EATRYL
Secundaria · Preparatoria

Tarifas y presupuestos: decidir con ecuaciones e inecuaciones

Compara costos, identifica puntos de equilibrio y encuentra cantidades enteras compatibles con un presupuesto.

Antes de empezar: Ecuaciones e inecuaciones de primer grado; operaciones con fracciones.

Al terminar: Compara costos, identifica puntos de equilibrio y encuentra cantidades enteras compatibles con un presupuesto.

Cada letra representa una cantidad con unidades

Define n como el número de artículos o usos. Un cargo fijo F se paga una vez, aunque el número cambie; un precio unitario v se multiplica por n. El costo total se expresa en pesos si F está en pesos y v en pesos por artículo. En los ejemplos no hay cargos adicionales ni descuentos: si los hubiera, el modelo tendría que incorporarlos.

C(n)=F+vn

Igualar compara; una desigualdad decide

Dos planes cuestan lo mismo cuando sus funciones de costo son iguales. Para saber cuál conviene, resuelve una desigualdad, no solo la igualdad. En A(n)=120+4n y B(n)=40+8n se obtiene n=20 al igualar. B conviene por debajo de 20 usos, A por encima y en 20 empatan. El menor cargo fijo no garantiza el menor costo para cualquier consumo.

120+4n<40+8n⇔n>20

El contexto puede exigir números enteros

Si compras piezas completas, n pertenece a los enteros no negativos. Un límite superior fraccionario se baja al entero anterior; un mínimo fraccionario se sube al entero siguiente. No se redondea al entero más cercano. Con presupuesto de 100, fijo de 20 y precio de 7,n≤807: puedes comprar 11 piezas, pero no 12. Comprueba siempre el entero elegido y el vecino que queda fuera.

Ingresos y utilidad son diferentes

Si vendes n artículos a precio p y producir cada uno cuesta v, el ingreso es pn, el costo es F+vn y la utilidad es (p−v)n−F. El margen p−v debe conservar sus unidades. Para exigir una utilidad mínima G, plantea (p−v)n−F≥G. Si p−v es cero o negativo, no divides como si fuera positivo: revisa ese caso antes de operar.

U(n)=(p−v)n−F

Intersectar restricciones puede dejar el conjunto vacío

La cantidad puede estar limitada a la vez por demanda mínima, presupuesto e inventario. Resolver cada condición por separado es solo el comienzo: toma su intersección y conserva únicamente los enteros admisibles. Un intervalo como 12≤n≤11 indica imposibilidad; no se arregla escogiendo uno de los extremos. Declara los supuestos y explica la decisión con unidades.

Ejemplos resueltos

Ejemplo resuelto 1

Dispones de 44 pesos. Un pedido cuesta 20 pesos de preparación más 7 por pieza. ¿Cuántas piezas completas puedes comprar como máximo?

  1. La restricción es 20+7n≤44, con n entero y n≥0.
  2. Resta el fijo y divide entre 7>0:n≤247.
  3. El máximo entero es 3. Cuesta 41 pesos; 4 piezas cuestan 48, que supera el presupuesto.

Ejemplo resuelto 2

Un puesto tiene costo fijo de 20 pesos. Cada artículo vendido deja 3 pesos después de cubrir su costo variable. Busca una utilidad de al menos 11 pesos y solo tiene 12 artículos. ¿Qué cantidades de venta cumplen ambos requisitos?

  1. La utilidad neta es U(n)=3n−20, no solamente 3n.
  2. Exige 3n−20≥11:n≥313.
  3. Como n es entero,n≥11. Interseca con 0≤n≤12: Entre 11 y 12 artículos, ambos incluidos.
  4. Con 10 artículos la utilidad es 10, insuficiente; con 11 es 13.

Ejemplo resuelto 3

Se necesitan al menos 4 piezas. Fabricarlas cuesta 30+7n pesos y el presupuesto es 65 pesos. Encuentra todas las cantidades enteras posibles o explica por qué no hay ninguna.

  1. La necesidad exige n≥4. El presupuesto exige n≤65−307=5.
  2. Interseca ambas restricciones:4≤n≤5.
  3. Los enteros desde 4 hasta 5, incluidos.
  4. El pedido mínimo cuesta 58 pesos. Compararlo con 65 confirma la decisión.

Error frecuente: Redondear un máximo hacia arriba o confundir ingreso con utilidad.

Predice · Explora · Comprueba

Explorador del modelo

Compara A(n)=120+4n y B(n)=40+8n para usos enteros. Predice dónde empatan y cambia el consumo.

A(n)=120+4n,B(n)=40+8n
Plan APlan BEscala: 0 a 520 pesos

Plan A: 200 pesos. Plan B: 200 pesos.

Con 20 usos los planes empatan. Por debajo conviene B; por encima, A.

Las barras comparten escala y representan costos, no cantidades de usos. El empate no implica que ambos planes sean iguales para todos los consumos.

Práctica a tu ritmo

Ponlo a prueba: práctica progresiva

15 ejercicios en cinco niveles. Resuelve uno, explica tu procedimiento y avanza cuando puedas hacerlo sin consultar la solución.

La duración indicada en la cabecera corresponde a la explicación; puedes repartir esta práctica entre varias sesiones.

Nivel 1 · Reconocer

Ejercicio 1

Una impresión tiene preparación de 50 pesos y cuesta 7 pesos por copia. ¿Cuál es el costo total de 5 copias?

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Define la incógnita con sus unidades; escribe la relación y las restricciones antes de operar.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 85 pesos

  1. Define C(n)=50+7n, con n entero no negativo.
  2. Sustituye n=5:C=50+7·5=85 pesos. El cargo fijo se paga una sola vez.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 2

Una impresión tiene preparación de 75 pesos y cuesta 7 pesos por copia. ¿Cuál es el costo total de 6 copias?

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Define la incógnita con sus unidades; escribe la relación y las restricciones antes de operar.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 117 pesos

  1. Define C(n)=75+7n, con n entero no negativo.
  2. Sustituye n=6:C=75+7·6=117 pesos. El cargo fijo se paga una sola vez.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 3

Una impresión tiene preparación de 100 pesos y cuesta 7 pesos por copia. ¿Cuál es el costo total de 7 copias?

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Define la incógnita con sus unidades; escribe la relación y las restricciones antes de operar.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 149 pesos

  1. Define C(n)=100+7n, con n entero no negativo.
  2. Sustituye n=7:C=100+7·7=149 pesos. El cargo fijo se paga una sola vez.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Nivel 2 · Aplicar el procedimiento

Ejercicio 4

Dispones de 85 pesos. Un pedido cuesta 40 pesos de preparación más 7 por pieza. ¿Cuántas piezas completas puedes comprar como máximo?

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Define la incógnita con sus unidades; escribe la relación y las restricciones antes de operar.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 6 piezas

  1. La restricción es 40+7n≤85, con n entero y n≥0.
  2. Resta el fijo y divide entre 7>0:n≤457.
  3. El máximo entero es 6. Cuesta 82 pesos; 7 piezas cuestan 89, que supera el presupuesto.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 5

Dispones de 126 pesos. Un pedido cuesta 60 pesos de preparación más 7 por pieza. ¿Cuántas piezas completas puedes comprar como máximo?

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Define la incógnita con sus unidades; escribe la relación y las restricciones antes de operar.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 9 piezas

  1. La restricción es 60+7n≤126, con n entero y n≥0.
  2. Resta el fijo y divide entre 7>0:n≤667.
  3. El máximo entero es 9. Cuesta 123 pesos; 10 piezas cuestan 130, que supera el presupuesto.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 6

Dispones de 167 pesos. Un pedido cuesta 80 pesos de preparación más 7 por pieza. ¿Cuántas piezas completas puedes comprar como máximo?

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Define la incógnita con sus unidades; escribe la relación y las restricciones antes de operar.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 12 piezas

  1. La restricción es 80+7n≤167, con n entero y n≥0.
  2. Resta el fijo y divide entre 7>0:n≤877.
  3. El máximo entero es 12. Cuesta 164 pesos; 13 piezas cuestan 171, que supera el presupuesto.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Nivel 3 · Conectar operaciones

Ejercicio 7

El plan A cuesta 120+4n pesos y B cuesta 40+8n pesos, para n usos enteros no negativos. ¿Cuándo conviene cada plan y cuándo cuestan lo mismo?

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Define la incógnita con sus unidades; escribe la relación y las restricciones antes de operar.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: B para 0≤n<20; empate en n=20;A para n>20, siempre con n entero.

  1. Iguala los costos:120+4n=40+8n; al reducir,4n=80, así que n=20.
  2. Para A más barato:120+4n<40+8n equivale an>20.
  3. En n=0B tiene menor costo fijo. La clasificación completa es: B para 0≤n<20; empate en n=20;A para n>20, siempre con n entero.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 8

El plan A cuesta 180+4n pesos y B cuesta 60+8n pesos, para n usos enteros no negativos. ¿Cuándo conviene cada plan y cuándo cuestan lo mismo?

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Define la incógnita con sus unidades; escribe la relación y las restricciones antes de operar.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: B para 0≤n<30; empate en n=30;A para n>30, siempre con n entero.

  1. Iguala los costos:180+4n=60+8n; al reducir,4n=120, así que n=30.
  2. Para A más barato:180+4n<60+8n equivale an>30.
  3. En n=0B tiene menor costo fijo. La clasificación completa es: B para 0≤n<30; empate en n=30;A para n>30, siempre con n entero.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 9

El plan A cuesta 240+4n pesos y B cuesta 80+8n pesos, para n usos enteros no negativos. ¿Cuándo conviene cada plan y cuándo cuestan lo mismo?

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Define la incógnita con sus unidades; escribe la relación y las restricciones antes de operar.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: B para 0≤n<40; empate en n=40;A para n>40, siempre con n entero.

  1. Iguala los costos:240+4n=80+8n; al reducir,4n=160, así que n=40.
  2. Para A más barato:240+4n<80+8n equivale an>40.
  3. En n=0B tiene menor costo fijo. La clasificación completa es: B para 0≤n<40; empate en n=40;A para n>40, siempre con n entero.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Nivel 4 · Resolver una situación

Ejercicio 10

Un puesto tiene costo fijo de 40 pesos. Cada artículo vendido deja 6 pesos después de cubrir su costo variable. Busca una utilidad de al menos 21 pesos y solo tiene 12 artículos. ¿Qué cantidades de venta cumplen ambos requisitos?

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Define la incógnita con sus unidades; escribe la relación y las restricciones antes de operar.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: Entre 11 y 12 artículos, ambos incluidos.

  1. La utilidad neta es U(n)=6n−40, no solamente 6n.
  2. Exige 6n−40≥21:n≥616.
  3. Como n es entero,n≥11. Interseca con 0≤n≤12: Entre 11 y 12 artículos, ambos incluidos.
  4. Con 10 artículos la utilidad es 20, insuficiente; con 11 es 26.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 11

Un puesto tiene costo fijo de 60 pesos. Cada artículo vendido deja 9 pesos después de cubrir su costo variable. Busca una utilidad de al menos 31 pesos y solo tiene 12 artículos. ¿Qué cantidades de venta cumplen ambos requisitos?

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Define la incógnita con sus unidades; escribe la relación y las restricciones antes de operar.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: Entre 11 y 12 artículos, ambos incluidos.

  1. La utilidad neta es U(n)=9n−60, no solamente 9n.
  2. Exige 9n−60≥31:n≥919.
  3. Como n es entero,n≥11. Interseca con 0≤n≤12: Entre 11 y 12 artículos, ambos incluidos.
  4. Con 10 artículos la utilidad es 30, insuficiente; con 11 es 39.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 12

Un puesto tiene costo fijo de 80 pesos. Cada artículo vendido deja 12 pesos después de cubrir su costo variable. Busca una utilidad de al menos 41 pesos y solo tiene 12 artículos. ¿Qué cantidades de venta cumplen ambos requisitos?

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Define la incógnita con sus unidades; escribe la relación y las restricciones antes de operar.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: Entre 11 y 12 artículos, ambos incluidos.

  1. La utilidad neta es U(n)=12n−80, no solamente 12n.
  2. Exige 12n−80≥41:n≥12112.
  3. Como n es entero,n≥11. Interseca con 0≤n≤12: Entre 11 y 12 artículos, ambos incluidos.
  4. Con 10 artículos la utilidad es 40, insuficiente; con 11 es 52.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Nivel 5 · Argumentar y afrontar un reto

Ejercicio 13

Se necesitan al menos 8 piezas. Fabricarlas cuesta 60+7n pesos y el presupuesto es 109 pesos. Encuentra todas las cantidades enteras posibles o explica por qué no hay ninguna.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Define la incógnita con sus unidades; escribe la relación y las restricciones antes de operar.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: No existe una cantidad que cumpla las dos condiciones.

  1. La necesidad exige n≥8. El presupuesto exige n≤109−607=7.
  2. Interseca ambas restricciones:8≤n≤7.
  3. No existe una cantidad que cumpla las dos condiciones.
  4. El pedido mínimo cuesta 116 pesos. Compararlo con 109 confirma la decisión.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 14

Se necesitan al menos 12 piezas. Fabricarlas cuesta 90+7n pesos y el presupuesto es 181 pesos. Encuentra todas las cantidades enteras posibles o explica por qué no hay ninguna.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Define la incógnita con sus unidades; escribe la relación y las restricciones antes de operar.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: Los enteros desde 12 hasta 13, incluidos.

  1. La necesidad exige n≥12. El presupuesto exige n≤181−907=13.
  2. Interseca ambas restricciones:12≤n≤13.
  3. Los enteros desde 12 hasta 13, incluidos.
  4. El pedido mínimo cuesta 174 pesos. Compararlo con 181 confirma la decisión.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 15

Se necesitan al menos 16 piezas. Fabricarlas cuesta 120+7n pesos y el presupuesto es 225 pesos. Encuentra todas las cantidades enteras posibles o explica por qué no hay ninguna.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Define la incógnita con sus unidades; escribe la relación y las restricciones antes de operar.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: No existe una cantidad que cumpla las dos condiciones.

  1. La necesidad exige n≥16. El presupuesto exige n≤225−1207=15.
  2. Interseca ambas restricciones:16≤n≤15.
  3. No existe una cantidad que cumpla las dos condiciones.
  4. El pedido mínimo cuesta 232 pesos. Compararlo con 225 confirma la decisión.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Explica y transfiere

¿Por qué conocer el punto donde dos tarifas empatan no basta para recomendar un plan? Explica también qué cambia si el consumo se mide de forma continua.

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