Resuelve el siguiente sistema de ecuación lineal y clasifícalo en función del número de soluciones, de igual manera determina si es posible, o no, eliminar una de las ecuaciones, de forma que el sistema que resulte sea equivalente al anterior:

1. x – y + z + t = 4
2x + y – 3z + t = 4
x - 2y + 2z – t =3


2. x - 2y - 2z + t = 4
x + y + z - t = 4
x - y - z + t =3
6x – 3y -3z + 2t = 32

Respuestas

Respuesta dada por: Osm867
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Respuesta.


1) El sistema de ecuaciones es el siguiente:


x – y + z + t = 4

2x + y – 3z + t = 4  

x - 2y + 2z – t = 3


En este caso como son 3 ecuaciones con 4 incógnitas el resultado siempre serán infinitas soluciones.


Despejando x de la primera ecuación y sustituyendo en la segunda y tercera.


x – y + z + t = 4  => x = 4 + y - z - t


Sustituyendo:


2(4 + y - z - t) + y – 3z + t = 4 => 8 + 2y - 2z - 2t + y - 3z + t = 4 => 3y - 5z -t = -4

4 + y - z - t - 2y + 2z – t = 3 => -y + z - 2t = -1


Las nuevas ecuaciones son:


3y - 5z -t = -4

-y + z - 2t = -1


Se despeja la y.


-y + z - 2t = -1 => y = z - 2t + 1


Sustituyendo:


3(z - 2t + 1) - 5z -t = -4

3z - 6t + 3 - 5z - t = -4

-2z -7t = -7

z = 7/2 - 7t/2


Con los infinitos valores de t se pueden obtener los de x, y y z.


2)


x - 2y - 2z + t = 4

x + y + z - t = 4  

x - y - z + t =3

6x – 3y -3z + 2t = 32


Despejando de la segunda ecuación a t.


x + y + z - t = 4   => t = x + y + z - 4


Sustituyendo:


x - 2y - 2z + x + y + z - 4 = 4

2x - y - z = 8


x - y - z + x + y + z - 4 =3

2x = 7 => x = 7/2


6x – 3y -3z + 2(x + y + z - 4) = 32

6x – 3y -3z + 2x + 2y + 2z - 8 = 32

8x - y - z = 40


Una vez encontrado el valor de x se sustituye en el resto de las ecuaciones:


2(7/2) - y - z = 8

y + z = -1


8(7/2) - y - z = 40

28 - y - z = 40

y + z = -12


El sistema de ecuaciones que queda indica que existe una relación de dependencia entre 2 ecuaciones.


y + z = -1

y + z = -12


Por lo tanto se concluye que existen infinitas soluciones para este sistema.

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