3.º año · algebra · Unidad 52 de 89

Sistemas lineales equivalentes

Un sistema expresa condiciones simultáneas; transformaciones equivalentes conservan sus soluciones y cada método hace visible una estructura distinta.

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En esta unidad

  1. Clase desarrollada
  2. Guía conceptual
  3. 27 ejercicios completos

Qué vas a construir

Un sistema expresa condiciones simultáneas; transformaciones equivalentes conservan sus soluciones y cada método hace visible una estructura distinta.

Ya podés Seleccionar sustitución, igualación o eliminación y comprobar el resultado

Clase desarrollada

De dónde viene

Una noche necesitás describir cómo cambia una cantidad cuando otra toma valores distintos. No hay una clase disponible y la decisión no puede esperar hasta el día siguiente.. Este recorrido aparece porque el problema exige mirar variables, igualdades y relaciones de cambio. La situación obliga a Seleccionar sustitución, igualación o eliminación. También exige explicar por qué una respuesta es aceptable y otra no. La idea nace de esa necesidad concreta, no de una lista de símbolos aislados. Podés reconstruirla con datos pequeños y después volver al caso que tenés delante.

Qué conviene tener disponible

La idea

transformaciones equivalentes conservan sus soluciones y cada método hace visible una estructura distinta. Un sistema expresa condiciones simultáneas: transformaciones equivalentes conservan sus soluciones y cada método hace visible una estructura distinta. Primero identificá qué se conoce y qué se quiere averiguar. Después localizá la condición que relaciona esos datos. Una operación aislada no alcanza si no conserva esa condición. Escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. El primer objetivo es Seleccionar sustitución, igualación o eliminación. El segundo es Conservar el conjunto solución. Ambos se conectan cuando explicás por qué cada paso sigue del anterior. Una representación muestra relaciones que una fórmula puede esconder. Otra representación permite controlar si la primera lectura fue correcta. Si las dos producen conclusiones incompatibles, revisá la traducción entre ellas. La respuesta final debe conservar unidades, dominio, escala o condiciones, según el problema. Por eso conviene anticipar signo, tamaño y forma del resultado. Sustituí el resultado en la relación original y contrastalo con una tabla de valores. Ese control no repite la cuenta y puede descubrir un paso inválido. La unidad se apoya en Ecuaciones en una y dos variables y sistemas lineales: pero ahora esa idea cumple una función nueva. Al final, deberías poder Interpretar y clasificar sistemas con un caso que no copie el ejemplo.

Representaciones

tabla

Representá Sistemas lineales equivalentes con tabla. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con Seleccionar sustitución, igualación o eliminación. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible.

esquema de partes

Usá ahora esquema de partes para la misma relación. Partí de ¿Qué idea resulta central para hallar un par que satisface dos ecuaciones…. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan Un sistema expresa condiciones simultáneas: transformaciones equivalentes conservan sus soluciones y cada método hace visible una estructura distinta.

Ejemplo resuelto

Sumar las ecuaciones para eliminar y. 3x=12. Obtener x=4 y sustituir: y=3. Comprobar (4,3) en ambas ecuaciones. No miro sólo el número final. Reviso la relación, la unidad y el sentido de cada transformación. Si me equivocara en el paso clave, la segunda representación dejaría de coincidir. Entonces volvería al primer desacuerdo y repararía ese paso, no toda la resolución.

Error frecuente y reparación

Error: Se escribió ninguna al resolver ¿Cuántas soluciones tiene y=2x+1. 4x−2y=−2.

Por qué tienta: La elección es compatible con reducir la segunda ecuación sin reconocer que reproduce la primera.

Cómo repararlo: Despejá y en la segunda ecuación y compará ambas rectas.

Comprobaciones

Comprobación 1

¿Podrías explicarle a alguien por qué Un sistema expresa condiciones simultáneas: transformaciones equivalentes conservan sus soluciones y cada método hace visible una estructura distinta.

Respuesta para cotejar

Sí, si vinculás Seleccionar sustitución, igualación o eliminación con una propiedad y una representación que permita controlarla.

Comprobación 2

¿Qué dato o condición haría dejar de valer el procedimiento usado en Sistemas lineales equivalentes.

Respuesta para cotejar

Dejaría de valer cuando no se cumpla la condición central, cambie el dominio o la representación contradiga el resultado.

Guía conceptual

Idea central

Sistemas lineales equivalentes trabaja este objeto matemático. Un sistema expresa condiciones simultáneas. transformaciones equivalentes conservan sus soluciones y cada método hace visible una estructura distinta.

Qué hace falta antes

Dos representaciones

tabla

Representá Sistemas lineales equivalentes con tabla. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con Seleccionar sustitución, igualación o eliminación. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible. Usala para reconocer qué cambia, qué permanece y dónde controlar la respuesta.

esquema de partes

Usá ahora esquema de partes para la misma relación. Partí de ¿Qué idea resulta central para hallar un par que satisface dos ecuaciones…. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan Un sistema… Usala para reconocer qué cambia, qué permanece y. dónde controlar la respuesta.

Error típico

Error típico. responder ninguna. Se reconoce porque Elige que el sistema no tiene soluciones. Reparación. Despejá y en la segunda ecuación y compará ambas rectas.

Comprobación rápida

¿Cuál par satisface simultáneamente x+y=7 y x−y=1. Resolvelo y nombrá el control usado.

Respuesta para cotejar

(4,3) Control. Sustituí el resultado en la relación original y contrastalo con una tabla de valores.

27 ejercicios

Resolvé primero; abrí la pista o la respuesta sólo cuando la necesites.

Antes de empezar · Ejercicio 1 de 27 · choice

Ejercicio 1

Consigna

¿Cuál par satisface simultáneamente x+y=7 y x−y=1?

Necesito una pista

Para trabajar Seleccionar sustitución, igualación o eliminación, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Recién después elegí una operación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: (4,3)

La respuesta correcta es (4,3). 4+3=7 y 4−3=1.

Antes de empezar · Ejercicio 2 de 27 · choice

Ejercicio 2

Consigna

¿Qué idea resulta central para hallar un par que satisface dos ecuaciones a la vez?

Necesito una pista

Ubicá primero ¿Qué idea resulta central para hallar un par que satisface dos ecuaciones…. Para trabajar Conservar el conjunto solución, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Antes de responder, anticipá qué resultado sería imposible.

Respuesta y fundamento

Respuesta: solución simultánea

La respuesta correcta es solución simultánea. solución simultánea La solución debe satisfacer simultáneamente todas las ecuaciones.

Antes de empezar · Ejercicio 3 de 27 · reason

Ejercicio 3

Consigna

Decidí si es verdadera esta afirmación y justificá: «Resolver cada ecuación por separado y elegir cualquier resultado resuelve el sistema».

Necesito una pista

Usá Interpretar y clasificar sistemas: nombrá la condición que habilita el argumento, aplicala al caso y añadí una comprobación o un contraejemplo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La solución debe satisfacer simultáneamente todas las ecuaciones.

La solución debe satisfacer simultáneamente todas las ecuaciones. La solución debe satisfacer simultáneamente todas las ecuaciones.

Construir la idea · Ejercicio 4 de 27 · reason

Ejercicio 4

Consigna

Predecí la cantidad de soluciones desde las pendientes y verificá al mover parámetros. Antes de mover el control, escribí una predicción verificable.

Necesito una pista

Usá clasificación por soluciones: nombrá la condición que habilita el argumento, aplicala al caso y añadí una comprobación o un contraejemplo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Una predicción verificable es: con «Secantes» se obtiene «m₁=1,m₂=−1» y se conserva «Pendientes distintas producen una solución.». Debe contrastarse antes de cambiar otro parámetro.

El estado confirma «m₁=1,m₂=−1» y la invariancia matemática es «Pendientes distintas producen una solución.»; la predicción debía anticipar ambas relaciones.

Práctica graduada · Ejercicio 5 de 27 · choice

Ejercicio 5

Consigna

Resolvé x+y=9; x−y=3.

Necesito una pista

Usá Seleccionar sustitución, igualación o eliminación: nombrá la condición que habilita el argumento, aplicala al caso y añadí una comprobación o un contraejemplo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: x=6 e y=3

Al sumar, 2x=12: x=6 e y=3. La solución debe satisfacer simultáneamente todas las ecuaciones.

Práctica graduada · Ejercicio 6 de 27 · reason

Ejercicio 6

Consigna

Clasificá 2x+2y=8; x+y=4.

Necesito una pista

Usá transformaciones equivalentes: nombrá la condición que habilita el argumento, aplicala al caso y añadí una comprobación o un contraejemplo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Son equivalentes y tienen infinitas soluciones sobre la misma recta.

Son equivalentes y tienen infinitas soluciones sobre la misma recta. La solución debe satisfacer simultáneamente todas las ecuaciones.

Práctica graduada · Ejercicio 7 de 27 · choice

Ejercicio 7

Consigna

¿Qué método elimina y directamente en 3x+2y=7; 5x−2y=9?

Necesito una pista

Marcá qué cambia en ¿Qué método elimina y directamente en 3x+2y=7. 5x−2y=9. Para trabajar Seleccionar sustitución, igualación o eliminación, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Compará tu decisión con una representación equivalente.

Respuesta y fundamento

Respuesta: sumar las ecuaciones

La respuesta correcta es sumar las ecuaciones. sumar las ecuaciones La solución debe satisfacer simultáneamente todas las ecuaciones.

Práctica graduada · Ejercicio 8 de 27 · choice

Ejercicio 8

Consigna

Al sustituir y=2x−1 en x+y=11, ¿qué solución se obtiene?

Necesito una pista

Para trabajar Seleccionar sustitución, igualación o eliminación, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Revisá si conservaste todas las condiciones de la consigna.

Respuesta y fundamento

Respuesta: x=4, y=7.

La respuesta correcta es x=4, y=7.. x+2x−1=11 da 3x=12. luego y=7.

Práctica graduada · Ejercicio 9 de 27 · choice

Ejercicio 9

Consigna

Al igualar 3x−2 y 10−x, ¿qué solución satisface ambas ecuaciones?

Necesito una pista

Ubicá primero Al igualar 3x−2 y 10−x, ¿qué solución satisface ambas ecuaciones. Para trabajar Seleccionar sustitución, igualación o eliminación, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Recién después elegí una operación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: x=3, y=7.

La respuesta correcta es x=3, y=7.. 3x−2=10−x da 4x=12 y ambas fórmulas producen y=7.

Práctica graduada · Ejercicio 10 de 27 · choice

Ejercicio 10

Consigna

¿Qué operación inicia una eliminación eficiente en 2x+3y=13; 5x−3y=8?

Necesito una pista

Leé de nuevo la parte ¿Qué operación inicia una eliminación eficiente en 2x+3y=13. 5x−3y=8. Para trabajar Seleccionar sustitución, igualación o eliminación, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Antes de responder, anticipá qué resultado sería imposible.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Sumar las ecuaciones

La respuesta correcta es Sumar las ecuaciones. 3y y −3y se eliminan al sumar. queda 7x=21.

Práctica graduada · Ejercicio 11 de 27 · choice

Ejercicio 11

Consigna

Para el sistema y=mx+2; y=3x−1, ¿qué valor de m produce rectas paralelas distintas?

Necesito una pista

Probá una opción por vez con el criterio de parámetros sencillos. Descartá la que no lo cumpla y verificá la elegida.

Respuesta y fundamento

Respuesta: m=3

Con m=3 ambas pendientes coinciden y 2≠−1, por lo que no se cortan.

Práctica graduada · Ejercicio 12 de 27 · reason

Ejercicio 12

Consigna

El sistema ax+y=5; 2x+y=7 tiene solución única salvo un valor de a. Hallalo y clasificá ese caso.

Necesito una pista

Usá clasificación por soluciones: nombrá la condición que habilita el argumento, aplicala al caso y añadí una comprobación o un contraejemplo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Si a=2, quedan 2x+y=5 y 2x+y=7: son incompatibles y no hay solución.

Solo a=2 elimina x al restar y deja la contradicción 0=−2.

Transferir · Ejercicio 13 de 27 · reason

Ejercicio 13

Consigna

Dos entradas adultas y tres infantiles cuestan $12.500; una adulta y dos infantiles, $7.500. Hallá ambos precios.

Necesito una pista

Organizá los datos para Seleccionar sustitución, igualación o eliminación. Compatibilizá unidades, resolvé e interpretá el control.

Respuesta y fundamento

Respuesta: A+2I=7500 y 2A+3I=12500; I=2500 y A=2500.

A+2I=7500 y 2A+3I=12500; I=2500 y A=2500. La solución debe satisfacer simultáneamente todas las ecuaciones.

Transferir · Ejercicio 14 de 27 · reason

Ejercicio 14

Consigna

Inventá un segundo sistema con la misma solución (2,−1) pero ecuaciones diferentes.

Necesito una pista

Organizá los datos para clasificación por soluciones. Compatibilizá unidades, resolvé e interpretá el control.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Por ejemplo x+y=1 y 2x−y=5; ambas se cumplen en (2,−1).

Por ejemplo x+y=1 y 2x−y=5; ambas se cumplen en (2,−1). La solución debe satisfacer simultáneamente todas las ecuaciones.

Transferir · Ejercicio 15 de 27 · reason

Ejercicio 15

Consigna

En una feria, 3 entradas adultas y 2 juveniles cuestan $19.000; 2 adultas y 3 juveniles cuestan $16.000. Planteá, eliminá una incógnita y controlá ambos precios.

Necesito una pista

Organizá los datos para Interpretar y clasificar sistemas. Compatibilizá unidades, resolvé e interpretá el control.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 3A+2J=19000 y 2A+3J=16000. Al eliminar, A=5000 y J=2000; ambos sistemas verifican: 15000+4000=19000 y 10000+6000=16000.

3A+2J=19000 y 2A+3J=16000. Al eliminar, A=5000 y J=2000; ambos sistemas verifican: 15000+4000=19000 y 10000+6000=16000. Se aceptan métodos equivalentes que formulen, interpreten y controlen la misma relación.

Aprender del error · Ejercicio 16 de 27 · reason

Ejercicio 16

Consigna

Analizá esta producción: «Noa suma x+y=5 y x−y=1 y obtiene x=6.». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Localizá el primer paso inválido en la situación; nombrá qué condición de Conservar el conjunto solución falla antes de corregir.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Al sumar queda 2x=6, por lo que x=3; omitió el coeficiente 2.

Al sumar queda 2x=6, por lo que x=3; omitió el coeficiente 2. La solución debe satisfacer simultáneamente todas las ecuaciones.

Aprender del error · Ejercicio 17 de 27 · reason

Ejercicio 17

Consigna

Analizá esta producción: «Ian dice que dos rectas con la misma pendiente siempre dan infinitas soluciones.». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Localizá el primer paso inválido en la situación; nombrá qué condición de Interpretar y clasificar sistemas falla antes de corregir.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Si tienen distintas ordenadas son paralelas y no hay solución; coinciden solo si toda la ecuación es equivalente.

Si tienen distintas ordenadas son paralelas y no hay solución; coinciden solo si toda la ecuación es equivalente. La solución debe satisfacer simultáneamente todas las ecuaciones.

Aprender del error · Ejercicio 18 de 27 · reason

Ejercicio 18

Consigna

Analizá esta producción: «Bruno resolvió “¿Cuál par satisface simultáneamente x+y=7 y x−y=1?” y escribió “(3,4)”». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Compará la producción de Bruno con la condición de Seleccionar sustitución, igualación o eliminación. Buscá el primer paso donde dejan de coincidir.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El paso inválido aparece al La opción (3,4) conserva una palabra visible, pero no todas las condiciones de Seleccionar sustitución, igualación o eliminación.. La corrección usa Seleccionar sustitución, igualación o eliminación: (4,3).

Se elige una alternativa por asociación superficial y no por el criterio de Seleccionar sustitución, igualación o eliminación. Resulta tentante porque conserva una parte visible. La reparación exige Rehacé el paso de Seleccionar sustitución, igualación o eliminación en la consigna ¿Cuál par satisface simultáneamente x+y=7 y x−y=1 y escribí qué condición conservás.

Comprobar dominio · Ejercicio 19 de 27 · reason

Ejercicio 19

Consigna

Resolvé 3x+y=11; x+y=7.

Necesito una pista

Aplicá Seleccionar sustitución, igualación o eliminación sin copiar el ejemplo. Después comprobá el resultado por otra vía.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Al restar la segunda ecuación de la primera, se elimina y y queda 2x=4: x=2 e y=5. Verificación: 3·2+5=11 y 2+5=7.

Al restar la segunda ecuación de la primera, se elimina y y queda 2x=4: x=2 e y=5. Verificación: 3·2+5=11 y 2+5=7.

Comprobar dominio · Ejercicio 20 de 27 · choice

Ejercicio 20

Consigna

¿Cuántas soluciones tiene y=2x+1; 4x−2y=−2?

Necesito una pista

Ubicá primero ¿Cuántas soluciones tiene y=2x+1. 4x−2y=−2. Para trabajar Conservar el conjunto solución, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Antes de responder, anticipá qué resultado sería imposible.

Respuesta y fundamento

Respuesta: infinitas

La respuesta correcta es infinitas. infinitas La solución debe satisfacer simultáneamente todas las ecuaciones.

Comprobar dominio · Ejercicio 21 de 27 · reason

Ejercicio 21

Consigna

Resolvé por el método que elijas: 4x−y=9; 2x+3y=1.

Necesito una pista

Aplicá Conservar el conjunto solución sin copiar el ejemplo. Después comprobá el resultado por otra vía.

Respuesta y fundamento

Respuesta: x=2, y=−1.

De y=4x−9, 2x+3(4x−9)=1 da 14x=28.

Comprobar dominio · Ejercicio 22 de 27 · choice

Ejercicio 22

Consigna

¿Cuántas soluciones tiene 3x−6y=9; x−2y=3?

Necesito una pista

Representá el dato central de ¿Cuántas soluciones tiene 3x−6y=9. x−2y=3. Para trabajar Conservar el conjunto solución, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Compará tu decisión con una representación equivalente.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Infinitas

La respuesta correcta es Infinitas. La primera es tres veces la segunda. describen la misma recta.

Comprobar dominio · Ejercicio 23 de 27 · reason

Ejercicio 23

Consigna

Dos números suman 26 y uno supera al otro en 8. Planteá y resolvé.

Necesito una pista

Aplicá Seleccionar sustitución, igualación o eliminación sin copiar el ejemplo. Después comprobá el resultado por otra vía.

Respuesta y fundamento

Respuesta: x+y=26, x−y=8; los números son 17 y 9.

Al sumar las ecuaciones, 2x=34; luego y=9.

Comprobar dominio · Ejercicio 24 de 27 · choice

Ejercicio 24

Consigna

¿Cuántas soluciones tiene el sistema y=−2x+5; 4x+2y=12?

Necesito una pista

Sustituí la primera ecuación en la segunda o escribí ambas rectas con la misma forma para comparar pendiente e intercepto.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Ninguna solución

Sustituir y=−2x+5 en 4x+2y=12 produce 4x−4x+10=12, es decir 10=12. Las rectas son paralelas distintas y el sistema no tiene solución.

Recuperar o profundizar · Ejercicio 25 de 27 · reason

Ejercicio 25

Consigna

Reconstrucción nueva: al sumar x+y=9 y x−y=5 alguien obtiene x=14. Repará la eliminación y verificá el par.

Necesito una pista

Reconstruí la situación mediante Seleccionar sustitución, igualación o eliminación: explicitá la condición, los pasos y qué se conserva.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Al sumar queda 2x=14, luego x=7 e y=2. Verifica 7+2=9 y 7−2=5.

Al sumar queda 2x=14, luego x=7 e y=2. Verifica 7+2=9 y 7−2=5. La reconstrucción debe hacer visible la condición que se había perdido.

Recuperar o profundizar · Ejercicio 26 de 27 · reason

Ejercicio 26

Consigna

Clasificá y resolvé si corresponde: 2x+y=6; 4x+2y=12.

Necesito una pista

Reconstruí la situación mediante clasificación por soluciones: explicitá la condición, los pasos y qué se conserva.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Son la misma condición: infinitas soluciones, todos los puntos de 2x+y=6.

Son la misma condición: infinitas soluciones, todos los puntos de 2x+y=6. La solución debe satisfacer simultáneamente todas las ecuaciones.

Recuperar o profundizar · Ejercicio 27 de 27 · reason

Ejercicio 27

Consigna

Explicá cómo las pendientes y ordenadas permiten anticipar cero, una o infinitas soluciones antes de calcular.

Necesito una pista

Reconstruí la situación mediante Interpretar y clasificar sistemas: explicitá la condición, los pasos y qué se conserva.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Pendientes distintas implican una intersección; pendientes iguales y ordenadas distintas, ninguna; pendiente y ordenada iguales, la misma recta e infinitas soluciones.

Pendientes distintas implican una intersección; pendientes iguales y ordenadas distintas, ninguna; pendiente y ordenada iguales, la misma recta e infinitas soluciones. El control debe conservar recuperación; se aceptan formulaciones equivalentes que expliciten esa condición.