Álgebra 2023 Cantabria
Sistema de ecuaciones: Distribución de personal
Ejercicio 1 [2,5 PUNTOS]
Una empresa de 244 trabajadores se compone de operarios, supervisores y gerentes; siendo el número de operarios ocho veces el de gerentes. Además, se sabe que un día en el que faltaron la mitad de los supervisores y el 60 % de los gerentes, el número de operarios fue cuatro veces la suma de los supervisores y los gerentes que se quedaron.
A. [1,25 PUNTOS] Plantee un sistema de ecuaciones que permita calcular cuántos operarios, cuántos supervisores y cuántos gerentes componen la empresa.
B. [1,25 PUNTOS] Resuélvalo.
Paso 1
Definición de variables y planteamiento de las primeras ecuaciones
**A. [1,25 PUNTOS] Plantee un sistema de ecuaciones que permita calcular cuántos operarios, cuántos supervisores y cuántos gerentes componen la empresa.**
En primer lugar, definimos las incógnitas que representan las cantidades que queremos hallar:
- $x$: número de operarios.
- $y$: número de supervisores.
- $z$: número de gerentes.
A partir del enunciado, extraemos las dos primeras relaciones:
1. La empresa tiene 244 trabajadores en total:
$$x + y + z = 244$$
2. El número de operarios es ocho veces el de gerentes:
$$x = 8z \implies x - 8z = 0$$
💡 **Tip:** Al definir variables, asegúrate de que representen cantidades enteras, ya que hablamos de personas.
Paso 2
Planteamiento de la tercera ecuación
Para la tercera ecuación, analizamos el día de las ausencias:
- Faltó la mitad de los supervisores: se quedaron $y - 0,5y = 0,5y$.
- Faltó el $60 \%$ de los gerentes: se quedaron el $40 \%$, es decir, $z - 0,6z = 0,4z$.
El enunciado indica que el número de operarios ($x$) fue cuatro veces la suma de los que se quedaron:
$$x = 4 \cdot (0,5y + 0,4z)$$
Operamos para simplificarla:
$$x = 2y + 1,6z \implies x - 2y - 1,6z = 0$$
💡 **Tip:** El $60 \%$ de una cantidad $z$ es $0,6z$. Si faltan esos, quedan $1z - 0,6z = 0,4z$.
Paso 3
Sistema de ecuaciones final
Agrupamos las tres ecuaciones obtenidas para formar el sistema lineal:
$$\boxed{\begin{cases} x + y + z = 244 \\ x - 8z = 0 \\ x - 2y - 1,6z = 0 \end{cases}}$$
Paso 4
Resolución del sistema mediante sustitución
**B. [1,25 PUNTOS] Resuélvalo.**
Dado que en la segunda ecuación tenemos $x$ despejado en función de $z$ ($x = 8z$), utilizaremos el método de sustitución en las otras dos ecuaciones.
Sustituimos $x = 8z$ en la primera y tercera ecuación:
1. $(8z) + y + z = 244 \implies y + 9z = 244$
2. $(8z) - 2y - 1,6z = 0 \implies -2y + 6,4z = 0$
De la ecuación resultante $-2y + 6,4z = 0$, podemos despejar $y$:
$$2y = 6,4z \implies y = \frac{6,4z}{2} \implies y = 3,2z$$
💡 **Tip:** El método de sustitución es muy eficiente cuando una de las ecuaciones ya relaciona directamente dos incógnitas.
Paso 5
Cálculo de la incógnita z
Ahora sustituimos $y = 3,2z$ en la ecuación $y + 9z = 244$:
$$3,2z + 9z = 244$$
$$12,2z = 244$$
Calculamos el valor de $z$:
$$z = \frac{244}{12,2} = 20$$
Por tanto, hay **20 gerentes**.
Paso 6
Cálculo de las incógnitas x e y
Una vez hallado $z$, calculamos el resto de variables utilizando las relaciones anteriores:
- Para los operarios ($x$):
$$x = 8z = 8 \cdot 20 = 160$$
- Para los supervisores ($y$):
$$y = 3,2z = 3,2 \cdot 20 = 64$$
Comprobamos que la suma es correcta: $160 + 64 + 20 = 244$. El resultado es coherente.
✅ **Resultado final:**
$$\boxed{\begin{cases} \text{Operarios } (x): 160 \\ \text{Supervisores } (y): 64 \\ \text{Gerentes } (z): 20 \end{cases}}$$