Ecuación de Dos Pasos

Preálgebra

Una ecuación de dos pasos requiere exactamente dos operaciones inversas para aislar la variable y encontrar la solución.

Visualization

Definition

Una ecuación de dos pasos necesita dos movimientos para resolverse: primero sumas o restas, luego multiplicas o divides (o al revés), hasta que la variable quede sola. Una ecuación de dos pasos es una ecuación lineal de la forma estándar $ax + b = c$ que requiere dos operaciones inversas para aislar la variable: (1) deshacer la suma o resta, y luego (2) deshacer la multiplicación o división, siguiendo siempre el orden inverso al orden de las operaciones (primero las operaciones externas, luego las internas). Para $a \neq 0$, la ecuación $ax + b = c$ tiene la solución única $x = (c-b)/a$ sobre cualquier cuerpo, obtenida aplicando el inverso aditivo de $b$ y luego el inverso multiplicativo de $a$, y esta existencia y unicidad reflejan los axiomas de cuerpo.

Example

Resuelve $2x + 3 = 11$: resta $3$ de ambos lados para obtener $2x = 8$, luego divide ambos lados entre $2$ para obtener $x = 4$. Resuelve $x/3 - 5 = 2$: suma $5$ a ambos lados para obtener $x/3 = 7$, luego multiplica ambos lados por $3$ para obtener $x = 21$, y comprueba que $21/3 - 5 = 2$. Sobre $\mathbb{Q}$, al resolver $(3/4)x + 1/2 = 5/4$: resta $1/2$ para obtener $(3/4)x = 3/4$, luego multiplica por $4/3$ para obtener $x = 1$.

Key Insight

Piensa en la variable como si estuviera envuelta en dos capas: primero quitas la capa exterior, luego la interior. La solución de una ecuación de dos pasos es única en cualquier cuerpo de característica $0$, pero en un cuerpo de característica $p$ (un primo), la ecuación $ax = b$ no tiene solución cuando $a = 0$ y $b \neq 0$, y todo elemento es una solución cuando $a = 0$ y $b = 0$, lo que generaliza los casos de "sin solución / soluciones infinitas" del contexto de los números reales.