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Secundaria · Preparatoria

Sustitución, igualación y reducción: elegir con criterio

Reconoce estructuras que ahorran operaciones y explica la equivalencia.

Antes de empezar: Los tres métodos básicos de sistemas 2×2.

Al terminar: Reconoce estructuras que ahorran operaciones y explica la equivalencia.

Recupera las bases: Sustitución · Reducción · Igualación

Todos los métodos responden la misma pregunta

Se busca la intersección de dos condiciones. Sustitución reemplaza una expresión por otra igual; igualación compara dos expresiones despejadas para una misma variable; reducción combina ecuaciones para cancelar un término. El método no cambia la solución cuando se realizan pasos equivalentes.

Cuándo conviene sustituir o igualar

Si una ecuación ya tiene x o y despejada, sustituir evita multiplicaciones. Si ambas despejan fácilmente la misma variable, igualar suele ser breve. En x=2y+1 y x=5−y, iguala 2y+1=5−y; y=4/3 y x=11/3. El resultado fraccionario no indica un error.

La reducción como operación reversible

Se puede sustituir E₂ por E₂+λE₁ conservando E₁, para cualquier λ real: la ecuación antigua se recupera restando λE₁. También se puede multiplicar una ecuación por una constante no nula. Conservar solo la suma y descartar las originales pierde información: queda una sola condición.

Elegir múltiplos y vigilar signos

En 2x+3y=7 y 3x−2y=4, multiplicar la primera por 2 y la segunda por 3 hace opuestos los coeficientes de y: 4x+6y=14 y 9x−6y=12. Sumando, 13x=26. Si restas ecuaciones, el signo menos afecta a todos los términos, incluido el independiente.

Comprobar y comparar eficiencia

Tras hallar una variable, sustitúyela en una ecuación original para recuperar la otra. Comprueba ambas. Un método con menos operaciones reduce oportunidades de error, pero puedes usar otro correcto. Compara la cantidad de fracciones y multiplicaciones, no solo el número de renglones escritos.

Ejemplos resueltos

Sustitución directa

Resuelve x=2y+1 y 3x+y=10.

  1. Sustituye: 3(2y+1)+y=10.
  2. 7y=7; y=1. Entonces x=3.
  3. Comprueba 3=2·1+1 y 3·3+1=10.

Reducción con múltiplos

Resuelve 2x+3y=7 y 3x−2y=4.

  1. Multiplica por 2 y 3, respectivamente: 4x+6y=14; 9x−6y=12.
  2. Suma: 13x=26; x=2.
  3. 2·2+3y=7; y=1. Ambas igualdades originales se cumplen.

Error frecuente: Sumar ecuaciones y usar solo esa suma como si fuera equivalente a todo el sistema.

Predice · Explora · Comprueba

Reducir sin perder la intersección

Parte de 2x+y=2k+1 y 3x−y=3k−1. Conserva la primera y reemplaza la segunda por su suma con la primera.

Sistema original2x + y = 53x − y = 5-8-8-6-6-4-4-2-20022446688Horizontal: x · Vertical: y

Parte de 2x+y=2k+1 y 3x−y=3k−1. Conserva la primera y reemplaza la segunda por su suma con la primera.

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

Aprovecha que x tiene coeficiente 1. Sistema: x - 2y = -4; 3x + y = 9. Resuelve en tu cuaderno y escribe únicamente x.

Escribe un entero, decimal o fracción, sin unidades. Usa la unidad solicitada en el enunciado. Para resultados periódicos, usa una fracción exacta.

Una pista

Elige la eliminación o sustitución que simplifique los coeficientes.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 2

  1. Multiplica la primera ecuación por 3 y la segunda por 1; resta para eliminar x.
  2. Queda (-7)y=-21; y=3.
  3. Sustituye en x - 2y = -4: x=2.
  4. Solución completa: (x,y)=(2,3). Comprobación: el primer miembro de cada ecuación vale -4 y 9, respectivamente.

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

Ejercicio 2

Aprovecha que x tiene coeficiente 1. Sistema: x - 2y = -5; 3x + y = 13. Resuelve en tu cuaderno y escribe únicamente x.

Escribe un entero, decimal o fracción, sin unidades. Usa la unidad solicitada en el enunciado. Para resultados periódicos, usa una fracción exacta.

Una pista

Elige la eliminación o sustitución que simplifique los coeficientes.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 3

  1. Multiplica la primera ecuación por 3 y la segunda por 1; resta para eliminar x.
  2. Queda (-7)y=-28; y=4.
  3. Sustituye en x - 2y = -5: x=3.
  4. Solución completa: (x,y)=(3,4). Comprobación: el primer miembro de cada ecuación vale -5 y 13, respectivamente.

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

Ejercicio 3

Aprovecha que x tiene coeficiente 1. Sistema: x - 2y = -6; 3x + y = 17. Resuelve en tu cuaderno y escribe únicamente x.

Escribe un entero, decimal o fracción, sin unidades. Usa la unidad solicitada en el enunciado. Para resultados periódicos, usa una fracción exacta.

Una pista

Elige la eliminación o sustitución que simplifique los coeficientes.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 4

  1. Multiplica la primera ecuación por 3 y la segunda por 1; resta para eliminar x.
  2. Queda (-7)y=-35; y=5.
  3. Sustituye en x - 2y = -6: x=4.
  4. Solución completa: (x,y)=(4,5). Comprobación: el primer miembro de cada ecuación vale -6 y 17, respectivamente.

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

Nivel 2 · Aplicar el procedimiento

Ejercicio 4

Elimina y sumando. Sistema: 2x + y = 4; 3x - y = 11. Resuelve en tu cuaderno y escribe únicamente y.

Escribe un entero, decimal o fracción, sin unidades. Usa la unidad solicitada en el enunciado. Para resultados periódicos, usa una fracción exacta.

Una pista

Elige la eliminación o sustitución que simplifique los coeficientes.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: -2

  1. Multiplica la primera ecuación por 3 y la segunda por 2; resta para eliminar x.
  2. Queda (5)y=-10; y=-2.
  3. Sustituye en 2x + y = 4: x=3.
  4. Solución completa: (x,y)=(3,-2). Comprobación: el primer miembro de cada ecuación vale 4 y 11, respectivamente.

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

Ejercicio 5

Elimina y sumando. Sistema: 2x + y = 5; 3x - y = 15. Resuelve en tu cuaderno y escribe únicamente y.

Escribe un entero, decimal o fracción, sin unidades. Usa la unidad solicitada en el enunciado. Para resultados periódicos, usa una fracción exacta.

Una pista

Elige la eliminación o sustitución que simplifique los coeficientes.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: -3

  1. Multiplica la primera ecuación por 3 y la segunda por 2; resta para eliminar x.
  2. Queda (5)y=-15; y=-3.
  3. Sustituye en 2x + y = 5: x=4.
  4. Solución completa: (x,y)=(4,-3). Comprobación: el primer miembro de cada ecuación vale 5 y 15, respectivamente.

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

Ejercicio 6

Elimina y sumando. Sistema: 2x + y = 6; 3x - y = 19. Resuelve en tu cuaderno y escribe únicamente y.

Escribe un entero, decimal o fracción, sin unidades. Usa la unidad solicitada en el enunciado. Para resultados periódicos, usa una fracción exacta.

Una pista

Elige la eliminación o sustitución que simplifique los coeficientes.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: -4

  1. Multiplica la primera ecuación por 3 y la segunda por 2; resta para eliminar x.
  2. Queda (5)y=-20; y=-4.
  3. Sustituye en 2x + y = 6: x=5.
  4. Solución completa: (x,y)=(5,-4). Comprobación: el primer miembro de cada ecuación vale 6 y 19, respectivamente.

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

Nivel 3 · Conectar operaciones

Ejercicio 7

Usa múltiplos para eliminar una incógnita. Sistema: 2x + 3y = 17/2; 3x + 2y = 9. Resuelve en tu cuaderno y escribe únicamente x.

Escribe un entero, decimal o fracción, sin unidades. Usa la unidad solicitada en el enunciado. Para resultados periódicos, usa una fracción exacta.

Una pista

Elige la eliminación o sustitución que simplifique los coeficientes.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 2

  1. Multiplica la primera ecuación por 3 y la segunda por 2; resta para eliminar x.
  2. Queda (5)y=15/2; y=3/2.
  3. Sustituye en 2x + 3y = 17/2: x=2.
  4. Solución completa: (x,y)=(2,3/2). Comprobación: el primer miembro de cada ecuación vale 17/2 y 9, respectivamente.

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

Ejercicio 8

Usa múltiplos para eliminar una incógnita. Sistema: 2x + 3y = 12; 3x + 2y = 13. Resuelve en tu cuaderno y escribe únicamente x.

Escribe un entero, decimal o fracción, sin unidades. Usa la unidad solicitada en el enunciado. Para resultados periódicos, usa una fracción exacta.

Una pista

Elige la eliminación o sustitución que simplifique los coeficientes.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 3

  1. Multiplica la primera ecuación por 3 y la segunda por 2; resta para eliminar x.
  2. Queda (5)y=10; y=2.
  3. Sustituye en 2x + 3y = 12: x=3.
  4. Solución completa: (x,y)=(3,2). Comprobación: el primer miembro de cada ecuación vale 12 y 13, respectivamente.

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

Ejercicio 9

Usa múltiplos para eliminar una incógnita. Sistema: 2x + 3y = 31/2; 3x + 2y = 17. Resuelve en tu cuaderno y escribe únicamente x.

Escribe un entero, decimal o fracción, sin unidades. Usa la unidad solicitada en el enunciado. Para resultados periódicos, usa una fracción exacta.

Una pista

Elige la eliminación o sustitución que simplifique los coeficientes.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 4

  1. Multiplica la primera ecuación por 3 y la segunda por 2; resta para eliminar x.
  2. Queda (5)y=25/2; y=5/2.
  3. Sustituye en 2x + 3y = 31/2: x=4.
  4. Solución completa: (x,y)=(4,5/2). Comprobación: el primer miembro de cada ecuación vale 31/2 y 17, respectivamente.

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

Nivel 4 · Resolver una situación

Ejercicio 10

Despeja x en ambas e iguala. Sistema: x - 2y = -10; x - 3y = -14. Resuelve en tu cuaderno y escribe únicamente y.

Escribe un entero, decimal o fracción, sin unidades. Usa la unidad solicitada en el enunciado. Para resultados periódicos, usa una fracción exacta.

Una pista

Elige la eliminación o sustitución que simplifique los coeficientes.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 4

  1. Multiplica la primera ecuación por 1 y la segunda por 1; resta para eliminar x.
  2. Queda (1)y=4; y=4.
  3. Sustituye en x - 2y = -10: x=-2.
  4. Solución completa: (x,y)=(-2,4). Comprobación: el primer miembro de cada ecuación vale -10 y -14, respectivamente.

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

Ejercicio 11

Despeja x en ambas e iguala. Sistema: x - 2y = -13; x - 3y = -18. Resuelve en tu cuaderno y escribe únicamente y.

Escribe un entero, decimal o fracción, sin unidades. Usa la unidad solicitada en el enunciado. Para resultados periódicos, usa una fracción exacta.

Una pista

Elige la eliminación o sustitución que simplifique los coeficientes.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 5

  1. Multiplica la primera ecuación por 1 y la segunda por 1; resta para eliminar x.
  2. Queda (1)y=5; y=5.
  3. Sustituye en x - 2y = -13: x=-3.
  4. Solución completa: (x,y)=(-3,5). Comprobación: el primer miembro de cada ecuación vale -13 y -18, respectivamente.

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

Ejercicio 12

Despeja x en ambas e iguala. Sistema: x - 2y = -16; x - 3y = -22. Resuelve en tu cuaderno y escribe únicamente y.

Escribe un entero, decimal o fracción, sin unidades. Usa la unidad solicitada en el enunciado. Para resultados periódicos, usa una fracción exacta.

Una pista

Elige la eliminación o sustitución que simplifique los coeficientes.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 6

  1. Multiplica la primera ecuación por 1 y la segunda por 1; resta para eliminar x.
  2. Queda (1)y=6; y=6.
  3. Sustituye en x - 2y = -16: x=-4.
  4. Solución completa: (x,y)=(-4,6). Comprobación: el primer miembro de cada ecuación vale -16 y -22, respectivamente.

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

Escoge un método y justifica por qué conserva todas las soluciones. Sistema: 2x + 3y = -4; 3x + 4y = -5. Resuelve en tu cuaderno y escribe únicamente x.

Escribe un entero, decimal o fracción, sin unidades. Usa la unidad solicitada en el enunciado. Para resultados periódicos, usa una fracción exacta.

Una pista

Elige la eliminación o sustitución que simplifique los coeficientes.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 1

  1. Multiplica la primera ecuación por 3 y la segunda por 2; resta para eliminar x.
  2. Queda (1)y=-2; y=-2.
  3. Sustituye en 2x + 3y = -4: x=1.
  4. Solución completa: (x,y)=(1,-2). Comprobación: el primer miembro de cada ecuación vale -4 y -5, respectivamente.

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

Ejercicio 14

Escoge un método y justifica por qué conserva todas las soluciones. Sistema: 3x + 4y = -6; 4x + 5y = -7. Resuelve en tu cuaderno y escribe únicamente x.

Escribe un entero, decimal o fracción, sin unidades. Usa la unidad solicitada en el enunciado. Para resultados periódicos, usa una fracción exacta.

Una pista

Elige la eliminación o sustitución que simplifique los coeficientes.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 2

  1. Multiplica la primera ecuación por 4 y la segunda por 3; resta para eliminar x.
  2. Queda (1)y=-3; y=-3.
  3. Sustituye en 3x + 4y = -6: x=2.
  4. Solución completa: (x,y)=(2,-3). Comprobación: el primer miembro de cada ecuación vale -6 y -7, respectivamente.

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

Ejercicio 15

Escoge un método y justifica por qué conserva todas las soluciones. Sistema: 4x + 5y = -8; 5x + 6y = -9. Resuelve en tu cuaderno y escribe únicamente x.

Escribe un entero, decimal o fracción, sin unidades. Usa la unidad solicitada en el enunciado. Para resultados periódicos, usa una fracción exacta.

Una pista

Elige la eliminación o sustitución que simplifique los coeficientes.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 3

  1. Multiplica la primera ecuación por 5 y la segunda por 4; resta para eliminar x.
  2. Queda (1)y=-4; y=-4.
  3. Sustituye en 4x + 5y = -8: x=3.
  4. Solución completa: (x,y)=(3,-4). Comprobación: el primer miembro de cada ecuación vale -8 y -9, respectivamente.

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

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¿Cómo recuperarías la ecuación antigua después de sustituir E₂ por E₂−3E₁?

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