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Álgebra 2023 Castilla la Mancha

Sistema de ecuaciones: Reparto de botellas de vino

3. Una cooperativa manchega que distribuye tres tipos de vino, blanco, rosado y tinto, ha recibido un pedido de $50$ botellas. Se sabe que el doble de botellas de vino blanco, por una parte, excede en una unidad al de botellas de vino rosado y, por otra parte, coincide con el quíntuplo del número de botellas vino tinto. a) Plantea el sistema de ecuaciones para averiguar cuántas botellas de vino blanco, rosado y tinto se pidieron. (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 averiguar cuántas botellas de vino blanco, rosado y tinto se pidieron. (0.75 puntos)** En primer lugar, definimos las variables que representan las incógnitas del problema: - $x$: número de botellas de vino blanco. - $y$: número de botellas de vino rosado. - $z$: número de botellas de vino tinto. Ahora, traducimos el enunciado a ecuaciones matemáticas: 1. El pedido es de $50$ botellas en total: $$x + y + z = 50$$ 2. El doble de botellas de blanco ($2x$) excede en una unidad al de rosado ($y$): $$2x = y + 1 \implies 2x - y = 1$$ 3. El doble de botellas de blanco ($2x$) coincide con el quíntuplo de tinto ($5z$): $$2x = 5z \implies 2x - 5z = 0$$ 💡 **Tip:** La frase "A excede a B en C unidades" se traduce como $A = B + C$ o $A - B = C$. El sistema de ecuaciones lineales resultante es: $$\boxed{\begin{cases} x + y + z = 50 \\ 2x - y = 1 \\ 2x - 5z = 0 \end{cases}}$$
Paso 2
Elección del método de resolución
**b) Resuelve razonadamente el sistema planteado en el apartado anterior. (0.75 puntos)** Para resolver el sistema, observamos que en las dos últimas ecuaciones podemos despejar fácilmente $y$ y $z$ en función de $x$ para aplicar el **método de sustitución**. De la segunda ecuación ($2x - y = 1$): $$y = 2x - 1$$ De la tercera ecuación ($2x - 5z = 0$): $$5z = 2x \implies z = \frac{2x}{5}$$ 💡 **Tip:** El método de sustitución es muy eficiente cuando una o varias variables se pueden despejar rápidamente en función de una sola (en este caso, todas en función de $x$).
Paso 3
Sustitución y cálculo de la primera incógnita
Sustituimos las expresiones de $y$ y $z$ en la primera ecuación ($x + y + z = 50$): $$x + (2x - 1) + \frac{2x}{5} = 50$$ Para eliminar el denominador, multiplicamos toda la ecuación por $5$: $$5x + 5(2x - 1) + 2x = 50 \cdot 5$$ $$5x + 10x - 5 + 2x = 250$$ Agrupamos los términos con $x$ y pasamos el término independiente al otro lado: $$17x = 250 + 5$$ $$17x = 255$$ Calculamos el valor de $x$: $$x = \frac{255}{17} = 15$$ $$\boxed{x = 15 \text{ botellas de vino blanco}}$$
Paso 4
Cálculo de las incógnitas restantes
Ahora que conocemos $x = 15$, sustituimos este valor en las expresiones que despejamos anteriormente para hallar $y$ y $z$. Para el vino rosado ($y$): $$y = 2(15) - 1 = 30 - 1 = 29$$ Para el vino tinto ($z$): $$z = \frac{2(15)}{5} = \frac{30}{5} = 6$$ 💡 **Tip:** Siempre es recomendable comprobar que la suma total sea correcta: $15 + 29 + 6 = 50$. Se cumple perfectamente.
Paso 5
Resultado final
Una vez resuelto el sistema, indicamos claramente la solución del problema según el contexto: Se pidieron: - **$15$ botellas de vino blanco.** - **$29$ botellas de vino rosado.** - **$6$ botellas de vino tinto.** ✅ **Resultado final:** $$\boxed{x = 15, \quad y = 29, \quad z = 6}$$
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