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Álgebra 2017 Pais Vasco

Sistema de ecuaciones: Problema de viajeros de autobús

Ejercicio B5 Un autobús transporta 60 viajeros de tres tipos. Hay viajeros que pagan el billete entero, que vale 1,2 euros. Otro grupo de viajeros abona el 80% y un tercer grupo abona el 50%. La recaudación del autobús fue de 46,56 euros. Calcular el número de viajeros de cada clase sabiendo que el número de los viajeros con mayor descuento es el doble que el número del resto de viajeros.
Paso 1
Definición de variables y planteamiento del problema
Para resolver el problema, lo primero es identificar las incógnitas basándonos en los tipos de viajeros: - Sea $x$ el número de viajeros que pagan el billete entero ($1,2$ €). - Sea $y$ el número de viajeros que pagan el $80\%$ del billete. - Sea $z$ el número de viajeros que pagan el $50\%$ del billete (mayor descuento). Calculamos los precios reducidos: - Precio con $80\%$ de pago: $1,2 \cdot 0,8 = 0,96$ €. - Precio con $50\%$ de pago: $1,2 \cdot 0,5 = 0,6$ €. 💡 **Tip:** Define siempre claramente qué representa cada variable antes de escribir las ecuaciones para evitar confusiones al interpretar el resultado final.
Paso 2
Traducción del enunciado a ecuaciones
A partir de la información del enunciado, planteamos un sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas: 1. **Total de viajeros:** El autobús transporta 60 personas: $$x + y + z = 60$$ 2. **Recaudación total:** La suma de lo que paga cada grupo es $46,56$ €: $$1,2x + 0,96y + 0,6z = 46,56$$ 3. **Relación entre grupos:** Los viajeros con mayor descuento ($z$) son el doble que el resto ($x+y$): $$z = 2(x + y) \implies 2x + 2y - z = 0$$ El sistema a resolver es: $$\begin{cases} x + y + z = 60 \\ 1,2x + 0,96y + 0,6z = 46,56 \\ 2x + 2y - z = 0 \end{cases}$$
Paso 3
Resolución del sistema mediante sustitución
Podemos simplificar el sistema utilizando la tercera ecuación. Sabemos que $z = 2(x + y)$. Sustituimos $z$ en la primera ecuación: $$x + y + 2(x + y) = 60 \implies 3(x + y) = 60 \implies x + y = 20$$ Como $x + y = 20$, podemos hallar inmediatamente el valor de $z$ usando la primera ecuación ($x + y + z = 60$): $$20 + z = 60 \implies z = 40$$ 💡 **Tip:** Cuando una de las ecuaciones relaciona una variable con la suma de las otras, la sustitución suele ser el camino más rápido para reducir el número de incógnitas.
Paso 4
Cálculo de las incógnitas restantes
Ahora que sabemos que $z = 40$ y que $y = 20 - x$, sustituimos estos valores en la ecuación de la recaudación: $$1,2x + 0,96(20 - x) + 0,6(40) = 46,56$$ Operamos paso a paso: $$1,2x + 19,2 - 0,96x + 24 = 46,56$$ $$0,24x + 43,2 = 46,56$$ $$0,24x = 46,56 - 43,2$$ $$0,24x = 3,36$$ Despejamos $x$: $$x = \frac{3,36}{0,24} = 14$$ Finalmente, calculamos $y$: $$y = 20 - 14 = 6$$
Paso 5
Solución final y comprobación
Hemos obtenido los siguientes valores para cada tipo de viajero: - Viajeros con billete entero ($x$): **14** - Viajeros con billete al $80\%$ ($y$): **6** - Viajeros con billete al $50\%$ ($z$): **40** **Comprobación:** - Total: $14 + 6 + 40 = 60$ viajeros (Correcto). - Recaudación: $1,2(14) + 0,96(6) + 0,6(40) = 16,8 + 5,76 + 24 = 46,56$ € (Correcto). - Relación: $40 = 2(14 + 6)$ (Correcto). ✅ **Resultado:** $$\boxed{\begin{matrix} \text{Billete entero: 14 viajeros} \\ \text{80\% de pago: 6 viajeros} \\ \text{50\% de pago: 40 viajeros} \end{matrix}}$$
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