Álgebra 2024 Castilla y Leon
Reparto de inversión en productos financieros
Una sociedad invierte el capital de sus inversores en tres tipos de productos financieros (acciones, bonos y depósitos). Trascurrido un año, las acciones han tenido un beneficio del 4 %, mientras que los bonos y los depósitos han tenido una pérdida del 5 % y del 2 % respectivamente, y como consecuencia, los 3 millones de euros invertidos se convierten en 2934300 euros. En bonos se ha invertido un 40 % más que entre los otros dos productos juntos. Calcular el capital invertido en cada uno de los tres productos.
Paso 1
Definición de variables y planteamiento del sistema
**Calcular el capital invertido en cada uno de los tres productos.**
En primer lugar, definimos las variables que representan las cantidades invertidas en cada producto financiero:
- $x$: Capital invertido en **acciones** (en euros).
- $y$: Capital invertido en **bonos** (en euros).
- $z$: Capital invertido en **depósitos** (en euros).
A partir del enunciado, extraemos las tres condiciones para formar el sistema de ecuaciones:
1. **Total invertido:** La suma de los tres capitales es de 3 millones de euros.
$$x + y + z = 3\,000\,000$$
2. **Balance final:** El beneficio del $4\%$ en acciones ($1.04x$), y las pérdidas del $5\%$ en bonos ($0.95y$) y del $2\%$ en depósitos ($0.98z$) resultan en un total de $2\,934\,300$ €.
$$1.04x + 0.95y + 0.98z = 2\,934\,300$$
3. **Relación entre inversiones:** En bonos se invierte un $40\%$ más que en los otros dos juntos ($x+z$). Esto significa que $y$ es el $140\%$ de $(x+z)$.
$$y = 1.4(x + z)$$
💡 **Tip:** Recuerda que aumentar una cantidad un $40\%$ equivale a multiplicarla por $1.4$, ya que $100\% + 40\% = 140\% = 1.4$.
Paso 2
Simplificación del sistema
Para trabajar con números más sencillos, vamos a simplificar las ecuaciones (2) y (3).
En la **ecuación (2)**, multiplicamos por $100$ para eliminar los decimales:
$$100(1.04x + 0.95y + 0.98z) = 100(2\,934\,300)$$
$$104x + 95y + 98z = 293\,430\,000$$
En la **ecuación (3)**, reorganizamos los términos:
$$y = 1.4x + 1.4z \implies 1.4x - y + 1.4z = 0$$
Multiplicamos por $10$ para eliminar decimales:
$$14x - 10y + 14z = 0$$
Dividimos entre $2$ para simplificar:
$$7x - 5y + 7z = 0$$
El sistema resultante es:
$$\begin{cases} x + y + z = 3\,000\,000 & \text{(I)} \\ 104x + 95y + 98z = 293\,430\,000 & \text{(II)} \\ 7x - 5y + 7z = 0 & \text{(III)} \end{cases}$$
Paso 3
Resolución del sistema por sustitución
Aprovechando la estructura de la ecuación (III), es muy sencillo despejar $x+z$ de la primera ecuación y sustituirlo.
De la ecuación (I) despejamos la suma de las acciones y depósitos:
$$x + z = 3\,000\,000 - y$$
Sustituimos esto en la ecuación simplificada de la relación de bonos ($y = 1.4(x+z)$):
$$y = 1.4(3\,000\,000 - y)$$
$$y = 4\,200\,000 - 1.4y$$
$$y + 1.4y = 4\,200\,000$$
$$2.4y = 4\,200\,000$$
$$y = \frac{4\,200\,000}{2.4} = 1\,750\,000$$
Ya tenemos el capital en **bonos**: **$1\,750\,000$ €**.
Paso 4
Cálculo del capital en acciones y depósitos
Ahora sustituimos $y = 1\,750\,000$ en las ecuaciones (I) y (II) para obtener un sistema de dos variables:
De (I):
$$x + z = 3\,000\,000 - 1\,750\,000 \implies x + z = 1\,250\,000$$
De (II):
$$104x + 95(1\,750\,000) + 98z = 293\,430\,000$$
$$104x + 166\,250\,000 + 98z = 293\,430\,000$$
$$104x + 98z = 293\,430\,000 - 166\,250\,000$$
$$104x + 98z = 127\,180\,000$$
Dividimos entre $2$ para simplificar:
$$52x + 49z = 63\,590\,000$$
Resolvemos el sistema de dos ecuaciones:
1) $z = 1\,250\,000 - x$
2) $52x + 49(1\,250\,000 - x) = 63\,590\,000$
$$52x + 61\,250\,000 - 49x = 63\,590\,000$$
$$3x = 63\,590\,000 - 61\,250\,000$$
$$3x = 2\,340\,000$$
$$x = \frac{2\,340\,000}{3} = 780\,000$$
Finalmente, calculamos $z$:
$$z = 1\,250\,000 - 780\,000 = 470\,000$$
Paso 5
Resultado final
Una vez hallados los valores, comprobamos que cumplen las condiciones del enunciado y presentamos la solución:
- Acciones ($x$): $780\,000$ €
- Bonos ($y$): $1\,750\,000$ €
- Depósitos ($z$): $470\,000$ €
✅ **Solución:**
$$\boxed{\begin{cases} \text{Acciones: } 780\,000 \text{ €} \\ \text{Bonos: } 1\,750\,000 \text{ €} \\ \text{Depósitos: } 470\,000 \text{ €} \end{cases}}$$