Sistemas de ecuaciones lineales

Transcripción

1 José María Martíne Mediano (SM, de ecuaciones lineales CTJ5. Resuelve el siguiente sistema de ecuaciones: 9 Lo resolvemos por el método de Gauss E E E E 7 6 La solución es: = ; = ; =.

2 GAJ5. Un fabricante produce tres artículos diferentes (A, B C), cada uno de los cuales precisa para su elaboración tres materias primas (M, M, M ). La siguiente tabla representa el número de unidades de cada materia prima que se requiere para elaborar una unidad de cada producto: Productos A B C M Materias primas M M Se dispone de 5 unidades de M, 7 unidades de M unidades de M. a) Determina las cantidades de artículos A, B C que produce dicho fabricante. b) Si los precios de venta de cada artículo son, respectivamente, 5, 6 euros gasta en cada unidad de materia prima 5, 7 6 euros, respectivamente, determina el beneficio total que consigue con la venta de toda la producción obtenida (utiliando todos los recursos disponibles). Sean,, las cantidades producidas de A, B C, respectivamente. Con los datos dados en 5 la tabla se tiene el sistema: Lo resolvemos por Gauss: 5 7 E E E E E E 7 5 De la segunda ecuación se obtiene: = 5. Sustituendo en la primera tercera ecuaciones: = = 8. b) Si hace 8 unidades de A, 5 de B de C, los vende, tiene unos ingresos por venta de: I = = 5 euros. 5 Los gastos totales son: G = = 98 euros. 5 El beneficio será de 5 98 = 5 euros. José María Martíne Mediano (SM,

3 MAJ5. Se considera el siguiente sistema lineal de ecuaciones, dependiente del parámetro real k: 5 k Se pide: (a) Discutir el sistema para los distintos valores de k. (b) Resolver el sistema en los casos en los que sea posible. (a) Al tratarse de un sistema homogéneo siempre será compatible: determinado, con solución única, = = = cuando el determinante de la matri de coeficientes sea distinto de ; indeterminado, con infinitas soluciones, cuando ese determinante valga. El determinante de la matri de coeficientes es k 7k 56. Valdrá si k = 8. Será distinto de cuando k 8. En consecuencia: Si k 8 el sistema será compatible determinado. Si k = 8, será compatible indeterminado. 5 (b) Si k 8, como a hemos dicho, la única solución es la trivial. Si k = 8 el sistema queda: 5 8 (puede verse que E = E + E) = (sumando) Llamando = 9t se tendrá: t 7 t 9t José María Martíne Mediano (SM,

4 RMJ5. Estudiar para qué valores de k es compatible el sistema siguiente: k Resolverlo para los valores de k que lo hacen compatible indeterminado. Si multiplicamos la segunda tercera ecuación por queda: k k (Como E = E) k (Restando E E) E E: (k ) Como k + = si k = /, se tendrá: Si k /, el sistema es compatible determinado. Su solución única es: =, = Si k = /, el sistema es compatible indeterminado, equivalente a t solución es: t =, cua José María Martíne Mediano (SM,

5 5 IBS5 5. Tres hermanas, Aine, Clara Marta, decidieron regalar un libro que vale,8 a su padre. Reúnen esta cantidad de forma que Marta aporta una tercera parte de lo que aporten las otras dos juntas que Aine aporte céntimos por cada que aporte Clara. Qué cantidad aporta cada una de las hermanas? (,5 puntos) Sean,, las cantidades que aportan Aine, Clara Marta, respectivamente. Debe cumplirse: + + =,8 ( ) Esto da lugar al sistema:,8 E E E E 5,8,8 7, Cua solución es: =,6; = 7,; = 6, José María Martíne Mediano (SM,

6 6 CVJ5 6. Elena, Pedro Juan colocan diariamente hojas de propaganda sobre los parabrisas de los coches aparcados en la calle. Pedro reparte siempre el % del total de la propaganda, Juan reparte hojas más que Elena entre Pedro Elena colocan 85 hojas en los parabrisas. Plantear un sistema de ecuaciones que permita averiguar cuántas hojas reparten, respectivamente, Elena, Pedro Juan calcular estos valores. Si Pedro reparte hojas, Juan reparte hojas Elena hojas, se cumplen las siguientes relaciones: Pedro, : =,( + + ) Juan, : = + Elena, : + = 85 Queda el sistema,8, 85, (sustituendo),8(85 ),( +), = 66, = = 55 = 65; = Por tanto, Elena reparte 55 hojas, Pedro hojas, Juan 65. José María Martíne Mediano (SM,

7 7 CBJ5 7. En una tienda por comprar dos chaquetas una blusa nos cobran euros. Si volvemos a la tienda compramos una chaqueta, un pantalón devolvemos la blusa nos cobran euros. Si hacemos una tercera vista a la tienda compramos 5 chaquetas, un pantalón una blusa, cuánto nos cobrarán? NOTA: Puede ser de interés obtener el precio de los pantalones blusas en función del de las chaquetas. Sea el precio de una chaqueta, el precio de una blusa el de un pantalón. Tenemos las siguientes ecuaciones: 5, siendo p lo que se paga el tercer día. Transformando el sistema por Gauss queda: p E E 5 p E E p Para que el sistema sea compatible es necesario que = p p = 5. El tercer día nos cobrarán 5 euros. José María Martíne Mediano (SM,

8 8 CNJ5 8. La edad en años de Juan es el doble que la suma de las edades de sus dos hijos: Pedro Luis. A su ve, Pedro es años maor que Luis. Si dentro de años la edad del padre sobrepasa en años a la suma de las edades de los hijos: a) Plantear el correspondiente sistema de ecuaciones. b) Determinar la edad de cada uno de ellos. Sean,, las edades de Juan, Pedro Luis. Se cumple: = ( + ) = + Dentro de años: + = a) El sistema que ha que resolver es: ( ) b) Sustituendo el valor de en las otras dos ecuaciones queda: 6 Igualando: + 6 = + = 9 Luego = =. Las edades son: Juan, años; Pedro, años; Luis, 9 años. José María Martíne Mediano (SM,

9 9 CMS5 9. Los alumnos de un grupo de º de ESO cursan tres asignaturas optativas distintas: Francés, Cultura Clásica Energías alternativas. Si dos alumnos de Francés se hubiesen matriculado de Cultura Clásica, entonces estas dos asignaturas tendría el mismo número de alumnos. Si dos alumnos de Cultura Clásica se hubiesen matriculado en Energías Alternativas, entonces Energías Alternativas tendría doble número de alumnos que Cultura Clásica. Halla el número de alumnos matriculado en cada asignatura. Sean,, los alumnos de Francés, de Cultura Clásica de Energías Renovables, respectivamente. La información es: Francés (F) C C E A Relación Alumnos + + = de F a C C + = + de C C a E A + + = ( ) Se tiene el sistema: + + = = + = 6 Luego: = = 8 = = Ha alumnos matriculados en Francés, 8 en Cultura Clásica en Energías Renovables. José María Martíne Mediano (SM,

10 LRS5. En los tres cursos de una diplomatura ha matriculados un total de 5 alumnos. El número de matriculados en primer curso coincide con los de segundo más el doble de los de tercero. Los alumnos matriculados en segundo más el doble de los de primero superan en 5 al quíntuplo de los tercero. Calcula el número de alumnos que ha matriculados en cada curso. Si el número de alumnos en º, º º es, respectivamente,,,, se tiene: + + = 5 = + + = Esto es: 5 5 (por Gauss) E E E E E E 55 = 5; = ; = En primer curso ha alumnos; en segundo ha alumnos; en tercero, 5 alumnos. José María Martíne Mediano (SM,

11 LRJ5. Tres hermanos quieren reunir 6 euros para comprar un regalo a sus padres. Después de una larga discusión han decidido que el mediano debe poner el doble que el pequeño el maor debe poner dos terceras partes de lo que ponga el mediano. Cuánto debe poner cada uno? Si el maor pone, el mediano el pequeño euros, se debe cumplir: + + = 6 = = / Sustituendo, ( = ; = / = /) se tiene: + + = 6 6 = 78 = 6 El pequeño pone 6 euros; el mediano, euros; el maor 8 euros. José María Martíne Mediano (SM,

12 RMS5. Tres jugadores convienen que el que pierda una partida doblará el dinero que en ese momento tengan los otros dos. Después de haber perdido todos ellos una partida, cada jugador se retira con veinte euros. Cuánto dinero tenían al principio del juego? Llamamos J, J J a los jugadores, que tienen al comenar a jugar,, euros, respectivamente. El juego transcurre como indicamos en la siguiente tabla. Situación inicial Pierde J Pierde J Pierde J Situación final J ( ) ( ) J ( ) ( ) = J ( ) ( ) = 7 Se tiene el sistema: ( ( 7 ) ) 7 5 E E E E E E = ; = 7,5; =,5 El jugador J tenía,5 euros; el segundo, 7,5 euros; el tercero, euros. Notas:. Las partidas las deberá perder siempre el jugador que más dinero tiene. Sólo así podrá doblar la cantidad de los otros dos.. Otra posible ecuación sería + + = 6. José María Martíne Mediano (SM,

13 PVS5. Los 76 niños de una población rural están distribuidos en tres colegios A, B C. Los matriculados en C suponen la cuarta parte de los matriculados en A, la diferencia entre el número de alumnos de A el de alumnos de B es inferior en una unidad al doble de los matriculados en C. Averiguar cuántos niños recibe cada uno de los colegios. Si suponemos que el número de alumnos de los colegios A, B C son,,, respectivamente, se tiene: Número de alumnos: + + = 55 Relación entre el número de alumnos en los distintos colegios: = / = Se obtiene el sistema: 76 (sustituendo = ) 5 76 (Sumando E + E) 7 = 75 = 5 Si = 5 = 5; =. El colegio A tiene alumnos; el colegio B, 5, el colegio C, 5 alumnos. José María Martíne Mediano (SM,

14 CVJ6. Tres constructoras invierten en la compra de terrenos de la siguiente forma: la primera invirtió medio millón de euros en terreno urbano, 5. euros en terreno industrial 5. euros en terreno rústico. La segunda, invirtió 5., euros en terreno urbano, industrial rústico, respectivamente, la tercera,.,.. euros en estos mismos tipos de terreno, respectivamente. Transcurrido un año, venden todos los terrenos. La rentabilidad que obtiene la primera constructora es del,75 %, la de la segunda del,5 %, finalmente, la de la tercera es del %. Determina la rentabilidad de cada uno de los tipos de terreno por separado. Si,, es la rentabilidad de cada uno de los tipos de terreno, urbano, industrial rustico, respectivamente, se tiene el sistema: =,75( ) =,5( ) + + = ( + + ) Simplificando se obtiene: E E E E 7 E E 8 Luego: = %; = %; = 5 % José María Martíne Mediano (SM,

15 5 CNJ6 5. Un agricultor compra semillas de garbanos a, el kilo, de alubias a, el kilo de lentejas a,8 el kilo. En total compra 5 kilos de semillas paga por ellas. Sabiendo que el peso de las lentejas es el doble que lo que pesan, conjuntamente, los garbanos las alubias, calcular qué cantidad de semillas ha comprado de cada legumbre. Sean,, los kilogramos comprados de garbanos, alubias lentejas, respectivamente. Debe cumplirse que: + + = 5 compra 5 kg, +, +,8 = paga = ( + ) Se obtiene el sistema: 5 8 E E 8E E E E 7 5 La solución es: =, = 5, = José María Martíne Mediano (SM,

16 6 CMS 6. Dividimos un número de tres cifras, "", entre la suma de éstas obtenemos de cociente de resto. La cifra de las decenas, "", es igual a la mitad de la suma de las otras dos. La cifra de las unidades, "", es igual a la suma de las otras dos. Hallar el número "". A partir del enunciado se obtienen las siguiente ecuaciones: + + = ( + + ) + = Esto es, el sistema: Haciendo transformaciones de Gauss: 8 9 E 8E 9 6 E E E E = ; = ; = El número buscado es. José María Martíne Mediano (SM,

17 7 ICJ98 7. Se meclan tres clases de vino de la siguiente manera: a) 5 litros de Tenerife, 6 de La Palma de Lanarote, resultando una mecla de pesetas/litro. b) litros de Tenerife, de La Palma 6 de Lanarote, dando un vino de pesetas/litro. c) litros de Tenerife, 6 de La Palma 6 de Lanarote, dando un vino de 6 pesetas/litro. Halla el precio por litro de cada clase de vino. Sean,, el precio, respectivo, del litro de vino de Tenerife, La Palma Lanarote. Con los datos dados, se obtiene el sistema: Multiplicando la tercera ecuación por 6 9 restándole las otras dos ecuaciones, queda: 9 ( = 7) - ( = 68) - ( = ) 6 8 =. Y con esto, =, =. José María Martíne Mediano (SM,

18 8 RMJ98 8. Un capitán tiene tres compañías: una de suios, otra de uavos una tercera de sajones. Al asaltar una fortalea promete una recompensa de 9 escudos que se repartirán de la siguiente forma: el soldado que primero suba todos los de su compañía recibirán un escudo; el resto de la recompensa se repartirá a partes iguales entre el resto de los soldados. Sabiendo que si el primero que sube es un suio, los de las demás compañías reciben medio escudo; si el primero es uavo, los restantes reciben un tercio de escudo, si el primero es sajón, un cuarto de escudo, cuántos hombres ha en cada compañía? Sean,, el número de suios, uavos sajones, respectivamente. De acuerdo con el enunciado se tiene: Haciendo las transformaciones que se indican, queda: E E E E E E José María Martíne Mediano (SM,