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Problemas de sistemas
Problema
2024 · Extraordinaria · Titular
6
Examen
EJERCICIO 6

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) ¿Cuánto tendremos que pagar por un pedido de 25 perfumes de tipo A, 10 perfumes de tipo B y 16 de tipo C?b) Si añadimos que el precio de un perfume de tipo C es 25\frac{2}{5} del precio de una unidad de tipo A, ¿cuál es el precio de cada tipo de perfume?
Sistemas de ecuacionesProblemas aplicados
Resolución del ejercicio de sistemas de ecuaciones lineales

Definimos las variables correspondientes a los precios de cada tipo de perfume:xx: Precio del perfume de tipo A en euros. yy: Precio del perfume de tipo B en euros. zz: Precio del perfume de tipo C en euros.A partir de la información de los pedidos, planteamos el siguiente sistema de ecuaciones:

{20x+30y+15z=220015x+10y+10z=1250\begin{cases} 20x + 30y + 15z = 2200 \\ 15x + 10y + 10z = 1250 \end{cases}

Podemos simplificar ambas ecuaciones dividiéndolas por 5:

{4x+6y+3z=440(E1)3x+2y+2z=250(E2)\begin{cases} 4x + 6y + 3z = 440 & \text{(E1)} \\ 3x + 2y + 2z = 250 & \text{(E2)} \end{cases}
a) ¿Cuánto tendremos que pagar por un pedido de 25 perfumes de tipo A, 10 perfumes de tipo B y 16 de tipo C?

Se nos pide calcular el valor de la expresión P=25x+10y+16zP = 25x + 10y + 16z. Observamos si dicha expresión puede obtenerse como una combinación lineal de las ecuaciones simplificadas (E1) y (E2):

25x+10y+16z=α(4x+6y+3z)+β(3x+2y+2z)25x + 10y + 16z = \alpha(4x + 6y + 3z) + \beta(3x + 2y + 2z)

Igualando los coeficientes de yy y xx obtenemos un sistema para α\alpha y β\beta:

{6α+2β=103α+β=54α+3β=25\begin{cases} 6\alpha + 2\beta = 10 \rightarrow 3\alpha + \beta = 5 \\ 4\alpha + 3\beta = 25 \end{cases}

Despejando β=53α\beta = 5 - 3\alpha y sustituyendo en la segunda ecuación: 4α+3(53α)=254α+159α=255α=10α=24\alpha + 3(5 - 3\alpha) = 25 \Rightarrow 4\alpha + 15 - 9\alpha = 25 \Rightarrow -5\alpha = 10 \Rightarrow \alpha = -2. Luego, β=53(2)=11\beta = 5 - 3(-2) = 11.Comprobamos si se cumple para el coeficiente de zz: 3(2)+2(11)=6+22=163(-2) + 2(11) = -6 + 22 = 16. El coeficiente coincide, por lo que el importe total es:

P=2(440)+11(250)=880+2750=1870 eurosP = -2(440) + 11(250) = -880 + 2750 = 1870 \text{ euros}
b) Si añadimos que el precio de un perfume de tipo C es 25\frac{2}{5} del precio de una unidad de tipo A, ¿cuál es el precio de cada tipo de perfume?

Añadimos la nueva condición al sistema: z=25xz = \frac{2}{5}x, lo que equivale a x=52z=2,5zx = \frac{5}{2}z = 2,5z. Sustituimos esta relación en las ecuaciones (E1) y (E2):

{4(2,5z)+6y+3z=44010z+6y+3z=4406y+13z=4403(2,5z)+2y+2z=2507,5z+2y+2z=2502y+9,5z=250\begin{cases} 4(2,5z) + 6y + 3z = 440 \Rightarrow 10z + 6y + 3z = 440 \Rightarrow 6y + 13z = 440 \\ 3(2,5z) + 2y + 2z = 250 \Rightarrow 7,5z + 2y + 2z = 250 \Rightarrow 2y + 9,5z = 250 \end{cases}

Multiplicamos la segunda ecuación por 3 para eliminar la yy por reducción:

{6y+13z=4406y+28,5z=750\begin{cases} 6y + 13z = 440 \\ 6y + 28,5z = 750 \end{cases}

Restando ambas ecuaciones: 15,5z=310z=31015,5=2015,5z = 310 \Rightarrow z = \frac{310}{15,5} = 20 euros.Calculamos ahora el resto de precios:x=2,520=50x = 2,5 \cdot 20 = 50 euros.2y+9,5(20)=2502y+190=2502y=60y=302y + 9,5(20) = 250 \Rightarrow 2y + 190 = 250 \Rightarrow 2y = 60 \Rightarrow y = 30 euros.Por tanto, los precios son: el perfume A cuesta 50 €, el B cuesta 30 € y el C cuesta 20 €.