Saturday, November 27, 2021

Lesson 5a - Applications of Linear Equations in Word Problems: Uniform Motion, Investment, and Mixture Problems

  NOTES

1. This tutorial in Taglish is based on Module: Equations 2 prepared and published by the Department of Education of the Philippines for the Alternative Learning System (ALS) program.

2. Sorry for any typographical and/or grammatical error that has been missed.

3. Please comment for any incorrect answers.


Lesson 5 – Applications of Linear Equations: Part 2

        Sa nakaraang mga aralin ay nai-apply natin ang ating natutunang konsepto at pamamaraan sa paglutas ng mga word problems na kinasasangkutan ng linear equations na may kinalaman sa number, geometric, at work problems. Ang ating leksyon sa kasalukuyan ay nakapokus naman sa mga word problems na may kinalaman sa uniform motioninvestment, at mixture problems.

Uniform Motion Problems

        Ang mga problemang may kinalaman sa distansya, d, oras, t, at uniform rate, r, ay tinatawag na mga uniform motion problems. Ang uniform motion ay isang paggalaw sa isang tuwid na linya na may pare-parehong bilis o velocity.
Ang mga problemang ito ay madalas na nililinaw sa pamamagitan ng paggawa ng sketch ng mga relasyon na kasangkot.

Sa ganitong mga klase ng word problem, dapat nating alalahanin ang ugnayan ng speed, time, at rate sa isa’t isa. Ito ay sa pamamagitan ng pagkuha ng isa sa kanilang mga formula.

        Karaniwan na nating naririnig ang salitang “80 km/hr” (80 kilometers per hour) na kumakatawan sa bilis (speed o rate (r)  ng isang sasakyan o bagay na gumagalaw. Ang 80 km ay kinakatawan ng distance (d) o distansyang tinakbo, ang hour naman ay ang time (t) o oras. Samakatuwid, ang rate = distance/time o r = d/t.
Mula sa pormulang ito ay makukuha rin natin ang relationship ng distance (d) sa time (t) at rate (r), gayundin ang time (t) sa distance (d) at rate (r). Gawin natin.

d/t ==> t(r = d/t) ==> rt = d or rt, ibig sabihin, ang distance (d) ay rate (r) multiply by time (t).

Mula sa d = rt ==> d/r = rt/r ==> d/r = t or d/r.
Ibig sabihin nito, ang time (t) ay distance (d) divided by rate (r).

        Isulat nating muli ang ating nakuhang pormula o relationship, kung saan ang
 r = rated = distance, at t = time. Kailangan natin ang kaalamang ito sa pagsagot ng uniform motion problems.
r = d/t
d = rt
t = d/r

Hindi kailangang saulunin lahat ang mga pormula. Isang pormula ay sapat na dahil makukuha natin ang iba pang pormula mula rito tulad nang ginawa natin sa nakaraang pahina.


HALIMBAWA 1

A policeman on a motorcycle is pursuing a car the speed of which is 115 kilometers per hour. The policeman is 6 km behind the car and is moving at a speed of 130 kilometers per hour. How long will it take the policeman to overtake the car?

I-sketch natin ang ating problema.


        Gumawa tayo ng table o talahanayan upang madaling malutas ang ating problema.


        Upang makumpara ang distansya ng dalawang sasakyan, dapat ay iisa ang starting point ng mga ito. Ang pinili kong starting point ay ang car na kakatawanin ng x. Ang motorcycle ay naging  x + 6, dahil ang pagitan nito sa car ay 6 km na.

Mamaya ay kukunin natin ang starting point ng motorcycle at ikumpara natin kung pareho ang ating magiging sagot.

        Distance traveled by motorcycle:
x + 6 = 130t

Isolate x:
x = 130t – 6 (Transposition)

Distance traveled by car:
x = 115t

Equate the two equations:
Since they have the same distance traveled as x.
          130t – 6 = 115t
        130t – 115t – 6 + 6 = 115t – 115t + 6  (Transposition)          15t = 6
            15t/15 = 6/15
                     t = 6/15
                     t = 2/5 (Simplification)

Thus, the motorcycle will catch up with the car after 2/5 of an hour or 24 minutes ==> ( 2/5 hr (60 min/hr) = 120/5 = 24 min.)

        Kung ang distance ng motorcycle ang ating magiging starting point, ganito na ang kalalabasan:

Distance traveled by motorcycle:
x = 130t

Distance traveled by car:
x – 6 = 115t

Kaya x – 6 dahil mas malayo na ng 6 km ang car mula sa motorcycle.

Isolate x:
x – 6 = 115t
      x = 115t + 6

Equate the two equations:
   130t = 115t + 6
130t – 115t = 115t – 115t + 6 (Transposition)
     15t = 6
        15t/15 = 6/15
         t = 6/15 or 2/5 or 24 minutes

Makikita na pareho lang ang ating nakuhang sagot.


HALIMBAWA 2

A car and a bus set out at 2 p.m. from the same point, headed in the same direction. The average speed of the car is 30 mph slower than twice the speed of the bus. In two hours, the car is 20 miles ahead of the bus. Find the rate of the car.

Illustrate the problem:


        Ilagay natin sa table ang ating mga given data:


        Distance traveled by car:
d + 20 = (2r – 30)2 (Equation 1)

Distance traveled by bus:
d = 2r (Equation 2)

        We can substitute Equation 2 into Equation 1 to find r.
     d + 20 = (2r – 30)2
     2r + 20 = (2r – 30)2
      2r + 20 = 4r – 60
      2r + 20 – 20 – 4r = 4r – 60 – 4r – 20
             -2r = -80
         -2r/-2 = -80/-2
                r = 40 mph ==> rate of bus

              2r – 30 = 2(40) – 30
                  = 80 - 30
                  = 50 mph ==> rate of car

Thus, the rate of the car is 50 mph.

        Let us check our answer by substituting our values into our original equations.

For Equation 1:
  d + 20 = (2r – 30)2
80 + 20 ≟ [2(40) – 30]2
80 + 20 ≟ (80 – 30)2
80 + 20 ≟ 100
       100 = 100

For Equation 2:
   d = 2r
80 ≟ 2(40)
80 = 80 

Since our left and right terms for our original equations are balanced, our answer is correct.

Investment Problems

        Ang ilang mga problema sa pamumuhunan ay gumagamit ng formula ng interes na I = PRT. Sa formula na ito, kinakatawan ng I ang interes, P, ang principal o halagang pinuhunan, R (%), ang rate ng interes at T, ang oras. Para sa mga layunin ng ating talakayan, dapat nating ipagpalagay na R ang taunang rate ng interes at ang T ay ibibigay sa mga taon (years).

Karamihan sa mga problema sa pamumuhunan ay nagsasangkot ng mga equation na may mga decimal coefficient. Ang nasabing equation ay maaaring malutas sa pamamagitan ng pagpaparami ng magkabilang panig ng equation sa pamamagitan ng power of 10 upang makakuha ng katumbas na equation na may mga whole number coefficients. 


HALIMBAWA 3

An investment counselor invested 75% of a client’s money into a 9% annual simple interest money market fund. The remainder was invested in 6% annual simple interest government securities. Find the amount invested in each if the total annual interest earned is ₱3300.

    Let x = total amount invested 
0.75x amount invested in the market fund
0.25x = amount invested in  government securities

        Gumawa tayo ng table para maging malinaw ang lahat.


        Set up our equation:

0.75x(0.09) + 0.25x(0.06) = 3300
                   .0675x + .015x = 3300
                       1000(.0825x = 3300)
                            825x/825 = 3300000/825
                                         x = ₱40000 ==> total amount invested

                  0.75x = 0.75(40000) = ₱30000 ==> invested in money  market
                 0.25x = 0.25(40000) = ₱10000 ==> invested in government  securities

        Substitute 40,000 as the value of x into the original equations to check if our answer is correct.

             0.75x(0.09) + 0.25x(0.06) = 3300
0.75(40,000)(0.09) + 0.25(40,000)(0.6) ≟ 3300
                                    2,700 + 600 ≟ 3300
                                               3,300 = 3300

Since we got equality, our answer is correct. 


HALIMBAWA 4

A man invests x pesos in bonds and ₱8000 more than this in stocks. How much did he invest in stocks if his total investment is ₱15000?

Let  x = investment in bonds
x + 8000 = investment in stocks

Our equation:
   x + x + 8000 = 15000
               2x + 8000 = 15000
   2x + 8000 – 8000 = 15000 – 8000
           2x = 7000
        2x/2 = 7000/2
             x = ₱3500 ==> invested in bonds

                x + 8000 = 3500 + 8000 = 11500

Thus, ₱11500 is invested in stocks.

Substitute 3500 as the value of x into our original equation to check if our answer is correct.

    x + x + 8000 = 15000
        3500 + 3500 + 8000 ≟ 15000
               15000 = 15000

Since we got equality, our answer is correct.

Mixture Problems 

        Ang isang paraan ng pagsusuri at paglutas ng mga mixture problems ay inilalarawan sa sumusunod na halimbawa.


HALIMBAWA 5

Tom and Jerry blended a chocolate mix that sells for ₱5 by mixing two types of chocolate. If they used 80 mL of chocolate that costs ₱6, how much of another chocolate costing ₱3 did they mix with the first?

    Let  x amount of ₱3 chocolate  mixed with ₱6 chocolate

        Kung hindi pa bihasa sa ganitong klaseng problema, makatutulong nang malaki ang paggawa ng table upang ilagay ang ating mga datos.


        Set up our equation:
          3x + 6(80) = 5(80 + x)
            3x + 480 = 400 + 5x
          3x + 480 – 5x – 480 = 400 + 5x – 5x – 480
                     -2x = - 80
                -2x/-2 = -80/2
                        x = 40

Thus 40 mL of chocolate @ ₱3 is needed for the mix.

        Ihalili natin ang 40 bilang value ng x sa ating orihinal na equation upang matiyak na tumpak ang ating sagot.

  3x + 6(80) = 5(80 + x)
     3(40) + 6(80) ≟ 5(80 + 40)
          120 + 480 ≟ 5(120)
             600 = 600

Dahil ang ating nakuha ay balanse, tumpak ang ating sagot.

HALIMBAWA 6

A chemist has 10 mL of a solution that contains 30% acid. How many mL of pure acid must be added to it in order to increase its acid content to 50%?

    Let  = amount of pure acid to be added

        Set up our equation:
(10 + x) (0.5) = 3 + x
         5 + 0.5x = 3 + x
   10(5 + 0.5x = 3 + x)
          50 + 5x = 30 + 10x
50 + 5x – 50 – 10x = 30 + 10x – 10x – 50
                 -5x = -20
            -5x/-5 = -20/-5
                    x = 4 

Thus, 4 ml of pure acid must be added to the solution to make its acid content 50%.

        Substitute 4 for x into our original equation to check if our answer is correct.

(10 + x) (0.5) = 3 + x
(10 + 4) (0.5) ≟ 3 + 4
          14(0.5) ≟ 7
                    7 = 7

Since we got equality, our answer is correct.


Pagsasanay 

        Solve the following word problems and check your answers:

1.    Kiko and Kikay start from the same point and jog in opposite directions. Kiko jogs 4 km/h faster than Kikay. After 3 hours, they are 30 kilometers apart. How fast did each jog?

2.    Bongbong leaves his house riding a bike at 20 km/h. Leni leaves 4 hours later on a motorcycle to catch up with him traveling at 60 km/h. How long will it take her to catch up with him?

3.     Manny invested ₱10,000, part at 6%, and the rest at 5%, in interest-bearing accounts. At the end of the year, his total investment income was ₱566. How much did Manny invest at each rate?

4.    An investment of ₱6,000 is made at an annual simple interest rate of 6%. How much additional money must be invested at an annual simple interest rate of 10% so that the total annual interest earned is 9% of the total investment?

5.    White sugar worth ₱70 per kilo is mixed with brown sugar worth ₱50 per kilo to obtain 50 kilos of a mixture worth ₱65 per kilo. How many kilos of each type is used?

6.    Solution A is 60% hydrochloric acid, while solution B is 85% hydrochloric acid. How many liters of each solution should be used to make 90 liters of a solution which is 75% hydrochloric acid?

ANSWERS:

Wednesday, November 24, 2021

Lesson 5 - Applications of Linear Equations: Number, Geometric, and Work Word Problems

 Lesson 5 – Applications of Linear Equations 

        Sa nakaraang mga aralin ay napag-aralan natin kunin ang solution set ng ating simultaneous equations o linear equations sa pamamagitan ng pag-plot ng graph ng mga ito, gamit ang  substitution method, at elimination method.  Sa leksyong ito, i-aaplay natin ang ating natutunang konsepto at pamamaraan sa paglutas ng mga word problems na kinasasangkutan ng linear equations.



MATUTO TAYO

        Ang kaalaman kung paano lutasin ang mga linear na equation ay maaaring gamitin sa mga sumusunod: number problems, geometric  problems, work problems, uniform motion problems, investment problems, at mixture problems na maaaring maging kapaki-pakinabang sa ating pang-araw-araw na buhay. Talakayin natin ang bawat uri ng word problem nang detalyado. Uunahin natin ang mga word problems na may kinalaman sa number, geometric figures, at work problems.

Number Problems

        Sa unang aralin ay nagawa nating isalin ang mga ordinaryong parirala at pangungusap sa matematika. Magagamit na natin ang kaalamang iyon upang malutas ang mga number problems. Tingnan ang mga sumusunod na halimbawa.

HALIMBAWA 1

If one number is three times as large as another number and the smaller number is increased by 19, the result is 6 less than twice the larger number. What is the larger number?

        Let x = the smaller number
3x = the larger number
x + 19 = the smaller number increased by 19
result = = (equal sign)
2(3x) – 6         = 6 less than twice the larger number

        Set up our equation and solve:

x + 19 = 2(3x) – 6
x + 19 = 6x – 6
      5x = 25 (Transposition)
   5x/5 = 25/5
        x = 5 ==>  the smaller number
      3x = 3(5) = 15 ==> the larger number

        Thus, 15 is the larger number.

        Ihalili natin ang ating nakuhang sagot sa ating orihinal na equation upang matiyak na tumpak ang ating sagot.

                x + 19 = 2(3x) – 6
                5 + 19 ≟ 2(15) - 6
                      24 ≟  30 - 6
                      24 = 24

        Dahil balanse ang ating nakuhang mathematical expressions, nangangahulugan ito na tumpak ang ating nakuhang sagot.
    

HALIMBAWA 2

Forty pesos less than  1/2  of Tim’s weekly salary is ₱800. How much does Tim earn each week?

    Let x = Tim’s weekly salary
    1/2x - 40 = Forty pesos less than ½ of  Tim’s weekly salary
is 800 = = 800

        Set up the equation and solve:

        1/2x – 40 = 800
                1/2x = 840 (Transposition)
            2(1/2x = 840)
                     x = 1680

Thus, Tim earns ₱1,680 per week.

        Ihalili natin ang ating nakuhang sagot na 1,680 bilang value ng x sa ating
orihinal na equation upang matiyak na tumpak ito.

                1/2x – 40 = 800
      1/2(1,680) - 40 ≟ 800
                 840 - 40 ≟  800
                         800 = 800

        Dahil balanse ang ating nakuhang mathematical expressions, nangangahulugan ito na tumpak ang ating nakuhang sagot.


Geometric Problems

        Ngayon, suriin ang isang problema na kinasasangkutan ng mga geometric figure.

HALIMBAWA 3

If the length of a rectangle is 5 m less than twice the width, and the perimeter is 44 m long, find its length and width.

Sa pagsagot ng ganitong klaseng problema, dapat ay alam natin ang hugis ng mga geometric figures at paano kukunin ang kanilang mga bahagi.

        Dahil kinapapalooban ng isang rectangle ang ating problema sa itaas, alalahanin natin ang pigura ng isang rectangle.


        Base sa larawan sa itaas, ang isang rectangle ay may apat na gilid. Dalawa ang mahabang sukat o tinatawag na length. Dalawa rin ang maikling gilid na tinatawag namang width. Ang mga length ay may parehong haba o sukat, gayundin ang mga width.

Dapat din nating alamin ang konsepto ng perimeter para masagot natin ang problema. 

        Ang perimeter ay ang kabuuang mga gilid ng isang  rectangle. Ito ay may pormulang:

Perimeter (P) = length + length + width + width or
P = 2 length + 2 width

Dahil batid na natin ang hugis, mga bahagi, at konsepto ng perimeter at rectangle, handa na nating sagutin ang ating word problem.

    Let x = width of the rectangle
2x – 5 = length of the rectangle
    44 = Perimeter of the rectangle

Gamit ang pormula ng perimeter na:

P = 2 length + 2 width, ihalili natin ang ating mga expressions.

                P = 2 length + 2 width
44 = 2(2x – 5) + 2x
44 = 4x – 10 + 2x
6x – 10 = 44                (Transposition)
6x = 54
6x/6 = 54/6
x = 9 m ==> width of the rectangle
2x – 5 ==> 2(9) – 5 ==> 18 – 5  =
13 m ==> length of the rectangle

        Thus, the length of our rectangle is 13 m and its width is 9 m.

Ihalili natin ang ating nakuhang mga sagot  sa pormula ng perimeter upang matiyak na tama ito.

   P = 2 length + 2 width
44 ≟ 2(13) + 2 (9)
44 ≟ 26 + 18
44 = 44

        Dahil tama ang nakuha nating equality, tumpak ang nakuha nating sukat ng length na 13 m at width na 9 m.

HALIMBAWA 4

The first side of a triangle is 5 cm less than its second side, the third side is 3 cm more than the first and the perimeter of the triangle is 17 cm long. How long is each side?

`     Let x = length of the 2nd side
  x – 5 = length of the 1st side
 (x – 5) + 3 = length of the 3rd side
     17 = perimeter of the triangle

        Set up the equation and solve:

side 1 + side 2 + side 3 = Perimeter of a triangle

        (x - 5) + x + [(x - 5) + 3] = 17
                     3x – 7 = 17 (Simplification)
                           3x = 24 (Transposition)
                        3x/x = 24/3
                             x = 8 cm ==> length of the 2nd side
                      x – 5 ==> 8 – 5 = 3 cm ==> length of the 1st side
       (x - 5) + 3 ==> 8 – 5 + 3 =  6 cm ==> length of the 3rd side

        Thus, the sides of our triangle measure 8, 3, and 6 cm.

Ihalili natin ang ating mga sagot sa pormula ng perimeter upang matiyak na tama ang mga ito.

side 1 + side 2 + side 3 = Perimeter of a triangle
   8 + 3 + 6 ≟ 17
      17 = 17

        Maaari rin nating ihalili ang 8 na value ng x sa ating original na equation.

            (x - 5) + x + [(x - 5) + 3] = 17    
            (8 - 5) + 8 + [(8 - 5) + 3]  17
                            3 + 8 + (3 + 3)  17
                                     3 + 8 + 6  17
                                                17 = 17
    
        Dahil tama ang nakuha nating equality, tumpak ang nakuha nating sukat ng mga sides ng triangle na  3, 8, at 6 cm.


Work Problems

Sa paglutas ng mga work problems, tandaan na kung ang isang tao ay makakagawa ng isang trabaho sa loob ng 5 araw, nakukumpleto niya ang 1/5 ng trabaho sa isang araw, 2/5 sa dalawang araw, at x/5 sa x na araw. Nakakatulong ang isang diagram na ipakita ang relasyong ito.

 Complete Job
                                        1/5 ng trabaho ang matatapos sa isang araw.

        Sa pangkalahatan, kung aabutin ng b araw upang makumpleto ang isang trabaho, ang bahagi ng trabaho na maaaring gawin sa a na mga araw ay kinakatawan ng fraction na 𝒂/𝒃.

HALIMBAWA 5

Alfred can mow the lawn in 40 minutes and Abel can mow the lawn in 60 minutes. How long will it take for them to mow the lawn together?

        Let     x     = the number of minutes it will take the two men to complete the job together
𝑥/40     = the part of the job that Alfred can do in x minutes
𝑥/60     = the part of the job that Abel can do in x minutes

The relationship used in setting up the equation is:

Part of job done by Alfred + Part of job done by Abel = Complete job.

        That is: 𝑥/40 + 𝑥/60=1

        Multiply the equation with the LCM of 40 and 60 which is 120.

        120(𝑥/40 + 𝑥/60 = 1)

   120𝑥/40 + 120𝑥/60 = 120 
         3x + 2x = 120

                             5x = 120  

                                  5x/5 = 120/5

                                x = 24 minutes

Thus, the time taken for both of them to mow the lawn together is 24 minutes.

        Ihalili natin ang 24 minutes bilang value ng x sa ating orihinal na equation upang matiyak na tumpak ang ating sagot.

        𝑥/40 + 𝑥/60 = 1 

            24/40 + 24/60 ≟ 1 

    120(24/40 + 24/60 ≟ 1)

            3(24) + 2(24) ≟ 120
     72 + 48 ≟ 120 

           120 = 120

Since we got equality, thus, our answer of 24 minutes is correct.

HALIMBAWA 6

A swimming club manager needs to fill the pool in 8 hours and she knows that the built-in water line will take 12 hours to fill the pool. How many hours would it take the auxiliary hose to fill the pool with water?

    Let x = number of hours would it take the auxiliary hose to fill  the pool completely
    8/𝑥 = part of the auxiliary hose to fill the pool in 8 hours
    8/12 = part of the built-in water line to fill the pool in 8 hours

            Set up the equation and solve.

        8/𝑥 + 8/12 = 1

12x(8/𝑥 + 8/12 = 1)

     96x/𝑥  +  96𝑥/12 = 12𝑥 

                           96 + 8x = 12x

 96 – 96 + 8x – 12x = 12x – 12 – 96    (Transposition)

                 -4x = -96

            -4x/-4 = -96/-4

                    x = 24 hours

Thus, the auxiliary hose needs a minimum rate of 24 hours to fill the pool.

Substitute 24 as the value of x in the original equations to check if our answer is correct.

        8/𝑥 + 8/12 = 1
    
     8/24 + 8/12 ≟ 1

                24(8/24 + 8/12 ≟ 1)

     192/24 + 192/12 = 24 

                             8 + 16 = 24

                   24 = 24
Since we got equality, our answer of 24 hours is correct. 


Pagsasanay 

        Solve the following word problems and check your answers:

1. One number exceeds another number by 5. If the sum of the two numbers is 39, find the smaller number.

2. The denominator of a fraction exceeds the numerator by 4. If 6 is added to the numerator and 2 is subtracted from the denominator, the resulting fraction equals 5. Find the original fraction.

3. A rectangle is 4 times as long as it is wide. If the length is increased by 4 inches and the width is decreased by 1 inch, the area will be 60 square inches. What were the dimensions of the original rectangle?

4. It takes Marie 10 hours to pick sixty bushels of apples. Kyle can pick the same amount in 12 hours. How long will it take if they work together? Round your answer to the nearest hundredths.

ANSWERS:

Friday, November 19, 2021

Lesson 4A - Systems of Linear Equations - Solving by Elimination

Part 3 – Solving System of Linear Equations by Elimination

        Sa nakaraang dalawang aralin ay napag-aralan natin kunin ang solution set ng ating simultaneous equations sa pamamagitan ng pag-plot ng graph ng mga ito at gamit ang  substitution method. Sa leksyong ito, aalamin naman natin kung paano kunin ang solution set ng ating linear equations in two variables gamit ang elimination method.


MATUTO TAYO

        Ang layunin ng elimination method ay alisin ang isa sa mga variable. Sa pamamaraang ito, dalawa ang ating istratehiya. Maaari nating i-add ang dalawang equations o ibawas/ i-subtract ang isang equation mula sa isa pa.

ADDING TWO EQUATIONS

Sinasabing mas madali ang elimination method sa pamamagitan ng pagdaragdag (addition) ng isang equation sa isa pang equation.

Halimbawa 1

Solve the following using the elimination method:
x – y = -6  (Equation 1)
x + y =  8 (Equation 2)

1. I-add o idagdag ang kaukulang panig ng dalawang equation upang maalis ang y.
        x – y = -6
      + x + y =  8 
              2x + 0 =  2
            2x = 2
         2x/2 = 2/2
              x = 1

2. I- substitute o ihalili ang 1 para sa value ng x sa Equation 1 (o Equation 2) upang mahanap ang value ng y.

Kung sa Equation 1:
x – y = -6
1 – y = -6
    - y = -7
        -1(-y = - 7)
      y = 7

3. Suriin natin kung ang (17) ay tumpak sa dalawang equation.

Para sa Equation 1:
x – y = -6
1 – 7 ≟ -6
      7 = 7

Para sa Equation 2:
x + y = 8
1 + 7 ≟ 8
      8 = 8

        Dahil tumpak ang nakuha nating equality sa dalawang equation, samakatuwid, ang ating nakuhang solution set na (17) ay tama.

Subtracting Two Equations

May mga pagkakataon na nagiging mas kumplikado pa ang ating nakukuhang equation kapag pinag-add natin ang ating dalawang equations. Maraming sistema ang mahahanapan ng solusyon sa pamamagitan ng pagbabawas (subtraction) ng isang equation mula sa isa pang equation.

Halimbawa 2

Solve the following system by elimination:
4x + 2y = 14 (Equation 1)
5x + 2y = 16 (Equation 2)

Pansinin ang Equation 1 at 2. Makikita na hindi natin maaalis ang alinmang variable kapag ginamit natin ang elimination by addition. Sa ganitong pagkakataon, ang pagbabawas ng isang equation sa isa pa ang mas madaling option.

Ang tanong, aling equation ang ibabawas natin sa isa pa? 

        Pansinin ang mga coefficient ng dalawang equations. Kung anong equation ang may mas mababang coefficient, iyon ang ibabawas natin sa equation na may mas malalaking coefficient.

Pero ano nga ba ang coefficient?

        Ito ay ang bilang/numero bago ang x o y.

Sa Equation 1 na 4x + 2y = 14, ang coefficient ng x ay 4 at ang coefficient ng y ay 2. Sa Equation 2 na 5x + 2y = 16, ang coefficient ng x ay 5 at ang coefficient ng y ay 2. 

Maaari namang hindi na pag-ukulan pa ng pansin ang mga coefficients ng dalawang equations. Kahit alin ay p’wedeng ibawas sa isa pa. Gayunman, maging maingat lang sa pagpapalit ng signs ng mga ito dahil kapag namali, mali rin ang makukuhang value. 

        Sa itaas, napagpasyahan nating ibawas ang Equation 1 dahil mas mababa ang coefficient ng x nito kumpara sa coefficient ng x ng Equation 2.

        5x + 2y = 16 (Equation 2)
            - (4x + 2y = 14) (Equation 1)
           x + 0 = 2
                 x = 2

Tandaan na ang buong equation ng isa ang ibinabawas natin mula sa isa pang equation. Dagdag pa, nababago ang signs ng mga terms.

Ihalili natin ang 2 sa x sa Equation 1 (o Equation 2) para makuha natin ang value ng y.

         Kung sa Equation 2:
5x + 2y = 16
       5(2) + 2y = 16
          10 + 2y = 16
          2y = 6
       2y/2 = 6/2
            y = 3
Ihalili natin ang (23) sa  Equation 1 at Equation 2 para matiyak kung tama ang ating solution set. 

         Para sa Equation 1:
      4x + 2y = 14
4(2) + 2(3) ≟ 14
         8 + 6 ≟ 14
      14 = 14

        Para sa Equation 2:
         5x + 2y = 16
   5(2) + 2(3) ≟ 16
10 + 6 ≟ 16
         16 = 16

        Dahil tama ang nakuha nating equality sa ating simultaneous equations, nangangahulugan ito na ang ating nakuhang solution set na (2, 3) ay tumpak.

Pareho pa rin kaya ang ating solution set kung basta na lamang natin ibinawas ang Equation 2 sa Equation 1? Tingnan natin.

4x + 2y = 14         (Equation 1)
      - (5x + 2y = 16) (Equation 2)
        -x + 0 = -2
      -1(-x = -2)
              x = 2

        Ihalili natin ang 2 sa x sa Equation 1 (o Equation 2) para makuha natin ang value ng y.

Kung sa Equation 1:
4x + 2y = 14
       4(2) + 2y = 14
            8 + 2y = 14
          2y = 6
       2y/2 = 6/2
            y = 3
Ihalili natin ang (23)   Equation 1 at Equation 2 para matiyak kung tama ang ating solution set. 

        Para sa Equation 1:
      4x + 2y = 14
4(2) + 2(3) ≟ 14
          8 + 6 ≟ 14
       14 = 14

        Para sa Equation 2:
         5x + 2y = 16
   5(2) + 2(3) ≟ 16
10 + 6 ≟ 16
         16 = 16

        Mapapansin na tama pa rin ang nakuha nating solution set na (2, 3) sa ating simultaneous equations kahit na direkta nating ibinawas ang isang equation mula sa isa pang equation na hindi isinasaalang-alang ang kani-kanilang coefficients.

Dahil dito, nasasainyo na ang pumili ng pamamaraan na mas madali para sa inyo. 

Multiplying by a Constant

May mga pagkakataon na hindi natin direktang maidaragdag o maibabawas ang isang equation sa isa pa upang mawala ang isang variable o unknown. Magkaminsan, kailangan nating mag-multiply ng isang constant (positive o negative) upang ang coefficient ng x o y ng isang equation ay maging katulad o kapareho ng coefficient ng x o y ng isa pang equation. Nararapat ito nang sa gayon ay maisagawa natin ang elimination by addition o subtraction.

Halimbawa 3

Solve the following system by elimination:
3x + 4y = 52 (Equation 1)
  5x + y = 30 (Equation 2)

Pansinin ang Equation 1 at 2. Makikita na magkaiba ang coefficient ng x at y ng dalawang equation. Dahil dito, hindi natin magagamit nang direkta ang elimination by addition o subtraction.

Kailangan nating mag-multiply ng isang constant upang magkaroon ng magkaparehong coefficient ang ating sistema. 

                    3x + 4y = 52 (Equation 1)
      5x + y = 30 (Equation 2)

Anong constant ang ating imu-multiply sa isang equation upang maging kapareho nito ang coefficient ng isang variable ng isa pang equation?

Kung imu-multiply natin sa -4 ang Equation 2, magiging pareho na ang coefficient na x nito sa Equation 1. Subukin natin.
-4 (5x + y = 30)
-20x – 4y = - 120 (Equation 2a)

I-add natin ang Equation 2a sa Equation 1.

                     3x + 4y = 52 (Equation 1)
      +   -20x -4y = -120 (Equation 2a)
   -17x + 0 = -68
         -17x = -68
 -  17x/-17 = -68/-17
               x = 4

Ihalili natin ang 4 sa sa Equation 1 (o Equation 2) upang mahanap natin ang value ng y.
Para sa Equation 1:
3x + 4y = 52
     3(4) + 4y = 52
12 + 4y = 52
        4y = 40
     4y/4 = 40/4
          y = 10

        Upang matiyak na tama ang ating solution set na (410), ihalili natin ang mga value na ito  sa Equation 1 at Equation 2.

        Para sa Equation 1:
        3x + 4y = 52
3(4) + 4(10) ≟ 52
       12 + 40 ≟ 52
        52 = 52

        Para sa Equation 2:
      5x + y = 30
 5(4) + 10 ≟ 30
    20 + 10 ≟ 30
     30 = 30

        Dahil tama ang nakuha nating equality sa ating simultaneous equations, nangangahulugan ito na ang ating nakuhang solution set  na (410) ay tumpak.

Summary

        To solve a system of linear equations in two variables by elimination, follow these steps: (Upang malutas ang system of linear equations na may dalawang variables o unknowns sa pamamagitan ng elimination, sundin ang mga hakbang na ito:)

1.    Arrange the two given equations in standard form, that is, ax + by = c, where a, b and c are constants. 
     ( Ayusin ang dalawang ibinigay na equation sa karaniwang anyo, iyon ay, ax + by = c, kung saan ang
a, b at c ay mga constants.)

2.    Reduce the two equations in two variables to a single equation in one variable. (Gawing isang equation na may isang variable/unknown ang dalawang equations na may dalawang variables/unknowns.)

a. If both equations have a variable with the same numerical coefficient, eliminate it by: (Kung ang dalawang equations ay may isang variable/unknown (x o y) na may parehong coefficient, alisin ito sa pamamagitan ng:)

        (1) adding the two equations if their coefficients have opposite signs; or [pag-add o pagdaragdag ng dalawang equation kung ang kanilang mga coefficient ay may magkasalungat na mga signs (positive at negative); o]

(2) subtracting the two equations if their coefficients have the same sign. (pagbabawas ng dalawang equation kung ang kanilang mga coefficients ay pareho ang mga signs (parehong positive o parehong negative).

        b. When neither variable has the same numerical coefficient, multiply one or both of the given equations by numbers which will make the numerical coefficients of one of the variables the same in both equations and proceed as in Step a. (Kapag walang parehong numerical coefficient ang alinman sa variable, i-multiply ang isa o parehong equation sa numero o mga numero para gawing magkapareho ang mga numerical coefficient ng isa sa mga variable sa parehong equation at magpatuloy tulad ng sa Hakbang a.)

3. Solve for the value of the remaining variable. (Kunin ang value ng natitirang variable/unknown.)

4.    Substitute this value to any of the given equations to find the value of the remaining variable. (Ihalili ang nakuha value sa alinman sa dalawang equations upang mahanap ang isa pang variable/unknown.)

5.    The resulting number pair is the solution set. (Ang makukuhang ordered pairs (x, y) ang solution set ng simultaneous equations.)

6.    Check the values by substituting them to the given equations. (Suriin ang mga values sa pamamagitan ng paghalili ng mga ito sa dalawang equations.)

        Ang mga equations sa ilang sistema ay maaaring maglaman ng mga fraction o mga simbolo ng pagpapangkat. Upang makatulong na malutas ang mga ito dapat mo munang gawing simple o iayos ang mga ito sa karaniwang anyo, ax + by = c. Pagkatapos ay maaari mo nang lutasin ang sistema sa pamamagitan ng simpleng pagdaragdag o pagbabawas.

Halimbawa 4 

        Solve −𝟏/𝟏𝟎𝒙 + 𝟏/𝟐𝒚 = 𝟒/𝟓     (Equation 1)
𝟏/𝟕𝒙 + 𝟏/𝟑𝒚 = −𝟐/𝟐𝟏     (Equation 2) 

Step 1: The equations should be cleared of fractions first.

Simplify Equation 1:
−𝟏/𝟏𝟎𝒙 + 𝟏/𝟐𝒚 = 𝟒/𝟓

a. Multiply the equation with the LCM of the denominators or the LCD of the fractions, which is 10.

        10 (−1/10𝑥 + 1/2𝑦 = 4/5)

        −10/10𝑥 + 10/2𝑦 = 40/5

                                  -x + 5y = 8 (Equation 3)

        Simplify Equation 2:
𝟏/𝟕𝒙 + 𝟏/𝟑𝒚 = −𝟐/𝟐𝟏

a. Multiply the equation with the LCM of the denominators or the LCD of the fractions, which is 21.

        21 (1/7𝑥 + 1/3𝑦 = −2)/21

         21/7𝑥 + 21/3𝑦 = −42/21

         3x + 7y = -2     (Equation 4)

        Our new equations in standard form==> ax + by = c

        -x + 5y = 8 (Equation 3)
       3x + 7y = -2 (Equation 4)

Step 2: Since there is no same coefficient in both equations, we need to multiply Equation 3 by 3 so that we can solve this system by elimination.

        3(-x + 5y = 8)
       -3x + 15y = 24 (Equation 3a)

Step 3. Add Equation 3a and Equation 4.

        -3x + 15y = 24 (Equation 3a)
           +    3x +   7y = -2 (Equation 4)
                 22y = 22
            22y/22 = 22/22
                     y = 1

Step 4: Substitute the value of y which is 1 into Equation 3 or 4 to find the value of x.
For Equation 4:
3x + 7y = -2
3x + 7(1) = -2
3x + 7 = -2
3x = -9
3x/3 = -9/3
x = -3
Step 5. Check if the solution set (-31) is correct by substituting it for the original equations (Equation 1 and Equation 2).

For Equation 1:
−𝟏/𝟏𝟎𝒙 + 𝟏/𝟐𝒚 = 𝟒/𝟓

−1/10(−𝟑) + 1/2(𝟏) = 4/5

                3/10 + 1/2 = 4/5

          10(3/10 + 1/2 = 4/5)

           30/10 + 10/2 = 40/5

                       3 + 5 = 8

                             8 = 8

        For Equation 2:

         𝟏/𝟕𝒙 + 𝟏/𝟑𝒚 = −𝟐/𝟐𝟏
1/7(−𝟑) + 1/3(𝟏) = −2/21

            −𝟑/𝟕 + 𝟏/𝟑 = −𝟐/𝟐𝟏

      𝟐𝟏(−𝟑/𝟕 + 𝟏/𝟑 = −𝟐/𝟐𝟏)

       −𝟔𝟑/𝟕 + 𝟐𝟏/𝟑 = −𝟒𝟐/𝟐𝟏

                    -9 + 7 = - 2 

                                          -2 = -2

        Since we got two equalities, thus (-31) is the solution set of our system of linear equations.

Pagsasanay 

        Solve the following system of linear equations or simultaneous equations by elimination and check your answers:

1. 5x + 3y = 17
  x + 3y = 1

2. 5x - 3y = 19
2x - 4y = 16

3.  𝑥/2+𝑦/8=4

𝑥/3  −𝑦/2=−2 

ANSWERS:

Wednesday, November 17, 2021

Lesson 4A - Systems of Linear Equations - Solving by Substitution: Algebra in Taglish

Sa ALS Module Equations 2, Lesson 4 Part 1 ay napag-aralan natin kunin ang solution set ng ating simultaneous equations sa pamamagitan ng pag-plot ng graph ng mga ito. Napag-alaman natin na ang solution ng system of linear equations gamit ang graph ay ang coordinates o ordered pairs nito kung saan nag-intersect o nag-cross ang dalawang graphs ng ating mga equations.



Part 2 – Solving System of Linear Equations by Substitution

        Sa araling ito ay pagtutuunan naman natin ang pagkuha ng solution ng  simultaneous equations sa pamamagitan ng Algebra. Minsan, hindi masyadong accurate ang pagkuha ng solution ng system of linear equations gamit ang graph lalo na at hindi integers ang solution set o hindi tama ang pagpa-plot ng mag-aaral sa ordered pairs ng dalawang equations. Dahil dito, may ilan pang pamamaraan kung paano makukuha ang solution ng simultaneous equations. Isa na rito ang substitution method.

MATUTO TAYO

        Kung ang isang variable o unknown sa isang equation ng isang system ay nahiwalay na sa isang panig, maaari mong palitan ang value na nakuha mo para sa variable/unknown na iyon sa kabila o ikalawang equation. Ibig sabihin, kapag nakuha mo na ang value ng x bilang variable o unknown sa unang equation, maaari mo nang ihalili ang value na ito ng x sa ikalawang equation upang makuha naman ang value ng y. 

Halimbawa 1

        Solve the following using the substitution method:
x = 3y          (Equation 1)
x + 3y = 18 (Equation 2)

Sa sistema sa itaas, makikita sa Equation 1 na tinukoy na ang value ng x in terms of y. Kung isa-substitute o ihahalili natin ang value na ito ng x sa Equation 2, magiging isa na lamang ang ating variable o unknown. Sa madaling salita, makukuha na natin ang value ng y.

Subukin natin.

Mula sa Equation 1 na  x = 3y , magiging ganito na ang Equation 2 na x + 3y = 18:

3y  + 3y = 18
        6y  = 18
      6y/6 = 18/6
           y = 3

I-substitute natin ang value ng y sa Equation 1 upang makuha natin ang numerical value ng x.

x = 3y 
x = 3(3
x = 9

        Para matiyak na tama ang ating nakuhang solution na (93), ihalili natin ang mga value na ito sa ating Equation 1 at Equation 2.

Para sa Equation 1:

x = 3y 
9 ≟ 3(3)
9 = 9

Para sa Equation 2:

x + 3y = 18 
9 + 3(3) ≟ 18
9 + 9 ≟ 18
18 = 18

        Dahil tama ang nakuha nating equality sa Equation 1 at Equation 2, samakatuwid, ang ordered pair na  (93) ang solution ng ating sistema.


Halimbawa 2

        Minsan ang alinman sa equation ay walang isang variable lamang sa isang panig ng equation. Maaari nating lutasin ang isa sa mga variables o unknowns sa isang equation at ipalit ang value na ito sa kabilang equation.

Solve the following system by substitution:
3x + y = 13 (Equation 1)
 5x – 2y = 7 (Equation 2)

Pansinin ang Equation 1. Makikita na ang coefficient ng y ay 1, samakatuwid, madaling lutasin ang equation na ito para sa y in terms of x.

                3x + y = 13
        y = -3x + 13 (Transposition)

Pagkatapos, ihalili natin ang value ng y sa Equation 2 para makuha ang value ng x.
5x – 2y = 7
5x – 2(-3x + 13) = 7
5x + 6x – 26 = 7
11x – 26 = 7
11x = 33
11x/11 = 33/11
x = 3
I-substitute natin ang value ng x na 3 sa alinman sa Equation 1 o 2 upang makuha natin ang value ng y.

        Subukin natin sa Equation 1.
3x + y = 13
        3(3) + y = 13
  9 + y = 13
        y = 4

Upang matiyak na tumpak ang ating nakuhang sagot na (34), ipalit natin ito sa mga variables ng ating dalawang equations.

Para sa Equation 1:
  3x + y = 13
       3(3) + 4 ≟ 13
    9 + 4 ≟ 13
        13 = 13

Para sa Equation 2:
   5x - 2y = 7
    5(3) – 2(4) ≟ 7
    15 - 8 ≟ 7
            7 = 7

        Dahil tama ang nakuha nating equality sa ating simultaneous equations, nangangahulugan ito na ang ating nakuhang solution na (3, 4) ay tumpak.

Summary

        To solve a system of linear equations in two variables using the substitution method, follow these steps: (Upang malutas ang isang sistema ng mga linear na equation sa dalawang variable gamit ang paraan ng pagpapalit, sundin ang mga hakbang na ito:)

1.        Use either of the equations to solve for one variable in terms of the second variable. (Always select the equation wherein the variable is easier to work with.)
(Gamitin ang alinman sa mga equation upang malutas ang isang variable in terms ng pangalawang variable. (Palaging piliin ang equation kung saan mas madaling gamitin ang variable.)

2.        Substitute the expression obtained in Step 1 to the other equation. (Ipalit ang expression na nakuha sa Hakbang 1 sa isa pang equation.)

3.        Solve the resulting equation to find the value of the variable. ( I-solve ang nakuhang equation upang mahanap ang value ng variable.)

4.     Substitute the value of this variable to the simpler equation to find the value of the other variable. (Ipalit ang value ng variable na ito sa mas simpleng equation upang mahanap ang value ng iba pang variable.)

5.        The resulting number pair is the solution set. (Ang nakuhang pares ng numero (ordered pairs) ay ang solution set.)

6.        Check the answers you got by substituting them in the original equations. (Suriin ang mga sagot na nakuha mo sa pamamagitan ng pagpapalit sa kanila sa orihinal na mga equation.)

Pagsasanay 

        Solve the following system of linear equations or simultaneous equations by substitution and check your answers:

1. x – 5y = 7
2x – 4y = 8

2. 5x + 2y = 10
4x + 3y = 15

3.  2x – y = a
x – 2y = d 

ANSWERS: