Dado que tenemos una variable despejada ($x = 3y$), el método de **sustitución** es el más rápido. Vamos a sustituir $x$ en las otras dos ecuaciones:
1. En la primera ecuación ($x + y + z = 45$):
$$(3y) + y + z = 45 \implies 4y + z = 45$$
2. En la segunda ecuación simplificada ($2x + y + 3z = 85$):
$$2(3y) + y + 3z = 85 \implies 6y + y + 3z = 85 \implies 7y + 3z = 85$$
Ahora tenemos un sistema más pequeño de dos ecuaciones con dos incógnitas ($y$ y $z$):
$$\begin{cases} 4y + z = 45 \\ 7y + 3z = 85 \end{cases}$$
💡 **Tip:** Siempre que tengas una relación directa entre dos variables como $x=3y$, sustitúyela de inmediato para reducir el número de incógnitas.
Paso 3
Cálculo de las incógnitas restantes
Despejamos $z$ de la ecuación $4y + z = 45$:
$$z = 45 - 4y$$
Sustituimos este valor en la ecuación $7y + 3z = 85$:
$$7y + 3(45 - 4y) = 85$$
$$7y + 135 - 12y = 85$$
$$-5y = 85 - 135$$
$$-5y = -50 \implies y = \frac{-50}{-5} \implies **y = 10**$$
Ahora calculamos $x$ utilizando la relación $x = 3y$:
$$x = 3(10) \implies **x = 30**$$
Finalmente, calculamos $z$ sustituyendo en cualquiera de las ecuaciones iniciales, por ejemplo $x + y + z = 45$:
$$30 + 10 + z = 45 \implies 40 + z = 45 \implies **z = 5**$$
Paso 4
Interpretación de resultados
Una vez hallados los valores, comprobamos que tienen sentido en el contexto del problema (deben ser números enteros y positivos):
- Número de personas en paddle surf ($x$): **30**
- Número de personas en kayak ($y$): **10**
- Número de personas en moto acuática ($z$): **5**
Comprobación rápida:
- Total: $30 + 10 + 5 = 45$ (Correcto)
- Recaudación: $40(30) + 20(10) + 60(5) = 1200 + 200 + 300 = 1700$ (Correcto)
- Proporción: $30$ es el triple de $10$ (Correcto)
✅ **Resultado final:**
$$\boxed{\text{Paddle surf: 30, Kayak: 10, Moto acuática: 5}}$$