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Problemas de sistemas
Problema
2021 · Extraordinaria · Titular
6
Examen
EJERCICIO 6

Una empresa de mensajería opera en tres rutas distintas A, B y C. Semanalmente hace un total de 70 viajes, y el número de viajes por la ruta B es igual a la suma de los viajes por las rutas A y C.

a) Si sabemos que el doble de la suma de los viajes por las rutas A y C es 70, ¿podemos deducir el número de viajes por cada ruta? Razona la respuesta.b) Si el doble de viajes por la ruta C es igual al número de viajes por la ruta B menos 5, ¿cuántos viajes hace por cada ruta?
ÁlgebraSistemas de ecuacionesDiscusión de sistemas

Sean xx, yy y zz el número de viajes semanales por las rutas A, B y C, respectivamente.De la información proporcionada en el enunciado, podemos establecer las siguientes ecuaciones iniciales:1. El total de viajes semanales es 70:

x+y+z=70x + y + z = 70

2. El número de viajes por la ruta B es igual a la suma de los viajes por las rutas A y C:

y=x+zy = x + z
a) Si sabemos que el doble de la suma de los viajes por las rutas A y C es 70, ¿podemos deducir el número de viajes por cada ruta? Razona la respuesta.

La nueva información nos proporciona una tercera ecuación:

2(x+z)=702(x + z) = 70

El sistema de ecuaciones a resolver es:

{x+y+z=70y=x+z2(x+z)=70\begin{cases} x + y + z = 70 \\ y = x + z \\ 2(x + z) = 70 \end{cases}

De la tercera ecuación, 2(x+z)=702(x + z) = 70, obtenemos x+z=35x + z = 35.Sustituyendo x+z=35x + z = 35 en la segunda ecuación (y=x+zy = x + z), obtenemos directamente y=35y = 35.Ahora, sustituimos y=35y = 35 en la primera ecuación (x+y+z=70x + y + z = 70):

x+35+z=70    x+z=35x + 35 + z = 70 \implies x + z = 35

El sistema se reduce a dos ecuaciones con tres incógnitas: y=35y = 35 y x+z=35x + z = 35. Este sistema es indeterminado, lo que significa que tiene infinitas soluciones para xx y zz. Podemos encontrar un valor para yy, pero no valores únicos para xx y zz. Por ejemplo, si x=10x = 10, entonces z=25z = 25; si x=20x = 20, entonces z=15z = 15. Por lo tanto, no podemos deducir el número de viajes por cada ruta de forma única.

b) Si el doble de viajes por la ruta C es igual al número de viajes por la ruta B menos 5, ¿cuántos viajes hace por cada ruta?

La nueva condición nos da una tercera ecuación diferente:

2z=y52z = y - 5

El sistema de ecuaciones a resolver es:

{x+y+z=70(1)y=x+z(2)2z=y5(3)\begin{cases} x + y + z = 70 \quad (1) \\ y = x + z \quad (2) \\ 2z = y - 5 \quad (3) \end{cases}

Sustituimos la ecuación (2) en la ecuación (1):

x+(x+z)+z=70    2x+2z=70    x+z=35x + (x + z) + z = 70 \implies 2x + 2z = 70 \implies x + z = 35

De nuevo, de la ecuación (2) sabemos que y=x+zy = x + z. Por lo tanto, sustituyendo x+z=35x + z = 35 en la ecuación (2), obtenemos y=35y = 35.Ahora que conocemos y=35y = 35, podemos sustituir este valor en la ecuación (3):

2z=355    2z=30    z=152z = 35 - 5 \implies 2z = 30 \implies z = 15

Finalmente, sustituimos z=15z = 15 en la relación x+z=35x + z = 35:

x+15=35    x=20x + 15 = 35 \implies x = 20

Por lo tanto, la empresa hace 20 viajes por la ruta A, 35 viajes por la ruta B y 15 viajes por la ruta C.