La reducción o método de Gauss es una técnica de álgebra lineal utilizada para resolver sistemas de ecuaciones lineales y encontrar la forma escalonada o reducida por filas de una matriz, simplificando los cálculos.

En esta serie de ejercicios, exploraremos diversos problemas que involucran la reducción de Gauss, brindándote la oportunidad de desarrollar tus habilidades en este importante concepto matemático. ¡Comencemos a practicar!

 

2

 

 

Escribimos en forma matricial

 

Aplicamos el método de Gauss

 

El sistema es compatible determinado

 

 

Sistema de 2 ecuaciones con 3 variables

 

1

 

Escribimos en forma matricial

 

Aplicamos el método de Gauss

 

El sistema es compatible indeterminado

Realizamos una parametrización de la solución utilizando . De este modo, la segunda ecuación queda:

 

 

Es decir, .

 

Por otro lado, la primera ecuación queda , que al despejar nos da:

 

 

Esto es, .

 

2

 

Escribimos en forma matricial

 

Aplicamos el método de Gauss

 

El sistema es compatible indeterminado

Realizamos una parametrización de la solución utilizando . De este modo, la segunda ecuación queda:

 

 

Es decir, .

 

Por otro lado, la primera ecuación queda , que al despejar nos da:

 

 

Esto es, .

 

 

Sistema de 3 ecuaciones con 3 variables con coeficientes similares

 

1

 

Escribimos en forma matricial

 

Aplicamos el método de Gauss

 

El sistema es compatible determinado

 

2

 

Escribimos en forma matricial

 

Aplicamos el método de Gauss

 

El sistema es compatible determinado

 

 

Sistema de 3 ecuaciones con 3 variables

 

1

 

 

Escribimos en forma matricial

 

Aplicamos el método de Gauss

 

 

El sistema es compatible determinado

 

2

 

Escribimos en forma matricial

 

Aplicamos el método de Gauss

 

El sistema es compatible determinado

 

 

Verifica si el siguiente sistema es determinado o indeterminado

 

1

 

Escribimos en forma matricial

 

Aplicamos el método de Gauss

 

El sistema es compatible indeterminado

 

2

 

Escribimos en forma matricial

 

Aplicamos el método de Gauss

 

El sistema es compatible determinado

 

 

Sistema de 4 ecuaciones con 4 variables

 

1

 

Escribimos en forma matricial

 

Aplicamos el método de Gauss

El sistema es compatible indeterminado

 

Tenemos que el sistema es subdeterminado ya que la última fila se canceló. Parametrizaremos la solución utilizando . La segunda ecuación se vuelve:

 

De aquí procedemos a expresar en términos de utilizando la tercera ecuación, la cual queda:

 

Por último, utilizamos la primera ecuación para expresar en términos de :

 

 

Es decir,

2

 

Escribimos en forma matricial

 

Aplicamos el método de Gauss

 

El sistema es compatible determinado

 

Verificar la indeterminación del sistema de 4 ecuaciones

 

1

 

Escribimos en forma matricial

 

Aplicamos el método de Gauss

El sistema es compatible indeterminado

 

Tenemos que el sistema es subdeterminado ya que la última fila se canceló. Parametrizaremos la solución utilizando . La segunda ecuación se vuelve:

 

De aquí procedemos a expresar en términos de utilizando la tercera ecuación, la cual queda:

 

Por último, utilizamos la primera ecuación para expresar en términos de :

 

Así

2

 

Escribimos en forma matricial

 

Aplicamos el método de Gauss

El sistema es compatible indeterminado

 

Tenemos que el sistema es subdeterminado ya que la tercera fila se canceló. Parametrizaremos la solución utilizando . La segunda ecuación se vuelve:

 

De aquí procedemos a expresar en términos de utilizando la tercera ecuación, la cual queda:

 

Por último, utilizamos la primera ecuación para expresar en términos de :

 

Así

 

Resuelve el sistema de 3 ecuaciones y 5 variables

 

1

 

Escribimos en forma matricial

 

Aplicamos el método de Gauss

El sistema es compatible indeterminado

 

Parametrizaremos la solución utilizando . La tercera ecuación se vuelve:

 

De aquí procedemos a expresar en términos de utilizando la segunda ecuación, la cual queda:

 

Por último, utilizamos la primera ecuación para expresar en términos de :

 

Así

2

 

Escribimos en forma matricial

 

Aplicamos el método de Gauss

El sistema es compatible indeterminado

 

Parametrizaremos la solución utilizando . La tercera ecuación se vuelve:

 

De aquí procedemos a expresar en términos de utilizando la segunda ecuación, la cual queda:

 

Por último, utilizamos la primera ecuación para expresar en términos de :

 

Así

 

Resuelve el sistema de 4 ecuaciones con 3 variables

 

1

 

Escribimos en forma matricial

 

Aplicamos el método de Gauss

 

 

El sistema es incompatible

2

 

Escribimos en forma matricial

 

Aplicamos el método de Gauss

 

 

El sistema es compatible determinado

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Marta

➗ Licenciada en Químicas da clase de Matemáticas, Física y Química -> Comparto aquí mi pasión por las matemáticas ➗