A un fabricante de tres productos cuyos precios por unidad son de $50$, $70$ y $65$ pesetas, le pide un detallista $100$ unidades, remitiéndole en pago de las mismas $6850$ pesetas, con la condición de que mande el mayor número posible del producto de precio superior y las restantes de los otros dos. ¿Cuántas unidades deberá enviar de cada producto para servir el pedido?
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Pista. Si tomáramos $100$ productos de $70$ pesetas, costaría $7000$ el pedido total. Por lo tanto, hay que bajar de $7000$ a $6850$ pesetas usando el menor número posible de productos de $50$ y $65$ pesetas.
Solución. Pongamos que fabrica $x$ unidades del producto más caro, $y$ unidades del intermedio y $z$ unidades del más económico, luego deben cumplirse las siguientes restricciones:
\[\left\{\begin{array}{l}70x+65y+50z=6850,\\x+y+z=100\end{array}\right.\]
Multiplicando la segunda ecuación por $70$ y restándole al resultado la primera, llegamos tras simplificar a la siguiente condición
\[y+4z=30.\]
Queremos la solución de esta ecuación en números enteros que minimice $y+z$ (lo que equivale a maximizar $x$). Claramente, debemos tomar $z$ lo mayor posible y completar con $y$. El mayor valor de $z$ que hace que $y+4z$ no pase de $30$ es $z=7$, lo que nos deja con $y=2$ y $x=100-x-y=91$.
Por lo tanto, debemos tomar $91$ unidades del producto que vale 70 pesetas, $2$ unidades del que vale $65$ pesetas y $7$ unidades del que vale $50$ pesetas.
Un número de tres cifras se escribe $xyz$ en el sistema de base 7 y $zyx$ en el sistema de base 9 (es decir, sus dígitos aparecen en orden inverso). ¿Cuál es el número?
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Pista. El número es $7^2x+7y+z$ y también $9^2z+9y+x$, donde $x,y,z$ son dígitos entre $0$ y $6$.
Solución. La ecuación que nos da se escribe como
\[49x+7y+z=81z+9y+x\ \Leftrightarrow\ 40z+y-24x=0.\]
Por tanto, $y=8(3x-5z)$ es múltiplo de $8$, lo que nos lleva a que $y=0$ (ya que en base $7$ no puede haber un dígito $8$. Tenemos así que $3x=5z$, luego $x$ tiene que ser múltiplo de $5$ pero no puede ser $x=0$ (ya que el número tiene tres cifras) ni $x\geq 7$ y nos queda que $x=5$, de donde $z=3$. Tenemos así que el número es $503_{(7)}=305_{(9)}=248_{(10)}$.