ECUACIÓN LINEAL CON UNA INCÓGNITA OBJETIVOS: Resolver ecuaciones lineales con una variable. Utilizar la solución de ecuaciones lineales para resolver problemas de aplicación. INTRODUCCIÓN: Como hemos visto, una ecuación es una igualdad que contiene una o más cantidades desconocidas llamadas incógnitas. Las ecuaciones se han estudiando desde hace mucho tiempo y existen diferentes tipos de acuerdo a las expresiones que la conforman. En este taller se proponen solucionar ecuaciones algebraicas con una incógnita y además resaltar su importancia en la solución de problemas relativos a la Economía. DESARROLLO: Una ecuación lineal de una variable tiene la forma corriente de: ax + b = 0, donde a y b son números reales y a 0. Se llama lineal porque el exponente de x es uno. La presencia de términos que tengan exponentes diferentes de uno (x2, x3, x-1) en una ecuación, la excluye de aquellas consideradas lineales o de primer grado. Para resolver una ecuación de primer grado con una incógnita se transponen, si es necesario, todos los términos que contienen la incógnita a un miembro de la ecuación y todos los términos conocidos al otro miembro de la ecuación, para finalmente despejar la incógnita. Ejemplo: Hallar la solución de cada una de las siguientes ecuaciones lineales: a) 3x + 4 = 5(x – 2) Solución: Se quitan los paréntesis, se transponen y reducen términos semejantes y se despeja la variable. 3x + 4 = 5(x – 2) – 2x = – 14 → 3x + 4 = 5x – 10 x = – 14/– 2 → 3x – 5x = – 10 – 4 x=7 b) 5x – (3x – 7) – [4 – 2x – (6x – 3)] = 10 Solución: Se destruyen paréntesis y corchetes, se transponen y reducen términos semejantes; y por último, se despeja la incógnita. 5x – (3x – 7) – [4 – 2x – (6x – 3)] = 10 5x – 3x + 2x + 6x = 10 – 7 + 4 + 3 ↓ 5x – 3x + 7 – [4 – 2x – 6x + 3] = 10 2x + 8x = 3 + 7 ↓ 5x – 3x + 7 – 4 + 2x + 6x – 3 = 10 10x = 10 x=1 c) 4 10 1 2 2u 3 4u 9 2u 3 Solución: Se factorizan los denominadores y se multiplica cada fracción por el mínimo común múltiplo de los denominadores dados, para así poder eliminar los denominadores. 4 10 1 2 2u 3 4u 9 2u 3 → 4 10 1 2u 3 (2u 3)(2u 3) 2u 3 4 10 1 (2u 3)(2u 3) (2u 3)(2u 3) (2u 3)(2u 3) 2u 3 (2u 3)(2u 3) 2u 3 4(2u + 3) + 10 = 1(2u – 3) 8u + 22 = 2u – 3 6u = – 25 d) → 8u + 12 + 10 = 2u – 3 8u – 2u = – 3 – 22 u=– 25 6 4 10 1 2 2u 3 4u 9 2u 3 Solución: Otra forma de resolver este ejercicio es hallando el m.c.m. de los denominadores y resolver la suma de fracciones dadas; por último, resolver la igualdad de fraccionarios que resulta. 4 10 1 2 2u 3 4u 9 2u 3 4(2u 3) 10 1 (2u 3)(2u 3) 2u 3 8u + 22 = 2u – 3 4 10 1 2u 3 (2u 3)(2u 3) 2u 3 → → 8u 12 10 1 (2u 3) 1 8u – 2u = – 3 – 22 6u = – 25 u=– 25 6 Ejemplo: 1. Un hombre desea invertir una parte de sus 200.000 pesos en una cuenta de ahorro que produce 6% de interés simple y el resto en un fondo de inversión que produce el 10% de interés simple. ¿Qué cantidad debe invertir en cada uno de ellos para obtener una ganancia del 8% después de un año? Solución: Lo primero que se debe hacer es determinar la cantidad desconocida, la cual se consigue analizando la pregunta del problema. En este caso, no se sabe que cantidad de dinero se invirtió al 6% de interés, por lo tanto, la llamaremos x; el resto, 200.000 – x se invertirá al 10% y 0.1 (200.000) será la ganancia obtenida. Por consiguiente, se obtiene la siguiente ecuación: 0.06x + 0.1 (200.000 – x) = 0.08 (200.000) Resolvamos la ecuación: 0.06x + 20.000 – 0.1x = 16.000 0.06x – 0.1x = 16000 – 20.000 Agrupando términos semejantes – 0.04x = –4.000 Reduciendo términos semejantes. Despejando la variable: x= 4000 0.04 x = 100.000 En consecuencia, deben depositarse 100.000 pesos en la cuenta de ahorros y 200.000 – 100.000 = 100.000 dólares en el fondo de inversión. Ejemplo: 2. Una fábrica de camisas paga $ 140.000 de arriendo por el local donde confecciona y vende sus camisas. El costo del material es la mitad de la mano de obra. ¿Cuánto pagará por mano de obra y cuánto por material para que los costos totales sean de $ 500.000? Solución: Según la pregunta del problema hay dos cantidades desconocidas; como se debe obtener una ecuación lineal con una variable, debemos establecer una relación entre ellas. Esa relación la conseguimos en la frase anterior a la de la pregunta. Si hacemos que x x denote el costo de la mano de obra, entonces, será el costo del material. Como se sabe 2 que: Costo total = Costo fijo + Costo variable Obtenemos la siguiente ecuación: x+ Resolviéndola: 3 x = 360000 2 x+ x + 140000 = 500000 2 x = 500000 – 140000 2 x = 360000. 2 3 x = 240000 Entonces, paga $240000 por la mano de obra y $120000 por los materiales
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