SISTEMES D'EQUACIONS

Solucions d'un sistema compatible indeterminat

Farem un exemple de discussió i resolució de sistema compatible indeterminat.

El sistema és:

öffnen Tabellenattribute Spaltenausrichtung right Ende Attribute Zeile Zelle 3 x minus 2 y plus 7 z gleich 1 Ende Zelle Zeile Zelle x minus 5 y plus 2 z gleich 8 Ende Zelle Zeile Zelle minus 2 x plus 10 y minus 4 z gleich minus 16 Ende Zelle Ende Tabelle geschweifte Klammern schließen dicker rechtspfeil Leerzeichen Leerzeichen Klammer öffnen Tabelle Zeile 3 Zelle minus 2 Ende Zelle 7 1 Zeile 1 Zelle minus 5 Ende Zelle 2 8 Zeile Zelle minus 2 Ende Zelle 10 Zelle minus 4 Ende Zelle Zelle minus 16 Ende Zelle Ende Tabelle Klammer schließen

fixeu-vos que podem intercanviar les dues primeres files (per tal de que el primer element sigui un 1) i fins i tot podem dividir per 2 la tercera fila. D'aquesta manera tenim:

Klammer öffnen Tabelle Zeile 1 Zelle minus 5 Ende Zelle 2 8 Zeile 3 Zelle minus 2 Ende Zelle 7 1 Zeile Zelle minus 2 Ende Zelle 10 Zelle minus 4 Ende Zelle Zelle minus 16 Ende Zelle Ende Tabelle Klammer schließen

esglaonant:

Klammer öffnen Tabelle Zeile 1 Zelle minus 5 Ende Zelle 2 8 Zeile 3 Zelle minus 2 Ende Zelle 7 1 Zeile Zelle minus 2 Ende Zelle 10 Zelle minus 4 Ende Zelle Zelle minus 16 Ende Zelle Ende Tabelle Klammer schließen rechtspfeil Klammer öffnen Tabelle Zeile 1 Zelle minus 5 Ende Zelle 2 8 Zeile 0 13 1 Zelle minus 23 Ende Zelle Zeile 0 0 0 0 Ende Tabelle Klammer schließen

Discussió (classificació):

(Teorema Rouché-Fröbenius)

rang matriu coeficients = rang matriu ampliada = 2 => compatible

rang = 2 < nombe d'incògnites = 3 => compatible indeterminat

les infinites solucions es poden expressar en funció d'1 paràmetre (ja que la diferència entre el nombre d'incògnites i el rang és 1)

Solució:

Començant per la 2a equació:

13y + z = -23

agafarem y com el paràmetre λ

13y + z = -23 => z = -13λ - 23

substituint en la 1a equació x -5y +2z =8 queda:

x - 5λ + 2(-13λ - 23) = 8 => x - 5λ - 26λ - 46 = 8 =>

x = 54 + 41λ

Per tant les solucions són

geschweifte Klammern öffnen Tabelle Zeile Zelle fett x fett gleich fett 54 fett plus fett 41 fett lambda fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen Ende Zelle Zeile Zelle fett y fett gleich fett lambda fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett Leerzeichen Ende Zelle Zeile Zelle fett z fett gleich fett minus fett 13 fett lambda fett minus fett 23 Ende Zelle Ende Tabelle schließen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen für alle gerade lambda element von IR

(für alle lambda element von gerade reelle Zahlen es llegeix com "per a tot lambda pertanyent als reals", vol dir simplement que lambda pot ser qualsevol nombre real)

o bé les podem expressar com:

linke klammer fett 54 fett plus fett 41 fett lambda fett Komma fett Leerzeichen fett Leerzeichen fett lambda fett Komma fett Leerzeichen fett minus fett 13 fett lambda fett minus fett 23 fett rechte klammer