Enunciado:
Discutir y resolver el siguiente sistema de ecuaciones lineales:
\left.\begin{matrix}
3\,x &-&3\,y&+&z=&11 \\
2x &-&3\,y&+&2\,z=&9 \\
x &-&2\,y&+&4\,z=&3 \\
\end{matrix}\right\}
Resolución:
Reduciendo el sistema por Gauss,
\left.\begin{matrix}
3\,x &-&3\,y&+&z=&11 \\
2x &-&3\,y&+&2\,z=&9 \\
x &-&2\,y&+&4\,z=&3 \\
\end{matrix}\right\}
Mediante las siguientes operaciones elementales entre ecuaciones
\left.\begin{matrix}
-2\,e_1+3\,e_2 \rightarrow e_2\\
-2\,e_3+3\,e_2 \rightarrow e_3\\
\end{matrix}\right.
obtenemos el siguiente sistema equivalente
\left.\begin{matrix}
3\,x &-&3\,y&+&z=&11 \\
&&-3\,y&+&4\,z=&5 \\
&&y&-&6\,z=&3 \\
\end{matrix}\right\}
que acabamos de escalonar haciendo
\left.\begin{matrix}
2\,e_3+e_2 \rightarrow e_3\\
\end{matrix}\right.
obteniendo
\left.\begin{matrix}
3\,x &-&3\,y&+&z=&11 \\
&&-3\,y&+&4\,z=&5 \\
&&&-&14\,z=&14 \\
\end{matrix}\right\}
sistema escalonado por Gauss que tiene 3 ecuaciones linealmente independientes, luego el rango del sistema de ecuaciones es 3; y, como el rango coincide con el número de incógnitas, el sistema es compatible determinado, por lo que la solución es única. Veamos cuál es. De la última ecuación, despejamos z sin dificultad, obteniendo z=-1; sustituyendo dicho valor en la segunda ecuación del sistema reducido llegamos a y=-3. Y, finalmente, sustituyendo z=-1 e y=-3 en la primera ecuación y despejando la incógnita x resulta x=1.
Nota: Se comprueba facilmente que la solución satisface las tres igualdades originales.
\square
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sábado, 22 de febrero de 2014
Discutir y resolver el siguiente sistema de ecuaciones lineales (...)
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