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Álgebra 2014 Asturias

Sistema de ecuaciones: Marcador de baloncesto

Ejercicio 1.- En un partido de baloncesto femenino, el equipo de la Universidad de Oviedo ganó al de otra universidad española con un marcador 64 a 48. El marcador obtenido por el equipo ganador se consiguió mediante canastas de dos puntos, triples (canastas de tres puntos) y tiros libres (canastas de un punto). El número de tiros libres fue dos más que cinco veces el número de triples. Además, el número de canastas de dos puntos fue dos más que el número de tiros libres. a) Plantee el sistema de ecuaciones resultante de lo anterior. (1 punto) b) Escriba la matriz ampliada del sistema obtenido en a). (0,5 puntos) c) ¿Cuántas canastas de cada tipo metió el equipo de la Universidad de Oviedo? (1 punto)
Paso 1
Definición de variables y planteamiento del sistema
**a) Plantee el sistema de ecuaciones resultante de lo anterior. (1 punto)** Primero, definimos las incógnitas basándonos en los tipos de canastas mencionadas: - $x$: número de canastas de dos puntos. - $y$: número de triples (canastas de tres puntos). - $z$: número de tiros libres (canastas de un punto). Traducimos las condiciones del enunciado a ecuaciones matemáticas: 1. El marcador total del equipo ganador fue de 64 puntos: $$2x + 3y + 1z = 64$$ 2. El número de tiros libres ($z$) fue dos más que cinco veces el número de triples ($y$): $$z = 5y + 2 \implies -5y + z = 2$$ 3. El número de canastas de dos puntos ($x$) fue dos más que el número de tiros libres ($z$): $$x = z + 2 \implies x - z = 2$$ El sistema de ecuaciones resultante es: $$\boxed{\begin{cases} 2x + 3y + z = 64 \\ -5y + z = 2 \\ x - z = 2 \end{cases}}$$ 💡 **Tip:** Asegúrate de que todas las variables estén en el mismo orden en cada ecuación antes de pasar a la forma matricial.
Paso 2
Construcción de la matriz ampliada
**b) Escriba la matriz ampliada del sistema obtenido en a). (0,5 puntos)** Para representar el sistema en forma matricial, ordenamos las variables ($x, y, z$) y escribimos los coeficientes. El sistema ordenado es: $$\begin{cases} 2x + 3y + z = 64 \\ 0x - 5y + z = 2 \\ 1x + 0y - z = 2 \end{cases}$$ La matriz ampliada $(A|B)$ contiene los coeficientes de las incógnitas y los términos independientes: $$\boxed{M = \begin{pmatrix} 2 & 3 & 1 & | & 64 \\ 0 & -5 & 1 & | & 2 \\ 1 & 0 & -1 & | & 2 \end{pmatrix}}$$ 💡 **Tip:** Si una variable no aparece en una ecuación, su coeficiente en la matriz es 0.
Paso 3
Resolución del sistema mediante sustitución
**c) ¿Cuántas canastas de cada tipo metió el equipo de la Universidad de Oviedo? (1 punto)** Dado que las ecuaciones (2) y (3) permiten despejar fácilmente $x$ e $y$ en función de $z$, utilizaremos el método de sustitución: De la ecuación (3): $x = z + 2$ De la ecuación (2): $5y = z - 2 \implies y = \dfrac{z - 2}{5}$ Sustituimos estas expresiones en la ecuación (1): $$2(z + 2) + 3\left(\frac{z - 2}{5}\right) + z = 64$$ Para eliminar el denominador, multiplicamos toda la ecuación por 5: $$10(z + 2) + 3(z - 2) + 5z = 320$$ $$10z + 20 + 3z - 6 + 5z = 320$$ $$18z + 14 = 320$$ $$18z = 306 \implies z = \frac{306}{18} = 17$$ 💡 **Tip:** Siempre es recomendable comprobar si el resultado tiene sentido físico (en este caso, deben ser números enteros positivos).
Paso 4
Cálculo de las incógnitas restantes y solución final
Una vez hallado el valor de $z = 17$, calculamos el resto de variables: Para $x$: $$x = z + 2 = 17 + 2 = 19$$ Para $y$: $$y = \frac{z - 2}{5} = \frac{17 - 2}{5} = \frac{15}{5} = 3$$ Comprobamos en la primera ecuación: $$2(19) + 3(3) + 17 = 38 + 9 + 17 = 64$$ La solución es correcta. ✅ **Resultado final:** $$\boxed{\text{19 canastas de dos puntos, 3 triples y 17 tiros libres}}$$
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