Álgebra 2023 Cantabria
Sistema de ecuaciones: Problema de venta de sacos de cemento
Ejercicio 1 [2,5 PUNTOS]
En un almacén de construcción venden sacos de cemento de 25 kg, 50 kg y 100 kg. Cierto día se vendió un total de 180 sacos por un importe de 29200 €. Se sabe que el precio del kg de cemento es de 4 € y que ese día se vendieron el doble de sacos de 25 kg que la suma de los sacos de 50 kg más los de 100 kg.
A. [1,25 PUNTOS] Plantee un sistema de ecuaciones que permita calcular cuántos sacos de cada tamaño se vendieron ese día.
B. [1,25 PUNTOS] Resuélvalo.
Paso 1
Definición de variables y planteamiento de la primera ecuación
**A. [1,25 PUNTOS] Plantee un sistema de ecuaciones que permita calcular cuántos sacos de cada tamaño se vendieron ese día.**
En primer lugar, definimos las variables que representan las incógnitas del problema:
- $x$: número de sacos de 25 kg vendidos.
- $y$: número de sacos de 50 kg vendidos.
- $z$: número de sacos de 100 kg vendidos.
La primera condición indica que se vendieron un total de 180 sacos:
$$x + y + z = 180$$
Paso 2
Cálculo de precios por saco y planteamiento de la segunda ecuación
Para plantear la ecuación del importe total, necesitamos conocer el precio de cada tipo de saco. Sabemos que el cemento cuesta **4 €/kg**.
Calculamos el precio por saco según su peso:
- Precio saco 25 kg: $25 \text{ kg} \cdot 4 \text{ €/kg} = 100 \text{ €}$
- Precio saco 50 kg: $50 \text{ kg} \cdot 4 \text{ €/kg} = 200 \text{ €}$
- Precio saco 100 kg: $100 \text{ kg} \cdot 4 \text{ €/kg} = 400 \text{ €}$
El importe total fue de 29200 €, por lo que:
$$100x + 200y + 400z = 29200$$
💡 **Tip:** Podemos simplificar esta ecuación dividiendo todos sus términos por 100 para trabajar con números más manejables:
$$x + 2y + 4z = 292$$
Paso 3
Planteamiento de la tercera ecuación y sistema final
La última condición dice que se vendieron el doble de sacos de 25 kg ($x$) que la suma de los de 50 kg ($y$) y 100 kg ($z$):
$$x = 2(y + z) \implies x = 2y + 2z \implies x - 2y - 2z = 0$$
Reuniendo las tres ecuaciones, el sistema que permite resolver el problema es:
$$\boxed{\begin{cases} x + y + z = 180 \\ x + 2y + 4z = 292 \\ x - 2y - 2z = 0 \end{cases}}$$
Paso 4
Resolución del sistema: Hallar x
**B. [1,25 PUNTOS] Resuélvalo.**
Vamos a resolver el sistema utilizando el método de sustitución, aprovechando la relación de la tercera ecuación.
De la tercera ecuación sabemos que $x = 2(y + z)$. Sustituimos esta expresión en la primera ecuación:
$$(2y + 2z) + y + z = 180$$
$$3y + 3z = 180$$
Dividiendo entre 3:
$$y + z = 60$$
Como sabemos que $y + z = 60$, podemos calcular directamente el valor de **$x$** usando la relación $x = 2(y + z)$:
$$x = 2 \cdot 60 = 120$$
✅ **Resultado parcial:**
$$\boxed{x = 120 \text{ sacos de 25 kg}}$$
Paso 5
Resolución del sistema: Hallar y, z
Ahora sustituimos $x = 120$ en la segunda ecuación simplificada ($x + 2y + 4z = 292$):
$$120 + 2y + 4z = 292$$
$$2y + 4z = 172$$
Dividiendo entre 2:
$$y + 2z = 86$$
Ahora tenemos un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas ($y$ y $z$):
$$\begin{cases} y + z = 60 \\ y + 2z = 86 \end{cases}$$
Restamos la primera a la segunda para eliminar la $y$:
$$(y + 2z) - (y + z) = 86 - 60$$
$$z = 26$$
Finalmente, calculamos $y$ sustituyendo el valor de $z$ en $y + z = 60$:
$$y + 26 = 60 \implies y = 60 - 26 = 34$$
💡 **Tip:** Siempre es recomendable comprobar los resultados finales en las ecuaciones originales para asegurar que no hay errores de cálculo.
Paso 6
Conclusión y solución final
Comprobamos que la solución cumple todas las condiciones:
1. Total sacos: $120 + 34 + 26 = 180$ (Correcto)
2. Importe: $120(100) + 34(200) + 26(400) = 12000 + 6800 + 10400 = 29200$ (Correcto)
3. Relación sacos: $120 = 2(34 + 26) = 2(60)$ (Correcto)
La solución del problema es:
✅ **Resultado final:**
$$\boxed{\text{Se vendieron 120 sacos de 25 kg, 34 sacos de 50 kg y 26 sacos de 100 kg.}}$$