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Álgebra 2017 Baleares

Problema de edades y sistemas de ecuaciones

Las edades de Joan, de Miquel y de Gabriel suman 70 años. La edad de Joan, el doble de la edad de Miquel y el triple de la edad de Gabriel suman 160 años y la edad de Gabriel es igual a la suma de las edades de Joan y de Miquel. Calculad las edades de Joan, de Miquel y de Gabriel (7 puntos) y en qué año nació cada uno. (3 puntos)
Paso 1
Definición de variables y planteamiento del sistema
**Calculad las edades de Joan, de Miquel y de Gabriel (7 puntos) y en qué año nació cada uno. (3 puntos)** En primer lugar, definimos las incógnitas basándonos en las edades actuales de las tres personas: - $x$: Edad de Joan - $y$: Edad de Miquel - $z$: Edad de Gabriel Traducimos el enunciado a ecuaciones algebraicas: 1. Las edades suman 70: $x + y + z = 70$ 2. Joan + 2·Miquel + 3·Gabriel suman 160: $x + 2y + 3z = 160$ 3. Gabriel es la suma de Joan y Miquel: $z = x + y$ Ordenando la tercera ecuación, obtenemos el siguiente sistema de ecuaciones lineales: $$\begin{cases} x + y + z = 70 \\ x + 2y + 3z = 160 \\ x + y - z = 0 \end{cases}$$ 💡 **Tip:** Identificar claramente qué representa cada variable es el paso más importante en los problemas de lenguaje algebraico.
Paso 2
Resolución del sistema por sustitución
Podemos resolver el sistema por varios métodos, pero aprovechando que la tercera ecuación nos da una relación directa ($x + y = z$), el método de sustitución es muy eficiente. Sustituimos $x + y$ por $z$ en la primera ecuación ($x + y + z = 70$): $$z + z = 70 \implies 2z = 70$$ $$z = \frac{70}{2} = 35$$ Ahora que conocemos $z = 35$, sustituimos este valor en las dos primeras ecuaciones originales: 1. $x + y + 35 = 70 \implies x + y = 35$ 2. $x + 2y + 3(35) = 160 \implies x + 2y + 105 = 160 \implies x + 2y = 55$ 💡 **Tip:** Al sustituir una relación de suma de variables, reducimos el sistema de 3 incógnitas a uno de 2 de forma casi inmediata. $$\boxed{z = 35}$$
Paso 3
Cálculo de las edades de Joan y Miquel
Ahora resolvemos el sistema de dos ecuaciones resultante: $$\begin{cases} x + y = 35 \quad (I) \\ x + 2y = 55 \quad (II) \end{cases}$$ Restamos la ecuación $(I)$ a la ecuación $(II)$ para eliminar la $x$: $$(x + 2y) - (x + y) = 55 - 35$$ $$y = 20$$ Sustituimos $y = 20$ en la ecuación $(I)$: $$x + 20 = 35 \implies x = 35 - 20 = 15$$ Las edades actuales son: - Joan: **15 años** - Miquel: **20 años** - Gabriel: **35 años** ✅ **Resultado (Edades):** $$\boxed{\text{Joan: 15, Miquel: 20, Gabriel: 35}}$$
Paso 4
Cálculo de los años de nacimiento
Para calcular el año de nacimiento, restamos la edad actual al año en que se realizó el examen (2017). - **Joan:** $2017 - 15 = 2002$ - **Miquel:** $2017 - 20 = 1997$ - **Gabriel:** $2017 - 35 = 1982$ 💡 **Tip:** En este tipo de problemas de selectividad, si no se indica lo contrario, se toma el año de la convocatoria del examen como referencia para los cálculos temporales. ✅ **Resultado (Años de nacimiento):** $$\boxed{\text{Joan: 2002, Miquel: 1997, Gabriel: 1982}}$$
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