Lección 25
Resolvamos problemas usando sistemas de desigualdades lineales en dos variables
- Usemos sistemas de desigualdades para resolver problemas.
Problema 1
Jada tiene \(p\) monedas de un centavo y \(n\) monedas de cinco centavos que suman más de 40 centavos. En total, ella tiene menos de 20 monedas.
- Escribe un sistema de desigualdades que represente el número de monedas de un centavo y de monedas de cinco centavos que Jada puede tener.
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¿Es posible que Jada tenga cada una de las siguientes combinaciones de monedas? Si así es, explica o muestra cómo lo sabes. Si no es así, di cuál restricción no se cumple (la cantidad de dinero o el número de monedas).
- 15 monedas de un centavo y 5 monedas de cinco centavos
- 16 monedas de un centavo y 2 monedas de cinco centavos
- 10 monedas de un centavo y 8 monedas de cinco centavos
Problema 2
Una atleta de triatlón nada a una velocidad promedio de 2.4 millas por hora y monta en bicicleta a una velocidad promedio de 16.1 millas por hora. Al final de una sesión de entrenamiento, ella había nadado y montado en bicicleta más de 20 millas en total.
La desigualdad \(2.4s + 16.1b > 20\) y esta gráfica representan la relación entre las horas que la atleta nada, \(s\), las horas que monta en bicicleta, \(h\), y la distancia total en millas que puede haber recorrido.
Mai dice: “No estoy segura de que la gráfica sea correcta. Por ejemplo, el punto \((10,3)\) está en al región sombreada, ¡pero no es realista que un atleta nade durante 10 horas y monte en bicicleta durante 3 horas en una sesión de entrenamiento! Creo que los atletas de triatlón, en general, no entrenan más de 2 horas al día”.
- Escribe una desigualdad que represente la última afirmación de Mai.
- En el mismo plano de coordenadas, grafica el conjunto solución de tu desigualdad.
- Determina una posible combinación de tiempos nadando y montando en bicicleta que cumpla las restricciones de distancia y de tiempo de esta situación.
Problema 3
Elena piensa comprar pulseras y collares de regalo para sus amigas. Cada pulsera cuesta \$3 y cada collar cuesta \$5. Ella no puede gastar más de \$30 en los regalos. Elena necesita comprar por lo menos 7 regalos.
La gráfica representa la desigualdad \(3b+5n \leq30\), que describe la restricción sobre el costo en esta situación.
Llamemos \(b\) al número de pulseras y \(n\) al número de collares.
- Escribe una desigualdad que represente el número de regalos que Elena necesita.
- En el mismo plano de coordenadas, grafica el conjunto solución de la desigualdad que escribiste.
- Usa las gráficas para encontrar por lo menos dos combinaciones posibles de pulseras y collares que Elena podría comprar.
- Explica de qué manera las gráficas muestran que la combinación de 2 pulseras y 5 collares cumple una restricción de la situación, pero no cumple la otra restricción.
Problema 4
Un jardinero compra tierra y compost para su jardín. Su presupuesto es \$70. Cada pie cúbico de tierra cuesta \$1.89 y cada pie cúbico de compost cuesta \$4.59.
Llamemos \(t\) a los pies cúbicos de tierra y \(c\) a los pies cúbicos de compost. Selecciona todas las afirmaciones o las representaciones que describen correctamente las restricciones que tiene el jardinero en esta situación.
Con su presupuesto, el jardinero alcanza a comprar 7.5 pies cúbicos de tierra y 12 pies cúbicos de compost.
Si la recta representa la ecuación \(1.89t + 4.59c =70\), esta gráfica representa las soluciones de la restricción de presupuesto del jardinero.
\(1.89t + 4.59c \geq 70\)
Con su presupuesto, el jardinero alcanza a comprar 5 pies cúbicos de tierra y 20 pies cúbicos de compost.
\(1.89t + 4.59c \leq 70\)
Si la recta representa la ecuación \(1.89t + 4.59c =70\), esta gráfica representa las soluciones de la restricción de presupuesto del jardinero.
Problema 5
Priya escribe la ecuación \(y=\text- \frac12 x - 7\). Escribe una ecuación que:
- Tenga exactamente una solución en común con la ecuación de Priya.
- No tenga soluciones en común con la ecuación de Priya.
- Tenga infinitas soluciones en común con la ecuación de Priya, pero que se vea diferente a la de Priya.
Problema 6
Esta es la gráfica de dos desigualdades en el mismo plano de coordenadas.
¿Cuál región representa la solución del sistema que consta de las dos desigualdades?
Problema 7
Este es un acertijo:
- La suma de dos números es menor que 10.
- Si le restamos el segundo número al primero, la diferencia es mayor que 3.
Escribe un sistema de desigualdades que represente esta situación. Usa \(f\) para representar el primer número y \(s\) para representar el segundo número.