Álgebra 2024 Castilla la Mancha
Sistema de ecuaciones: Reparto de medallas
2. En la fase nacional de la Olimpiada de Matemáticas Española se reparten un total de 36 medallas, divididas en oro, plata y bronce. El número de medallas de bronce triplica a las medallas de oro y sabemos que, si dos de las medallas de plata se pasaran a la categoría de bronce, entonces la cantidad de medallas de bronce duplicaría la cantidad de medallas de plata.
a) Plantea el sistema de ecuaciones para calcular qué cantidad de medallas de cada tipo se reparten. (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 calcular qué cantidad de medallas de cada tipo se reparten. (0.75 puntos)**
En primer lugar, definimos las incógnitas que representan las cantidades que queremos hallar:
- $x$: número de medallas de **oro**.
- $y$: número de medallas de **plata**.
- $z$: número de medallas de **bronce**.
A continuación, traducimos el enunciado a lenguaje algebraico:
1. "Se reparten un total de 36 medallas":
$$x + y + z = 36$$
2. "El número de medallas de bronce triplica a las de oro":
$$z = 3x$$
3. "Si dos de plata se pasaran a bronce, el bronce duplicaría a la plata":
Si pasamos 2 de plata a bronce, las nuevas cantidades serían $y-2$ para plata y $z+2$ para bronce. La relación es:
$$z + 2 = 2(y - 2)$$
💡 **Tip:** Al plantear problemas con cambios de cantidades, asegúrate de aplicar la variación a ambos lados: si quitas 2 de un grupo ($y-2$), debes sumárselos al otro ($z+2$).
Organizamos el sistema de ecuaciones lineales:
$$\boxed{\begin{cases} x + y + z = 36 \\ 3x - z = 0 \\ 2y - z = 6 \end{cases}}$$
Paso 2
Resolución del sistema por sustitución
**b) Resuelve razonadamente el sistema planteado en el apartado anterior. (0.75 puntos)**
Utilizaremos el método de sustitución, ya que la segunda ecuación nos da una relación directa entre $z$ y $x$.
1. De la segunda ecuación tenemos:
$$z = 3x$$
2. Sustituimos $z$ en la tercera ecuación para obtener $y$ en función de $x$:
$$2y - 3x = 6 \implies 2y = 3x + 6 \implies y = \frac{3x + 6}{2} = 1,5x + 3$$
3. Ahora sustituimos $y$ y $z$ en la primera ecuación:
$$x + (1,5x + 3) + 3x = 36$$
$$5,5x + 3 = 36$$
$$5,5x = 33$$
$$x = \frac{33}{5,5} = 6$$
Ya tenemos el número de medallas de **oro: $x = 6$**.
💡 **Tip:** Si al resolver un problema de recuento de objetos (como medallas o personas) obtienes un número decimal, revisa el planteamiento, pues el resultado debe ser un número entero natural.
Paso 3
Cálculo de las incógnitas restantes y comprobación
Una vez hallado el valor de $x$, calculamos las demás medallas sustituyendo en las expresiones obtenidas anteriormente:
- Para las de **bronce ($z$)**:
$$z = 3x = 3 \cdot 6 = 18$$
- Para las de **plata ($y$)**:
$$y = 1,5x + 3 = 1,5 \cdot 6 + 3 = 9 + 3 = 12$$
**Comprobación:**
- Total: $6 + 12 + 18 = 36$ (Correcto).
- Bronce triplica oro: $18 = 3 \cdot 6$ (Correcto).
- Cambio de plata a bronce: Si la plata pasa de 12 a 10 y el bronce de 18 a 20, efectivamente $20 = 2 \cdot 10$ (Correcto).
✅ **Resultado final:**
$$\boxed{\text{Oro: } 6, \text{ Plata: } 12, \text{ Bronce: } 18}$$