Álgebra 2024 Andalucia
Sistema de ecuaciones: Venta de perfumes
EJERCICIO 6. (2,5 puntos)
Un proveedor de perfumerías vende a sus comerciantes tres tipos de perfumes A, B y C. En un primer pedido una tienda ha encargado 20 perfumes de tipo A, 30 de tipo B y 15 de tipo C, por un importe de 2200 euros. En un segundo pedido ha comprado 15 perfumes de tipo A, 10 de tipo B y 10 de tipo C, por un importe de 1250 euros.
a) [1,25 puntos] ¿Cuánto tendremos que pagar por un pedido de 25 perfumes de tipo A, 10 perfumes de tipo B y 16 de tipo C?
b) [1,25 puntos] Si añadimos que el precio de un perfume de tipo C es $\frac{2}{5}$ del precio de una unidad de tipo A, ¿cuál es el precio de cada tipo de perfume?
Paso 1
Planteamiento del sistema de ecuaciones
**a) [1,25 puntos] ¿Cuánto tendremos que pagar por un pedido de 25 perfumes de tipo A, 10 perfumes de tipo B y 16 de tipo C?**
Primero, definimos las variables que representan el precio unitario de cada tipo de perfume:
- $x$: precio de un perfume de tipo A (en euros).
- $y$: precio de un perfume de tipo B (en euros).
- $z$: precio de un perfume de tipo C (en euros).
A partir de los datos de los dos primeros pedidos, planteamos las siguientes ecuaciones:
1. Primer pedido: $20x + 30y + 15z = 2200$
2. Segundo pedido: $15x + 10y + 10z = 1250$
Se nos pide calcular el coste $P$ de un tercer pedido:
$$P = 25x + 10y + 16z$$
💡 **Tip:** Como tenemos un sistema de 2 ecuaciones con 3 incógnitas, el sistema es compatible indeterminado (tiene infinitas soluciones). Para resolver el apartado a), el coste del tercer pedido debe ser necesariamente una combinación lineal de los dos pedidos anteriores.
Paso 2
Resolución mediante combinación lineal
Buscamos dos números $\alpha$ y $\beta$ tales que:
$$\alpha(20x + 30y + 15z) + \beta(15x + 10y + 10z) = 25x + 10y + 16z$$
Esto genera un sistema de ecuaciones igualando los coeficientes de $x$, $y$ y $z$:
$$\begin{cases} 20\alpha + 15\beta = 25 \\ 30\alpha + 10\beta = 10 \\ 15\alpha + 10\beta = 16 \end{cases}$$
Resolvemos usando las dos últimas ecuaciones:
De $30\alpha + 10\beta = 10 \implies 3\alpha + \beta = 1 \implies \beta = 1 - 3\alpha$.
Sustituimos en la tercera: $15\alpha + 10(1 - 3\alpha) = 16$
$$15\alpha + 10 - 30\alpha = 16 \implies -15\alpha = 6 \implies \alpha = -\frac{6}{15} = -0,4$$
Calculamos $\beta$:
$$\beta = 1 - 3(-0,4) = 1 + 1,2 = 2,2$$
Comprobamos en la primera ecuación: $20(-0,4) + 15(2,2) = -8 + 33 = 25$. ¡Es correcto!
El precio total $P$ será:
$$P = \alpha(2200) + \beta(1250) = -0,4(2200) + 2,2(1250) = -880 + 2750 = 1870$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{1870 \text{ euros}}$$
Paso 3
Planteamiento con la nueva condición
**b) [1,25 puntos] Si añadimos que el precio de un perfume de tipo C es $\frac{2}{5}$ del precio de una unidad de tipo A, ¿cuál es el precio de cada tipo de perfume?**
Se añade la condición:
$$z = \frac{2}{5}x$$
Sustituimos $z$ en las dos ecuaciones originales para obtener un sistema de $2 \times 2$:
**Ecuación 1:**
$$20x + 30y + 15\left(\frac{2}{5}x\right) = 2200 \implies 20x + 30y + 6x = 2200 \implies 26x + 30y = 2200$$
Simplificando (dividiendo entre 2): $13x + 15y = 1100$
**Ecuación 2:**
$$15x + 10y + 10\left(\frac{2}{5}x\right) = 1250 \implies 15x + 10y + 4x = 1250 \implies 19x + 10y = 1250$$
💡 **Tip:** Al sustituir una variable en función de otra, reducimos el grado de libertad del sistema. Ahora tenemos tantas ecuaciones como incógnitas.
Paso 4
Resolución del sistema final
Tenemos el sistema:
$$\begin{cases} 13x + 15y = 1100 \\ 19x + 10y = 1250 \end{cases}$$
Podemos usar el método de reducción. Multiplicamos la primera por 2 y la segunda por -3:
$$\begin{cases} 26x + 30y = 2200 \\ -57x - 30y = -3750 \end{cases}$$
Sumamos ambas ecuaciones:
$$-31x = -1550 \implies x = \frac{-1550}{-31} = 50$$
Calculamos $y$ sustituyendo en la segunda ecuación:
$$19(50) + 10y = 1250 \implies 950 + 10y = 1250 \implies 10y = 300 \implies y = 30$$
Calculamos $z$ con la relación del enunciado:
$$z = \frac{2}{5}(50) = 20$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{\text{Tipo A: } 50\text{ €}, \text{ Tipo B: } 30\text{ €}, \text{ Tipo C: } 20\text{ €}}$$