Álgebra 2021 Canarias
Problema de mezcla: Sistema de ecuaciones lineales
2B. Un granjero compra un determinado mes $274\text{€}$ de pienso para su ganado. Con ese dinero obtiene un total de $66$ sacos de pienso de tres marcas diferentes: A, B y C. Se sabe que el precio de cada marca de pienso que ha comprado es de $5\text{€}, 4\text{€}$ y $4\text{€}$, respectivamente. También se sabe que el número de sacos adquiridos de la marca C es el doble que el total de sacos comprados de las marcas A y B juntos. Averiguar la cantidad de sacos que el granjero ha comprado de cada una de las tres marcas. 2.5 ptos
Paso 1
Definición de variables y planteamiento del sistema
**Averiguar la cantidad de sacos que el granjero ha comprado de cada una de las tres marcas.**
En primer lugar, definimos las variables que representan las incógnitas del problema:
- $x$: número de sacos comprados de la marca A.
- $y$: número de sacos comprados de la marca B.
- $z$: número de sacos comprados de la marca C.
A partir del enunciado, establecemos las siguientes ecuaciones:
1. El total de sacos adquiridos es $66$:
$$x + y + z = 66$$
2. El gasto total es de $274\text{€}$, con precios de $5\text{€}, 4\text{€}$ y $4\text{€}$ respectivamente:
$$5x + 4y + 4z = 274$$
3. El número de sacos de la marca C es el doble de la suma de A y B:
$$z = 2(x + y) \implies 2x + 2y - z = 0$$
💡 **Tip:** Organizar los datos en un sistema de ecuaciones es el paso más importante. Asegúrate de que cada ecuación represente una restricción distinta (cantidad, coste y relación entre marcas).
Paso 2
Resolución del sistema mediante el método de Gauss
Escribimos el sistema en forma matricial y aplicamos el método de Gauss para obtener una matriz triangular superior:
$$\left(\begin{array}{ccc|c} 1 & 1 & 1 & 66 \\ 5 & 4 & 4 & 274 \\ 2 & 2 & -1 & 0 \end{array}\right)$$
Realizamos operaciones elementales entre filas para hacer ceros en la primera columna:
- $F_2 \leftarrow F_2 - 5F_1$
- $F_3 \leftarrow F_3 - 2F_1$
$$\left(\begin{array}{ccc|c} 1 & 1 & 1 & 66 \\ 0 & -1 & -1 & -56 \\ 0 & 0 & -3 & -132 \end{array}\right)$$
💡 **Tip:** El método de Gauss es muy sistemático. Siempre busca anular los elementos debajo del pivote de la diagonal principal paso a paso.
Paso 3
Cálculo de las incógnitas e interpretación
Resolvemos el sistema escalonado obtenido empezando por la última incógnita:
1. De la tercera fila ($F_3$):
$$-3z = -132 \implies z = \frac{-132}{-3} = 44$$
2. De la segunda fila ($F_2$):
$$-y - z = -56 \implies -y - 44 = -56 \implies -y = -12 \implies y = 12$$
3. De la primera fila ($F_1$):
$$x + y + z = 66 \implies x + 12 + 44 = 66 \implies x + 56 = 66 \implies x = 10$$
Comprobamos que se cumple la condición de que $z$ sea el doble de $x+y$: $44 = 2(10 + 12) = 2(22) = 44$. Es correcto.
✅ **Resultado final:**
$$\boxed{\text{Marca A: } 10 \text{ sacos, Marca B: } 12 \text{ sacos, Marca C: } 44 \text{ sacos}}$$