Tienes $ 100. Tienes que comprar 100 mascotas. Cada perro es de $ 25, cada gato es de $ 1 y cada rata es de 25 centavos. Debe comprar al menos una de cada mascota. ¿Cómo se puede hacer esto?

Suponiendo que (1) tiene que usar todos los $ 100 y que (2) la frase “tiene que comprar 100 mascotas” significa exactamente 100, ni más ni menos:

La forma en que está redactado el problema, son 2 ecuaciones en tres variables (llamémoslas d, c y r para saber cuántos de cada animal):

Costo: 25d + c + 0.25r = 100
Total: d + c + r = 100

Vas a tener múltiples soluciones. Pero los límites del problema nos ayudan. El problema requiere al menos uno de cada uno, por lo que al menos un perro. Sabemos que no va a tener 4 o más perros (sin dinero para comprar otras mascotas). Y a menos que esté en una cultura que come carne de perro, no va a comprar medio perro, gato o rata. Establezca d = 1, 2 o 3 y resuelva sobre los números naturales:

Si d = 1:
25 + c + 0.25r = 100
1 + c + r = 100

Esto se convierte en 2 ecuaciones en dos variables:
c + 0.25r = 75
c + r = 99

Podemos resolver:
c = 67, r = 32. Entonces, un perro, 67 gatos y 32 ratas.

Si d = 2:
50 + c + 0.25r = 100
2 + c + r = 100

Tienes dos perros, 34 gatos y 64 ratas.

Si d = 3:
75 + c + 0.25 = 100
3 + c + r = 100

Tienes tres perros, 1 gato y 96 ratas.

Si no tiene que usar todos los $ 100, entonces todas las apuestas están canceladas.

[actualizado 1/5/10: Gracias, Michael: no tomé en cuenta la posibilidad de que “tienes que comprar 100” también podría significar “al menos 100”.

Costo para comprar una de cada mascota: $ 25 / perro + $ 1 / gato + $ 0.25 / rata = $ 26.25.

No queda claro a partir de la pregunta si está optimizando la cantidad exacta gastada, el costo más bajo o la mayoría de las mascotas.

Si se gasta la cantidad exacta: vea la respuesta de Keith. Hay múltiples soluciones.

Si el costo más bajo: $ 26.25 + ($ 0.25 * 97 mascotas restantes) = $ 50.50 por 100 mascotas.

Si la mayoría de las mascotas: 3 mascotas + ($ 73.75 restantes / $ 0.25 por rata) = $ 100 por 298 mascotas.

25d + c + .25r = 100
Y d + c + r = 100
Implica 24d-.75r = 0 (restando la segunda ecuación de la primera ecuación)
Por lo tanto, r = 32d,
Entonces, cuando d = 1, r = 32 yc = 67 (ya que c = 100- (d + r))
cuando d = 2, r = 64 yc = 34
y cuando d = 3, r = 96 y c = 1,
Entonces las posibles respuestas son
1 perro, 32 ratas y 67 gatos,
2 perros, 64 ratas y 34 gatos,
Y 3 perros, 96 ratas y 1 gato.

Pan comido