Ejercicios resueltos sobre Sistemas Ecuaciones Lineales

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1 Universidad Autónoma de Santo Domingo Facultad De Ciencias Escuela De Matemáticas Santo Domingo, D. N. Mayo , 2014 ALGEBRA SUPERIOR Ejercicios Resueltos sobre Sistemas de Ecuaciones Lineales Preparado por: Rosa Cristina De Peña Olivares

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Sistemas de ecuaciones lineales homogeneos y no homogeneos resueltos mediante varios metodos.

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Page 1: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

1

Universidad Autónoma de Santo Domingo

Facultad De Ciencias

Escuela De Matemáticas

Santo Domingo, D. N.

Mayo , 2014

ALGEBRA SUPERIOR

Ejercicios Resueltos sobre

Sistemas de Ecuaciones Lineales

Preparado por: Rosa Cristina De Peña Olivares

Page 2: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

2

I. En los sistemas asignados debe:

A) Expresar en forma matricial

B) Resolver usando Gauss.

C) Cuando sea posible resolver usando Gauss-Jordan.

D) Analice la compatibilidad según Rouche Frobenius.

Si es compatible, halle al menos una solución.

E) Resuelva usando matriz inversa, si es posible.

1)

A) Expresar en forma matricial

[

]

[ ]

[ ]

[

]

[

] [ ] [

]

Page 3: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

3

B) Resolver usando Gauss.

Escalonando la [

]

[

]

[

]

(

)

[

]

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente:

[

] [ ] [

]

Determinación de la solución del SEL:

Número de ecuaciones = 3

Número de incógnitas = 3 Sistema posee solución única

De la segunda ecuación: y = 4 -2(3) = 4- 6 = -2 = y

De la primera ecuación:

x = 3y + 8z-14 = 3(-2) + 8(3) -14= -6 + 24 -14 = 4

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( 4,-2,3)

Page 4: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

4

C) Seleccionar el sistema y resolver usando Gauss-Jordan.

Escalonando en forma reducida la

[

]

[

]

[

]

Sistema Equivalente: [

] [ ] [

]

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( 4,-2,3)

D) Analice la compatibilidad según Rouche Frobenius.

Si es compatible, halle al menos una solución.

Escalonando la

[

]

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 3

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 3

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución. Sistema compatible.

Número de ecuaciones = 3

Número de incógnitas = 3 Sistema posee solución única

Determinación de la solución del SEL:

Sistema Equivalente: [

] [ ] [

]

Determinación de la solución del SEL:

De la segunda ecuación: y = 4 -2(3) = 4- 6 = -2 = y

De la primera ecuación:

x = 3y + 8z-14 = 3(-2) + 8(3) -14= -6 + 24 -14 = 4

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( 4,-2,3)

Page 5: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

5

E) Resuelva usando matriz inversa, si es posible.

[

] [ ] [

]

Despejando las incógnitas: [ ] [

]

[ ]

Después de hallar la matriz inversa para la matriz de los coeficientes de las incógnitas

tenemos que:

[ ] [

] [

] [

]

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( 4,-2,3)

Page 6: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

6

2)

A) Expresar en forma matricial

[

]

[ ]

[

]

[

]

[

] [ ] [

]

Page 7: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

7

B) Resolver usando Gauss.

[

]

[

]

(

)

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente:

[

] [ ] [

]

Determinación de una solución del SEL:

Número de ecuaciones = 2

Número de incógnitas = 3

Sistema posee infinitas soluciones

Variables libres tenemos: 3-2 = 1 variable libre

De la segunda ecuación: Tomando z como variable libre, para : z = 0 y = 4-2z y = 4

De la primera ecuación:

x = -2y -3z + 9 = -2 (4) -3(0) + 9 = 1

Una solución de las infinitas es: (x,y,z) = ( 1,4,0)

C) Cuando sea posible resolver usando Gauss-Jordan. No aplica.

Page 8: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

8

D) Analice la compatibilidad según Rouche Frobenius.

Si es compatible, halle al menos una solución.

Escalonando la

[

]

Sistema Equivalente:

[

] [ ] [

]

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 2

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 2

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución. Sistema Compatible.

Número de ecuaciones = 2

Número de incógnitas = 3

Sistema posee infinitas soluciones

Variables libres tenemos: 3-2 = 1 variable libre

Determinación de una solución del SEL:

De la segunda ecuación: Tomando z como variable libre, para : z = 0 y = 4-2z y = 4

De la primera ecuación:

x = -2y -3z + 9 = -2 (4) -3(0) + 9 = 1

Una solución de las infinitas es: (x,y,z) = ( 1,4,0)

E) Resuelva usando matriz inversa, si es posible. No aplica.

Page 9: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

9

3)

A) Expresar en forma matricial

[

]

[ ]

[

]

[

]

[

] [ ] [

]

Page 10: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

10

B) Resolver usando Gauss.

[

]

[

]

(

)

[

]

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente:

[

] [ ] [

]

(

)

Determinación de una solución del SEL:

Número de ecuaciones = 2

Número de incógnitas = 3

Sistema posee infinitas soluciones

Variables libres tenemos: 3-2 = 1 variable libre

De la segunda ecuación: Tomando z como variable libre, para : z = 0

(

) y = (

)z y = 0

De la primera ecuación:

x = -2y +2z + 3 = -2 (0) +2(0) + 3 = 3

Una solución de las infinitas es: (x,y,z) = ( 3,0,0)

C) Cuando sea posible resolver usando Gauss-Jordan. No aplica.

Page 11: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

11

D) Analice la compatibilidad según Rouche Frobenius.

Si es compatible, halle al menos una solución.

Escalonando la

[

]

Sistema Equivalente:

[

] [ ] [

]

(

)

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 2

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 2

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución. Compatible.

Número de ecuaciones = 2

Número de incógnitas = 3

Sistema posee infinitas soluciones

Variables libres tenemos: 3-2 = 1 variable libre

Determinación de una solución del SEL:

De la segunda ecuación: Tomando z como variable libre, para : z = 0

(

) y = (

)z y = 0

De la primera ecuación:

x = -2y +2z + 3 = -2 (0) +2(0) + 3 = 3

Una solución de las infinitas es: (x,y,z) = ( 3,0,0)

E) Resuelva usando matriz inversa, si es posible. No aplica.

Page 12: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

12

4)

A) Expresar en forma matricial

[

]

[ ]

[

]

[

]

[

] [ ] [

]

Page 13: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

13

B) Resolver usando Gauss.

[

]

[

]

[

]

(

)

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente: No tenemos. Sistema no posee solución

C) Cuando sea posible resolver usando Gauss-Jordan. No aplica.

D) Analice la compatibilidad según Rouche Frobenius.

Si es compatible, halle al menos una solución.

Escalonando la

[

]

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 2

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 3

Como r(A) r(A’) Sistema no posee solución. Incompatible.

E) Resuelva usando matriz inversa, si es posible. No aplica.

Page 14: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

14

5)

A) Expresar en forma matricial

[

]

[ ]

[

]

[

]

[

] [ ] [

]

Page 15: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

15

B) Resolver usando Gauss.

[

]

[

]

[

]

(

)

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente:

[

] [ ] [

]

(

)

Determinación de la solución del SEL:

Número de ecuaciones = 3

Número de incógnitas = 3

Sistema posee solución única

Como z = 1

De la segunda ecuación:

(

) y = (

) =

De la primera ecuación:

x = 2y -3z +11 = 2(-3) -3 (1) + 11 = 2

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( 2,-3,1)

Page 16: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

16

C) Seleccionar el sistema y resolver usando Gauss-Jordan.

Escalonando en forma reducida la

[

]

(

)

[

]

[

]

Sistema Equivalente: [

] [ ] [

]

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( 2,-3,1)

D) Analice la compatibilidad según Rouche Frobenius.

Si es compatible, halle al menos una solución.

Escalonando la

[

]

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 3

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 3

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución. Compatible.

Número de ecuaciones = 3

Número de incógnitas = 3

Sistema posee solución única

Determinación de la solución del SEL:

Como z = 1

De la segunda ecuación:

(

) y = (

) =

De la primera ecuación:

x = 2y -3z +11 = 2(-3) -3 (1) + 11 = 2

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( 2,-3,1)

Page 17: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

17

E) Resuelva usando matriz inversa, si es posible.

[

] [ ] [

]

Despejando las incógnitas: [ ] [

]

[

]

Después de hallar la matriz inversa para la matriz de los coeficientes de las incógnitas

tenemos que:

[ ] [

] [

] [

]

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( 2,-3,1)

Page 18: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

18

6)

A) Expresar en forma matricial

[

]

[ ]

[ ]

[

]

[

] [ ] [

]

Page 19: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

19

B) Resolver usando Gauss.

[

]

[

]

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente:

[

] [ ] [

]

(

)

Determinación de la solución del SEL:

Número de ecuaciones = 3

Número de incógnitas = 3

Sistema posee solución única

Como z = 14

De la segunda ecuación:

(

) y = (

) =

De la primera ecuación:

x = -y + z + 7 = -30 + 14 +7 = - 9

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( -9,30,14)

Page 20: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

20

C) Seleccionar el sistema y resolver usando Gauss-Jordan.

Escalonando en forma reducida la

[

]

(

)

[

]

[

]

Sistema Equivalente:

[

] [ ] [

]

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( -9,30,14)

D) Analice la compatibilidad según Rouche Frobenius.

Si es compatible, halle al menos una solución.

Escalonando la

[

]

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 3

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 3

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución. Es Compatible Determinado.

Número de ecuaciones = 3

Número de incógnitas = 3

Sistema posee solución única

Determinación de la solución del SEL:

Como z = 14

De la segunda ecuación:

(

) y = (

) =

De la primera ecuación:

x = -y + z + 7 = -30 + 14 +7 = - 9

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( -9,30,14)

Page 21: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

21

E)Resuelva usando matriz inversa, si es posible.

[

] [ ] [

]

Despejando las incógnitas: [ ] [

]

[ ]

Después de hallar la matriz inversa para la matriz de los coeficientes de las incógnitas

tenemos que:

[ ] [

] [ ] [

]

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( -9, 30,14)

Page 22: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

22

7)

A) Expresar en forma matricial

[

]

[ ]

[

]

[

]

[

] [ ] [

]

Page 23: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

23

B) Resolver usando Gauss.

[

]

[

]

[

]

(

)

[

]

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente:

[

] [ ] [

]

(

)

Determinación de la solución del SEL:

Número de ecuaciones = 3

Número de incógnitas = 3

Sistema posee solución única

Como z = 1

De la segunda ecuación:

(

) y = - (

) =

De la primera ecuación:

x = -2y -3 z + 14 = -2(3) -3(1) + 14 = 5

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( 5,3,1)

Page 24: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

24

C) Seleccionar el sistema y resolver usando Gauss-Jordan.

Escalonando en forma reducida la

[

]

(

)

[

] (

)

[

]

Sistema Equivalente:[

] [ ] [

]

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( 5,3,1)

D) Analice la compatibilidad según Rouche Frobenius.

Si es compatible, halle al menos una solución.

Escalonando la

[

]

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 3

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 3

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución. Compatible Determinado.

Número de ecuaciones = 3

Número de incógnitas = 3

Sistema posee solución única

Determinación de la solución del SEL:

Como z = 1

De la segunda ecuación:

(

) y = - (

) =

De la primera ecuación:

x = -2y -3 z + 14 = -2(3) -3(1) + 14 = 5

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( 5,3,1)

Page 25: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

25

E) Resuelva usando matriz inversa, si es posible.

[

] [ ] [

]

Despejando las incógnitas:

[ ] [

]

[

]

Después de hallar la matriz inversa para la matriz de los coeficientes de las incógnitas

tenemos que:

[ ] [

] [

] [ ]

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( 5, 3,1)

Page 26: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

26

8)

A) Expresar en forma matricial

[

]

[ ]

[

]

[

]

[

] [ ] [

]

Page 27: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

27

B) Resolver usando Gauss.

[

]

[

]

[

]

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente:

[

] [ ] [

]

Determinación de una solución del SEL:

Número de ecuaciones = 2

Número de incógnitas = 3

Sistema posee infinitas soluciones

Variables libres tenemos: 3-2 = 1 variable libre

De la segunda ecuación: Tomando z como variable libre, para : z = 0 y = 2/3+ z y = 2/3

De la primera ecuación:

x = 2y - z + 2/3 = 2 (2/3) - 0 + 1 = 4/3+1 = 7/3

Una solución de las infinitas es: (x,y,z) = ( 7/3,2/3,0)

C) Cuando sea posible resolver usando Gauss-Jordan. No aplica.

Page 28: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

28

D) Analice la compatibilidad según Rouche Frobenius.

Si es compatible, halle al menos una solución.

[

]

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 2

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 2

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución. Compatible.

Número de ecuaciones = 2

Número de incógnitas = 3

Sistema posee infinitas soluciones

Variables libres tenemos: 3-2 = 1 variable libre

Determinación de una solución del SEL:

De la segunda ecuación: Tomando z como variable libre, para : z = 0 y = 2/3+ z y = 2/3

De la primera ecuación:

x = 2y - z + 2/3 = 2 (2/3) - 0 + 1 = 4/3+1 = 7/3

Una solución de las infinitas es: (x,y,z) = ( 7/3,2/3,0)

E) Resuelva usando matriz inversa, si es posible. No aplica.

Page 29: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

29

9)

A) Expresar en forma matricial

[

]

[ ]

[ ]

[

]

[

] [ ] [

]

Page 30: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

30

B) Resolver usando Gauss.

[

]

[

]

[

]

[

]

(

)

[

]

(

)

[

]

[

]

Sistema Equivalente: No tenemos. Sistema no posee solución

C) Cuando sea posible resolver usando Gauss-Jordan. No aplica.

D) Analice la compatibilidad según Rouche Frobenius.

Si es compatible, halle al menos una solución.

[

]

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 2

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 3

Como r(A) r(A’) Sistema no posee solución. Incompatible.

E) Resuelva usando matriz inversa, si es posible. No aplica.

Page 31: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

31

10)

A) Expresar en forma matricial

[

]

[ ]

[ ]

[

]

[

] [ ] [

]

Page 32: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

32

B) Resolver usando Gauss.

[

]

[

]

[

]

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente:

[

] [ ] [

]

Determinación de la solución del SEL:

Número de ecuaciones = 3

Número de incógnitas = 3

Sistema posee solución única.

De la segunda ecuación: y = 1- 4(3/22) = 1- 6/11 = 5/11 = y

De la primera ecuación:

x = -y + z = -5/11+ 3/22 = -7/22

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( -7/22, 5/11,3/22)

Page 33: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

33

C) Seleccionar el sistema y resolver usando Gauss-Jordan.

Escalonando en forma reducida la

[

]

[

]

[

]

Sistema Equivalente:

[

] [ ] [

]

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( -7/22, 5/11,3/22)

D) Analice la compatibilidad según Rouche Frobenius.

Si es compatible, halle al menos una solución.

Escalonando la

[

]

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 3

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 3

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución. Compatible.

Número de ecuaciones = 3

Número de incógnitas = 3

Sistema posee solución única

Determinación de la solución del SEL:

De la segunda ecuación: y = 1- 4(3/22) = 1- 6/11 = 5/11 = y

De la primera ecuación:

x = -y + z = -5/11+ 3/22 = -7/22

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( -7/22, 5/11,3/22)

Page 34: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

34

E) Resuelva usando matriz inversa, si es posible.

[

] [ ] [

]

Despejando las incógnitas: [ ] [

]

[ ]

Después de hallar la matriz inversa para la matriz de los coeficientes de las incógnitas

tenemos que:

[ ] [

] [ ] [

]

Conjunto Solución: (x,y,z) = ( -7/22, 5/11,3/22)

Page 35: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

35

11)

A) Expresar en forma matricial

[

]

[ ]

[ ]

[

]

[

] [ ] [

]

Page 36: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

36

B) Resolver usando Gauss.

[

]

[

]

[

]

(

)

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente:

[

] [ ] [

]

Determinación de la solución del SEL:

Número de ecuaciones = 3

Número de incógnitas = 3

Sistema posee solución única.

De la segunda ecuación: -7 y = -7 – z = - 7-11/10 = -81/10

De la primera ecuación:

x = y – z + 6 = -81/10 - 11/10 + 6 = - 46/5 + 6= -16/5

Conjunto Solución: (x,y,z) = (-16/5 ,-81/10,11/10)

Page 37: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

37

C) Seleccionar el sistema y resolver usando Gauss-Jordan.

Escalonando en forma reducida la

[

]

[

]

[

]

Sistema Equivalente: [

] [ ] [

]

Conjunto Solución: (x,y,z) = (-16/5 ,-81/10,11/10)

D) Analice la compatibilidad según Rouche Frobenius.

Si es compatible, halle al menos una solución.

Escalonando la

[

]

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 3

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 3

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución. Compatible.

Número de ecuaciones = 3

Número de incógnitas = 3

Sistema posee solución única

Determinación de la solución del SEL:

De la segunda ecuación: -7 y = -7 – z = - 7-11/10 = -81/10

De la primera ecuación:

x = y – z + 6 = -81/10 - 11/10 + 6 = - 46/5 + 6= -16/5

Conjunto Solución: (x,y,z) = (-16/5 ,-81/10,11/10)

Page 38: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

38

E) Resuelva usando matriz inversa, si es posible.

[

] [ ] [

]

Despejando las incógnitas:

[ ] [

]

[ ]

Después de hallar la matriz inversa para la matriz de los coeficientes de las incógnitas

tenemos que:

[ ] [

] [

] [

]

Conjunto Solución: (x,y,z) = (-16/5 ,-81/10,11/10)

Page 39: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

39

12)

A) Expresar en forma matricial

[

]

[ ]

[

]

[

]

[

] [ ] [

]

Page 40: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

40

B) Resolver usando Gauss.

[

]

[

]

[

]

[

]

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente: No tenemos

C) Cuando sea posible resolver usando Gauss-Jordan. No aplica.

D) Analice la compatibilidad según Rouche Frobenius.

Si es compatible, halle al menos una solución.

[

]

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 2

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 3

Como r(A) r(A’) Sistema no posee solución. Incompatible.

E) Resuelva usando matriz inversa, si es posible. No aplica.

Page 41: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

41

II. De los sistemas de ecuaciones homogéneos

1)

A) Determine si se presenta solución trivial.

B) Indique el caso donde se posea solución no trivial.

[

] [ ] [

]

[

]

[

]

[

]

[

]

(

)

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente: [

] [ ] [

]

(

)

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 2

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 2

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución trivial

Solución Trivial : (x,y,z) = (0 , 0, 0)

Page 42: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

42

B) Indique el caso donde se posea solución no trivial.

Número de ecuaciones = 2

Número de incógnitas = 3

Sistema posee infinitas soluciones

Variables libres tenemos: 3-2 = 1 variable libre

Determinación de una solución no trivial del SEL:

(

)

Si asignamos a : z = 5 y = 9

Solución no trivial : (x ,y ,z) = (- 8 , 9, 5)

Page 43: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

43

2)

A) Determine si se presenta solución trivial.

B) Indique el caso donde se posea solución no trivial.

[

] [ ] [

]

[

]

[

]

[

]

(

)

[

]

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente:

[

] [ ] [

]

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 3

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 3

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución

Número de ecuaciones = 3

Número de incógnitas = 3

Sistema posee solución única trivial

Solución Trivial : (x,y,z) = (0 , 0, 0)

Page 44: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

44

3)

[

] [ ] [

]

[

]

[

]

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente: [

] [ ] [

]

(

)

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 2

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 2

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución trivial

Solución Trivial : (x,y,z) = (0 , 0, 0)

B) Indique el caso donde se posea solución no trivial. Número de ecuaciones = 2

Número de incógnitas = 3

Sistema posee infinitas soluciones

Variables libres tenemos: 3-2 = 1 variable libre

Determinación de una solución no trivial del SEL:

(

)

Si asignamos a : z = 9 y = 5

Solución no trivial : (x ,y ,z) = ( 8 , 5, 9)

Page 45: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

45

4)

[

] [ ] [

]

[

]

=

[

]

(

)

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente: [

] [ ] [

]

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 2

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 2

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución trivial

Solución Trivial : (x,y,z) = (0 , 0, 0)

B) Indique el caso donde se posea solución no trivial. Número de ecuaciones = 2

Número de incógnitas = 3

Sistema posee infinitas soluciones

Variables libres tenemos: 3-2 = 1 variable libre

Determinación de una solución no trivial del SEL:

Si asignamos a : z = 1 y = -2

Solución no trivial : (x ,y ,z) = ( 7 , -2, 1)

Page 46: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

46

5)

[

] [ ] [

]

[

]

=

[

]

(

)

[

]

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente: [

] [ ] [

]

(

)

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución trivial

Solución Trivial : (x,y,z) = (0 , 0, 0)

B) Indique el caso donde se posea solución no trivial. Número de ecuaciones = 2

Número de incógnitas = 3

Sistema posee infinitas soluciones

Variables libres tenemos: 3-2 = 1 variable libre

Determinación de una solución no trivial del SEL:

(

)

Si asignamos a : z = 9 y = 8

Solución no trivial : (x ,y ,z) = ( 2 , 8, 9)

Page 47: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

47

6)

[

] [ ] [

]

[

]

[

]

[

]

[

]

(

)

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente:

[

] [ ] [

]

(

)

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 3

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 3

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución) Sistema posee solución trivial

Número de ecuaciones = 3

Número de incógnitas = 3

Sistema posee solución única

Solución Trivial : (x,y,z) = (0 , 0, 0)

Page 48: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

48

7)

[

] [ ] [

]

[

]

[

]

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente:

[

] [ ] [

]

(

)

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 3

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 3

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución

Número de ecuaciones = 3

Número de incógnitas = 3

Sistema posee solución única trivial

Solución Trivial : (x,y,z) = (0 , 0, 0)

Page 49: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

49

8)

[

] [ ] [

]

[

]

[

]

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente: [

] [ ] [

]

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución trivial

Solución Trivial : (x,y,z) = (0 , 0, 0)

B) Indique el caso donde se posea solución no trivial. Número de ecuaciones = 2

Número de incógnitas = 3

Sistema posee infinitas soluciones

Variables libres tenemos: 3-2 = 1 variable libre

Determinación de una solución no trivial del SEL:

Si asignamos a : z = 2 y = -3

Solución no trivial : (x ,y ,z) = ( -2 , -3, 2)

Page 50: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

50

9)

[

] [ ] [

]

[

]

[

]

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente: [

] [ ] [

]

(

)

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 3

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 3

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución trivial

Solución Trivial : (x,y,z) = (0 , 0, 0)

Page 51: Ejercicios  resueltos  sobre  Sistemas Ecuaciones Lineales

51

10)

[

] [ ] [

]

[

]

[

]

[

]

[

]

(

)

[

]

[

]

(

)

[

]

Sistema Equivalente: [

] [ ] [

]

(

)

Determinación de Rangos en la matriz ampliada y escalonada.

Rango de la matriz de coeficientes r(A) = 3

Rango de la matriz ampliada r (A’) = 3

Como r(A) = r(A’) Sistema posee solución trivial

Solución Trivial : (x,y,z) = (0 , 0, 0)