RESOLVER SISTEMAS DE ECUACIONES EMPLEANDO LA HOJA DE CÁLCULO 1. INTRODUCCIÓN. Un sistema de ecuaciones lineales con dos incógnitas se puede resolver de manera muy sencilla gráficamente. Por ejemplo, si tenemos el siguiente problema: At Elisa's Printing Company LLC there are two kinds of printing presses: Model A which can print 70 books per day and Model B which can print 55 books per day. The company owns 14 total printing presses and this allows them to print 905 books per day. How many of each type of press do they have? Para resolver este problema, primero tenemos que discernir cuales van a ser las incógnitas: X Y Model A of printing press Model B of printing press Ahora traducimos al lenguaje algebraico y buscamos las dos igualdades correspondientes: Primera ecuación Segunda ecuación De lo que se trata a continuación es de encontrar los valores de las incógnitas x e y de manera gráfica empleando una hoja de cálculo. 1. HOJA DE CÁLCULO. Una hoja de cálculo presenta un aspecto como el que se muestra en la figura 1. En ella existen filas y columnas; a las primeras se les asigna un número (1, 2, 3, 4,5…) y a las columnas se las diferencia por una letra en mayúscula del abecedario(A, B, C, D, E, F,…). Así, empezando por la esquina superior derecha, la primera celda se denominará como A1, la segunda de la misma fila B2, B3,…. A1 A2 B1 B2 formulario Ilustración 1. Aspecto de una hoja de cálculo de open office. 1 También tenemos un formulario en la parte superior que lo vamos a emplear para incluir las fórmulas matemáticas necesarias. 2. RESOLUCIÓN DE SISTEMAS DE ECUACIONES. En el problema anterior habíamos obtenido el siguiente sistema de ecuaciones: Primera ecuación Segunda ecuación Vamos a introducir la primera ecuación en una celda cualquiera de la hoja de cálculo para representarla. Una vez escrita, despejamos la incógnita en otra celda distinta, de la misma forma que se muestra en la figura 2. Ilustración 2. Resultado de despejar la incógnita de la primera ecuación. Después de despejar la incógnita tenemos que dar valores a una de dichas incógnitas (x ó y) negativos y positivos, y, en función de ello, determinar cuanto vale la otra incógnita (y ó x). If x=0, then y=14 Esto en la hoja de cálculo se hace de manera muy sencilla empleando las celdas y el formulario. Ponemos x e y en dos celdas contiguas y rellenamos la columna de la x con valores que elijamos negativos o positivos. En las celdas de la y escribimos la ecuación de la incógnita despejada ayudándonos del formulario y ya tenemos construida la tabla de valores. Nota: es importante saber como usar el formulario. Si en la celda A6 hemos puesto un valor de la x, para obtener el valor de la y, ponemos el cursor en la celda B6 y después escribimos en el formulario =12-2*A6, ya que el valor que queremos multiplicar por -2 está en la celda A6 y la ecuación era y=14-2x. Así se hará con el resto de la tabla. 2 Ilustración 3. Creación de la tabla de valores de la primera ecuación. Ahora representamos esta primera ecuación gráficamente. Para ello seleccionamos Insertar>Gráfico en la barra de menús o clicamos sobre el icono herramientas. Ahora seguimos los siguientes pasos: en la barra de 1. Tipo de gráfico: XY (dispersión). Puntos y líneas. Y escogemos la opción de líneas suaves. Hacemos clic sobre siguiente una vez seleccionado. 2. Rango de datos. Seleccionamos toda la tabla creada con .Siguiente. 3. Series de datos. Debajo de la casilla de rango de datos nos aparecen tres opciones: Nombre, Valores-X, Valores-Y. Vamos a hacer clic sobre cada una de ellas y hacer los cambios pertinentes: Nombre: En rango para nombre hacemos clic en pone primera ecuación. 3 y elegimos la celda que Rango para Valores-X: Hacemos clic en y elegimos toda la columna de los valores que le hemos dado a x (desde A6 hasta A16) Rango para Valores-Y: Hacemos clic en los valores que le hemos dado a y. y elegimos toda la columna de Ilustración 4. Selección de los valores de Y. Una vez que hemos terminado de introducir todos esos datos, y si hemos escrito la tabla de valores en las mismas celdas que las indicadas en este trabajo, debemos obtener algo tal que: Ilustración 5. Resultado final de las series de datos. Hacemos clic en siguiente e introducimos el nombre del gráfico, el subtítulo, el nombre del eje X, el del eje Y y marcamos las opciones de que se muestren las cuadrículas del eje x y del eje y. 4 Ilustración 6. Elementos de gráficos relleno. Es necesario darse cuenta de que al Eje X lo hemos llamado Model A, puesto que a la incógnita x del problema la habíamos llamado así, y lo mismo ocurre con el Eje Y. Como ya hemos terminado con esto, seleccionamos finalizar y observaremos como se ha creado el gráfico en la hoja de cálculo, que debe ser similar a la mostrada en la ilustración 7. Ilustración 7. Gráfica obtenida de la ecuación x+y=14. Una vez que ya hemos creado el gráfico para la primera ecuación, hacemos lo mismo para la segunda. En primer lugar despejamos una de las incógnitas y lo escribimos en la hoja de cálculo. Después damos valores a la x (mejor que sean los mismos que para los de la primera ecuación) y obtenemos los valores de la incógnita y correspondientes. El resultado de todo esto tiene que ser algo similar a lo que se refleja en la ilustración 8. Para incluir la otra gráfica en la anterior, seleccionamos la que ya hemos creado con la primera ecuación y con el botón derecho del ratón nos saldrá una ventana como la que se muestra en la ilustración 8. De ella escogemos la opción rango de datos, y en serie de datos pulsamos sobre agregar. Allí le damos un nombre y seleccionamos de la tabla que hemos creado los valores de x y de y de la nueva tabla. 5 Ilustración 8. Tabla de la segunda ecuación. Así, finalmente obtenemos dos rectas que se cortan o intersectan en un punto que va a ser solución del sistema de ecuaciones. En nuestro caso el punto resultante se observa en la ilustración 9 y es el A (9,5). Esto es, nuevo impresoras del tipo A y 5 del modelo B. Ilustración 9. Gráfico resultante de la intersección de las dos rectas. 6