Ecuaciones de dos pasos con enteros y decimales
Lo que vas a aprender
- Resolver ecuaciones de la forma ax + b = c con enteros y decimales tanteando con una tabla.
- Resolver la misma clase de ecuaciones deshaciendo las operaciones en orden inverso.
- Describir una ecuación con palabras y comprobar su solución sustituyéndola.
Para qué
¿Para qué sirve esto?
Imagina que una vela se va gastando a un ritmo fijo, que el saldo de una tarjeta de bus baja con cada viaje o que la temperatura de un congelador sigue bajando hora tras hora. En todos esos casos hay un valor que no conoces —cuántas horas, cuántos viajes— y una cuenta que lo relaciona con lo que sí sabes. Esa cuenta, escrita con una letra, es una ecuación.
Ya sabes resolver balanzas y ecuaciones de un paso. Ahora vas a resolver ecuaciones de dos pasos, como las que aparecen cuando algo se multiplica y luego se le suma o se le resta una cantidad. La novedad es que los números pueden ser negativos o decimales, y la solución también.
Antes de empezar necesitas multiplicar y dividir enteros con la ley de los signos, y operar con decimales.
Explicación
Una ecuación cuenta una historia
Una ecuación de dos pasos tiene la forma $ax + b = c$: la incógnita $x$ se multiplica por un número y al resultado se le suma (o se le resta) otro. Se puede leer como una adivinanza: «pienso un número, lo multiplico por tal, le sumo tal y me da tal».
Leerla con palabras ayuda a entenderla y a ver en qué orden se hicieron las operaciones: primero la multiplicación y después la suma o la resta. Ese orden es la clave de todo lo que sigue.
Hay dos caminos para encontrar la solución. El primero es tantear: probar números de forma ordenada y ver cuál cumple la igualdad. El segundo es deshacer las operaciones, como quien desenreda una cuerda empezando por el último nudo. Los dos llevan al mismo número, y en los dos se termina igual: comprobando.
Primer camino: tantear con una tabla
Para tantear, escoge un valor, haz la cuenta del lado izquierdo y compárala con el derecho. Si te pasaste o te quedaste corto, la tabla te dice hacia dónde moverte. Ojo con los coeficientes negativos: cuando la $x$ se multiplica por un número negativo, al bajar $x$ el resultado sube.
Ejemplo resuelto
Tantear con un coeficiente negativo
Resuelve $-2x + 7 = 15$ tanteando con una tabla.
Ver la solución paso a paso
Queremos el número que, multiplicado por −2 y sumado con 7, da 15: $-2x + 7 = 15$
Probamos con $x = 0$. Nos da 7, y queremos 15: nos quedamos cortos. $-2 \cdot 0 + 7 = 7$
Como la $x$ se multiplica por −2, para que el resultado suba hay que probar valores negativos de $x$.
Probamos con $x = -2$. Subió a 11, pero todavía falta. $-2 \cdot \left(-2\right) + 7 = 11$
Probamos con $x = -4$. ¡Da exactamente 15! $-2 \cdot \left(-4\right) + 7 = 15$
La tabla del tanteo queda así:
$x$ $0$ $-2$ $-4$ $-2x + 7$ $7$ $11$ $\mathbf{15}$ Con $x = -4$ los dos lados valen lo mismo, así que la solución es $x = -4$.
Respuesta: $x = -4$
Segundo camino: deshacer en orden inverso
Piensa en cómo te pones los zapatos: primero las medias y después los zapatos. Para quitártelos lo haces al revés: primero los zapatos y después las medias. Con una ecuación pasa lo mismo. Si a la $x$ primero se le multiplicó y después se le sumó, para recuperarla primero se resta y después se divide.
Cada operación se deshace con su operación inversa, y se aplica a los dos lados de la ecuación, como en la balanza: lo que se hace en un lado se hace en el otro. Así la igualdad sigue siendo cierta.
Seguramente has oído que un número «pasa al otro lado a restar». Es solo una forma corta de decirlo: en realidad restaste ese número a los dos lados, y por eso desapareció de un lado y apareció restando en el otro. No es una regla mágica. Si piensas en la operación que haces en los dos lados, no te equivocas con los signos: un $-3$ que multiplica a la $x$ se deshace dividiendo entre $-3$, con su signo.
Ida y vuelta: para construir la ecuación, a la x se le multiplica y luego se le suma; para resolverla, se resta y luego se divide, en el orden contrario.
La máquina multiplica por 5 y luego suma 9. Salió −6: deshaz el camino, primero resta 9 y después divide entre 5, para hallar qué número entró.
Ejemplo resuelto
Deshacer con solución negativa
Resuelve $5x + 9 = -6$ deshaciendo las operaciones, y comprueba.
Ver la solución paso a paso
Con palabras: «un número multiplicado por 5, más 9, da −6». Primero se multiplicó y luego se sumó: $5x + 9 = -6$
Deshacemos lo último que se hizo, la suma: restamos 9 a los dos lados. A la izquierda queda $5x$ y a la derecha $-6 - 9$: $5x = -15$
Deshacemos la multiplicación: dividimos los dos lados entre 5. Un negativo dividido entre un positivo da negativo: $x = -3$
Comprobamos sustituyendo en la ecuación de partida: $5 \cdot (-3) = -15$, y $-15 + 9 = -6$. Los dos lados coinciden: $5 \cdot \left(-3\right) + 9 = -6$
Respuesta: $x = -3$
Con decimales, el mismo camino
Los decimales no cambian el método. Cambian solo las cuentas, que conviene hacer con cuidado (o con calculadora, si el profesor lo permite). Muchas situaciones reales llevan decimales: medidas en centímetros, litros o kilogramos, precios en miles de pesos. En estas situaciones, antes de resolver, vale la pena decir con palabras qué representa la incógnita.
Ejemplo resuelto
La vela que se gasta
Una vela mide 12,5 cm y se acorta 0,8 cm cada hora. ¿Después de cuántas horas medirá 6,1 cm?
Ver la solución paso a paso
Llamamos $x$ al número de horas. Después de $x$ horas la vela se ha acortado $0{,}8x$ cm, y lo que queda debe medir 6,1 cm: $12{,}5 - 0{,}8x = 6{,}1$
Restamos 12,5 a los dos lados. A la derecha, $6{,}1 - 12{,}5$ es negativo: $-0{,}8x = -6{,}4$
Dividimos los dos lados entre $-0{,}8$. Negativo entre negativo da positivo: $x = 8$
Comprobamos: en 8 horas la vela se acorta $0{,}8 \cdot 8 = 6{,}4$ cm, y $12{,}5 - 6{,}4 = 6{,}1$: $12{,}5 - 0{,}8 \cdot 8 = 6{,}1$
Respuesta: Después de 8 horas la vela medirá 6,1 cm.
Comprobar siempre
Comprobar es sustituir la solución en la ecuación de partida y hacer la cuenta de cada lado. Si los dos lados dan lo mismo, la solución es correcta. Si no, revisa los signos: casi todos los errores de estas ecuaciones son de signos, sobre todo al restar un número a otro más pequeño o al dividir entre un negativo.
Una comprobación bien hecha vale más que repetir la cuenta, porque usa un camino distinto: en lugar de deshacer, vuelve a hacer las operaciones en el orden original.
Práctica
¿Cuál es la solución de $3x - 5 = 16$?
Sumamos 5 a los dos lados: 3x = 21. Dividimos entre 3: x = 7. Comprobación: 3 · 7 − 5 = 16. Si sale 11/3 se restó 5 en lugar de sumarlo; si sale 21, faltó dividir.
¿Cuál es la solución de $-2x + 9 = 1$?
Restamos 9 a los dos lados: −2x = −8. Dividimos entre −2: x = 4. Comprobación: −2 · 4 + 9 = 1. El −4 aparece al olvidar que negativo entre negativo da positivo.
¿Cuál es la solución de $4x + 15 = 3$?
Restamos 15 a los dos lados: 4x = 3 − 15 = −12. Dividimos entre 4: x = −3. Comprobación: 4 · (−3) + 15 = 3. El −12 es el valor de 4x, no el de x.
¿Cuál es la solución de $1{,}2x - 0{,}6 = 3$?
Sumamos 0,6 a los dos lados: 1,2x = 3,6. Dividimos entre 1,2: x = 3. Si sale 2, se restó 0,6 en lugar de sumarlo; 3,6 es el valor de 1,2x, no el de x.
El triple de un número, disminuido en 4, da −10. ¿Cuál es el número? Es la solución de $3x - 4 = -10$.
Sumamos 4 a los dos lados: 3x = −6. Dividimos entre 3: x = −2. Comprobación: el triple de −2 es −6, y −6 − 4 = −10.
Pienso un número, lo multiplico por 0,5 y al resultado le sumo 2,5. Obtengo 6. ¿Qué número pensé?
Deshacemos en orden inverso: 6 − 2,5 = 3,5 y 3,5 ÷ 0,5 = 7. Comprobación: 0,5 · 7 + 2,5 = 3,5 + 2,5 = 6.
Un tanque tiene 50 litros de agua y pierde 2,5 litros por minuto. ¿Después de cuántos minutos le quedan 30 litros?
La ecuación es 50 − 2,5x = 30. Restando 50 a los dos lados, −2,5x = −20; dividiendo entre −2,5, x = 8. Comprobación: 50 − 2,5 · 8 = 50 − 20 = 30.
¿Verdadero o falso? Si x = −2, la expresión $3x + 10$ vale 4.
3 · (−2) + 10 = −6 + 10 = 4. Por eso x = −2 es la solución de la ecuación 3x + 10 = 4.
Para comprobar una solución hay que sustituir. ¿Cuánto vale $-5x + 2$ cuando x = −3?
−5 · (−3) = 15, porque negativo por negativo da positivo, y 15 + 2 = 17.
Para resolver $4x - 3 = 25$ deshaciendo las operaciones, ¿qué conviene hacer primero?
A la x primero se le multiplicó por 4 y luego se le restó 3. Se deshace al revés: primero la resta, sumando 3 a los dos lados (4x = 28), y después la multiplicación, dividiendo entre 4 (x = 7).
Reto
Completa la solución de cada ecuación.
Toca cada hueco y elige la opción correcta. Resuelve en tu cuaderno y comprueba antes de elegir.
Reto
Une cada sustitución con su valor.
Calcula cada expresión respetando los signos y únela con el resultado que le corresponde.
Cierre
En resumen
Una ecuación de dos pasos, ax + b = c, se lee como una adivinanza en la que a la incógnita se le multiplica y luego se le suma o se le resta.
Tantear es probar valores ordenados en una tabla; con un coeficiente negativo, al bajar x el resultado sube.
Deshacer es aplicar las operaciones inversas en el orden contrario, siempre a los dos lados de la ecuación.
«Pasar a restar» es una abreviatura de restar a los dos lados, no una regla aparte.
Toda solución se comprueba sustituyéndola en la ecuación de partida.
Vocabulario
- Ecuación
Igualdad con un valor desconocido, representado por una letra, que se plantea para averiguar ese valor.
- Incógnita
La letra que representa el número que se busca.
- Solución
El valor de la incógnita que hace verdadera la igualdad.
- Tanteo
Probar valores ordenados en una tabla y acercarse al que cumple la igualdad.
- Operación inversa
La que deshace a otra: la suma deshace la resta, la división deshace la multiplicación, y al revés.
Guía para el docente
Tiempos
- Inicio · 5 min — Proponga la adivinanza «pienso un número, lo multiplico por 5, le sumo 9 y me da −6» y deje que la resuelvan como quieran.
- Explicación · 20 min — El tanteo con tabla en el tablero, insistiendo en hacia dónde moverse con un coeficiente negativo; luego el diagrama de ida y vuelta y los ejemplos de deshacer, con la comprobación escrita.
- Práctica · 15 min — Preguntas en parejas: uno resuelve y el otro comprueba sustituyendo; los huecos y el dominó se pueden proyectar.
- Cierre · 5 min — Cada estudiante escribe con palabras una ecuación de la práctica y su compañero la vuelve a escribir con símbolos.
Preguntas para el salón
- En −2x + 7 = 15, ¿por qué al probar con valores negativos de x el resultado sube?
- ¿Por qué se deshace primero la suma y después la multiplicación?
- Cuando alguien dice que el 9 «pasa a restar», ¿qué operación hizo en realidad?
Errores típicos
- Deshacer en el orden equivocado: dividir primero solo el término con x. Pida que lean la ecuación con palabras e identifiquen cuál fue la última operación que se le hizo a la x.
- Cambiar el signo del coeficiente al dividir (dividir entre 3 cuando el coeficiente es −3). Recuérdeles que el número que multiplica se deshace dividiendo entre ese mismo número, con su signo, y exija la comprobación.
- Equivocarse al restar un número mayor a uno menor (6,1 − 12,5). Use la recta numérica para que vean que el resultado queda a la izquierda del cero.
Tarea sugerida
Resolver cuatro ecuaciones de dos pasos (dos con coeficiente negativo y dos con decimales), una por tanteo y las demás deshaciendo, comprobar cada una e inventar una situación con decimales que lleve a una de ellas.