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Problemas Resueltos - Razonamiento matemático

Problema 149

Sean \( x \)   e   \( y \)   las soluciones al siguiente sistema de ecuaciones:

\[ \begin{cases} x^2 + y^2 &=& 25 \\ x - y &=& 1 \end{cases} \]

¿Cuales son los posibles valores del cociente \( \frac{x}{y} \)?

  1. \( \frac{4}{3} \)   y   \( \frac{3}{4} \)

  2. \( - \frac{4}{3} \)   y   \( - \frac{3}{4} \)

  3. \( 2 \)   y   \( \frac{1}{2} \)

  4. \(-2\)   y   \( - \frac{1}{2} \)

  5. \( 4 \)   y   \( 3 \)

Intenta resolverlo antes de ver la respuesta...
  1. \( \frac{4}{3} \)   y   \( \frac{3}{4} \)

Resolvamos el sistema.

De la segunda ecuación se tiene \( x = y + 1 \). Reemplazamos este valor en la primera ecuación:

\[ \begin{aligned} (y + 1)^2 + y^2 = 25 &\Rightarrow y^2 + 2y + 1 + y^2 = 25 \\[1em] &\Rightarrow 2y^2 + 2y – 24 = 0 \\[1em] &\Rightarrow y^2 + y – 12 = 0 \\[1em] &\Rightarrow (y + 4 )(y – 3) = 0 \\[1em] &\Rightarrow y + 4 = 0 \; \text{ ó } \; y – 3 = 0 \\[1em] &\Rightarrow y = -4 \; \text{ ó } \; y = 3 \end{aligned} \]
\[ \begin{aligned} &(y + 1)^2 + y^2 = 25 \\[1em] &\hspace{3em}\Rightarrow y^2 + 2y + 1 + y^2 = 25 \\[1em] &\hspace{3em}\Rightarrow 2y^2 + 2y – 24 = 0 \\[1em] &\hspace{3em}\Rightarrow y^2 + y – 12 = 0 \\[1em] &\hspace{3em}\Rightarrow (y + 4 )(y – 3) = 0 \\[1em] &\hspace{3em}\Rightarrow y + 4 = 0 \; \text{ ó } \; y – 3 = 0 \\[1em] &\hspace{3em}\Rightarrow y = -4 \; \text{ ó } \; y = 3 \end{aligned} \]

Si \( y = -4 \), de \( x = y + 1 \) se obtiene \( x = -3 \). Por lo tanto:

\[ \frac{x}{y} = \frac{ -3 }{ -4 } = \frac{3}{4} \]

Si \( y = 3 \), de \( x = y + 1 \) se obtiene \( x = 4 \). Por lo tanto:

\[ \frac{x}{y} = \frac{4}{3} \]

Luego, los posibles valores del cociente \( \frac{x}{y} \) son \( \boldsymbol{ \frac{3}{4} }\)   y   \( \boldsymbol{ \frac{4}{3} }\).

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