Álgebra 2023 Castilla la Mancha
Sistema de ecuaciones: Cuadros en una galería de arte
2. En una galería de arte disponen de cuadros de tres artistas: uno realiza arte urbano, otro se dedica al arte abstracto y el tercero al grafiti. El $40 \%$ de la suma de los cuadros pintados por el primero y el segundo es $28$. El doble de los cuadros del que realiza arte abstracto equivale al triple de los cuadros del que hace grafiti. En total, en la galería disponen de $110$ cuadros.
a) Plantea el sistema de ecuaciones para determinar cuántos cuadros tiene cada artista en la galería. (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 para determinar cuántos cuadros tiene cada artista en la galería. (0.75 puntos)**
En primer lugar, definimos las incógnitas que representarán el número de cuadros de cada artista:
- $x$: número de cuadros del artista de **arte urbano**.
- $y$: número de cuadros del artista de **arte abstracto**.
- $z$: número de cuadros del artista de **grafiti**.
A continuación, traducimos el enunciado a lenguaje algebraico:
1. "El $40 \%$ de la suma de los cuadros pintados por el primero y el segundo es $28$":
$$0.40(x + y) = 28$$
2. "El doble de los cuadros del que realiza arte abstracto equivale al triple de los cuadros del que hace grafiti":
$$2y = 3z$$
3. "En total, en la galería disponen de $110$ cuadros":
$$x + y + z = 110$$
💡 **Tip:** Para trabajar con porcentajes, recuerda que el $40\%$ de una cantidad se expresa multiplicando por $0.40$ o por $\frac{40}{100}$.
Paso 2
Simplificación de las ecuaciones
Para facilitar la resolución, simplificamos las ecuaciones obtenidas:
De la primera ecuación:
$$0.40(x + y) = 28 \implies x + y = \frac{28}{0.40} \implies x + y = 70$$
De la segunda ecuación:
$$2y = 3z \implies 2y - 3z = 0$$
El sistema de ecuaciones lineales queda de la siguiente forma:
$$\begin{cases}
x + y = 70 \\
2y - 3z = 0 \\
x + y + z = 110
\end{cases}$$
✅ **Resultado (Sistema planteado):**
$$\boxed{\begin{cases} x + y = 70 \\ 2y - 3z = 0 \\ x + y + z = 110 \end{cases}}$$
Paso 3
Resolución del sistema: Hallar z
**b) Resuelve razonadamente el sistema planteado en el apartado anterior. (0.75 puntos)**
Observamos que podemos sustituir directamente el valor de la suma $(x + y)$ de la primera ecuación en la tercera ecuación.
Como sabemos que $x + y = 70$, sustituimos en:
$$(x + y) + z = 110$$
$$70 + z = 110$$
$$z = 110 - 70$$
$$z = 40$$
💡 **Tip:** Sustituir bloques de variables (como $x+y$) es mucho más rápido que despejar una a una si el sistema lo permite.
El artista de **grafiti** tiene **$40$ cuadros**.
Paso 4
Resolución del sistema: Hallar y
Ahora que conocemos el valor de $z = 40$, utilizamos la segunda ecuación para hallar $y$:
$$2y - 3z = 0$$
$$2y - 3(40) = 0$$
$$2y - 120 = 0$$
$$2y = 120$$
$$y = \frac{120}{2}$$
$$y = 60$$
El artista de **arte abstracto** tiene **$60$ cuadros**.
Paso 5
Resolución del sistema: Hallar x y conclusión
Finalmente, utilizamos la primera ecuación (o la tercera) para hallar $x$:
$$x + y = 70$$
$$x + 60 = 70$$
$$x = 70 - 60$$
$$x = 10$$
El artista de **arte urbano** tiene **$10$ cuadros**.
**Comprobación:**
- Suma total: $10 + 60 + 40 = 110$ (Correcto).
- $40\%$ de $(10+60) = 0.4 \cdot 70 = 28$ (Correcto).
- Doble de abstracto ($2 \cdot 60 = 120$) es igual a triple de grafiti ($3 \cdot 40 = 120$) (Correcto).
✅ **Resultado final:**
$$\boxed{x = 10 \text{ (Urbano)}, \quad y = 60 \text{ (Abstracto)}, \quad z = 40 \text{ (Grafiti)}}