1 Discutir los siguientes sistemas y resolverlos en caso de que proceda:

a

b

 

Primero formamos la matriz ampliada de coeficientes asociada al sistema

 

 

Escalonaremos la matriz , aplicando las siguientes operaciones en la filas de . Denotaremos la fila de por .

Y obtenemos lo siguiente

 

La última matriz nos indica lo siguiente

Por lo tanto

Dado que tenemos una solución unica podemos decir que el sistema es compatible determinado.

Primero formamos la matriz ampliada de coeficientes asociada al sistema

Escalonaremos la matriz , aplicando las siguientes operaciones en la filas de . Denotaremos la fila de por .

Y obtenemos lo siguiente

Si , para un parámetro dado ; la última matriz nos indica lo siguiente

Por lo tanto

Dado que tenemos infinitas soluciones podemos decir que el sistema es compatible indeterminado.

2 Resolver el siguiente sistema de ecuaciones:

Primero formamos la matriz ampliada de coeficientes asociada al sistema

Escalonaremos la matriz , aplicando las siguientes operaciones en la filas de . Denotaremos la fila de por .

Y obtenemos lo siguiente

La última matriz nos indica lo siguiente

Por lo tanto

Dado que tenemos una solución unica podemos decir que el sistema es compatible determinado.

3 Se considera el sistema:

a Resuélvelo y clasifícalo en función del número de soluciones.

b Determina si es posible, o no, eliminar una de las ecuaciones, de forma que el sistema que resulte sea equivalente al anterior.

 

Primero formamos la matriz ampliada de coeficientes asociada al sistema

Escalonaremos la matriz , aplicando las siguientes operaciones en la filas de . Denotaremos la fila de por .

Y obtenemos lo siguiente

Si , para un parámetro dado ; la última matriz nos indica lo siguiente

Dado que tenemos infinitas soluciones podemos decir que el sistema es compatible indeterminado.

Se puede eliminar la ecuación, ya que es combinación lineal de las otras dos ecuaciones, es decir, quedamos con el siguiente sistema:

4 Clasificar y resolver el sistema:

Primero formamos la matriz ampliada de coeficientes asociada al sistema

Escalonaremos la matriz , aplicando las siguientes operaciones en la filas de . Denotaremos la fila de por .


Y obtenemos lo siguiente

 

Si , para un parámetro dado ; la última matriz nos indica lo siguiente

Dado que tenemos un número infinito de soluciones podemos decir que el sistema es compatible indeterminado.

5 Discutir el sistema según los valores del parámetro a.

 

Primero formamos la matriz ampliada de coeficientes asociada al sistema

Escalonaremos la matriz , aplicando las siguientes operaciones en la filas de . Denotaremos la fila de por .

 

Y obtenemos lo siguiente

 

De la tercera fila en la última matriz se concluye lo siguiente

Y esto nos da el siguiente sistema compatible indeterminado

Si entonces el sistema será incompatible, pues se tendria

para alguna constante

6 Estudiar la compatibilidad del sistema según los valores de los parámetros a y b.

Resolverlo en los casos en que sea compatible.

 

Primero formamos la matriz ampliada de coeficientes asociada al sistema

Escalonaremos la matriz , aplicando las siguientes operaciones en la filas de . Denotaremos la fila de por .

Y obtenemos lo siguiente

 

 

Si entonces tenemos que el sistema será compatible determinado, pues

De esto último tenemos las siguientes soluciones,

Si y entonces tenemos que el sistema será incompatible, pues tendriamos

Si y entonces tenemos que el sistema será compatible determinado, pues tendriamos el siguiente sistema para un parámetro ,

Y por lo tanto

7 Determinar para qué valores de k, el siguiente sistema tiene infinitas soluciones.

Primero formamos la matriz ampliada de coeficientes asociada al sistema

Escalonaremos la matriz , aplicando las siguientes operaciones en la filas de . Denotaremos la fila de por .

Y obtenemos lo siguiente

 

 

Dado que buscamos infinitas soluciones, entonces

Esto nos dice que el sistema será compatible indeterminado y tendremos el siguiente sistema y soluciones para un parámetro

8 Una empresa tiene tres minas con menas de composiciones:

Níquel (%) Cobre (%) Hierro (%)
Mina A 1 2 3
Mina B 2 5 7
Mina C 1 3 1

¿Cuántas toneladas de cada mina deben utilizarse para obtener 7 toneladas de níquel, 18 de cobre y 16 de hierro?

 

Declaramos las siguientes variables y planteamos un sistema de ecuaciones

de toneladas de la mina A.

de toneladas de la mina B.

de toneladas de la mina C.

 

Primero formamos la matriz ampliada de coeficientes asociada al sistema

Escalonaremos la matriz , aplicando las siguientes operaciones en la filas de . Denotaremos la fila de por .


Y obtenemos lo siguiente

 

La última matriz nos indica lo siguiente

9 La edad de un padre es doble de la suma de las edades de sus dos hijos, mientras que hace unos años (exactamente la diferencia de las edades actuales de los hijos), la edad del padre era triple que la suma de las edades, en aquel tiempo, de sus hijos. Cuando pasen tantos años como la suma de las edades actuales de los hijos, la suma de edades de las tres personas será 150 años. ¿Qué edad tenía el padre en el momento de nacer sus hijos?

 

Declaramos las siguientes variables y planteamos un sistema de ecuaciones de acuerdo a la información dada en el problema

= Edad actual del padre.

= Edad actual del hijo mayor.

= Edad actual del hijo menor.

Relación actual:         

Hace años:        

Dentro de y + z:      

Primero formamos la matriz ampliada de coeficientes asociada al sistema

Escalonaremos la matriz , aplicando las siguientes operaciones en la filas de . Denotaremos la fila de por .


Y obtenemos lo siguiente

 

La última matriz nos indica lo siguiente

Por lo tanto este sistema es compatible determinado.

 

Finalmente, al nacer los hijos, el padre tenía 35 y 40 años , respectivamente.

10 Se venden tres especies de cereales: trigo, cebada y mijo.

Cada volumen de trigo se vende por 4 €, el de la cebada por 2 € y el de mijo por 0.5 €.

Si se vende 100 volúmenes en total y si obtiene por la venta 100 €, ¿cuántos volúmenes de cada especie se venden?

 

Declaramos las siguientes variables y planteamos un sistema de ecuaciones de acuerdo a la información dada en el problema

= Volumen de trigo.

=Volumen de cebada.

= Volumen de mijo.

Dado que este sistema tiene mas variables que ecuaciones, entonces es compatible indeterminado. Y podemos obtener la siguiente información

 

Considerando que las tres variables son números naturales, y que su suma es 100, obtenemos las siguientes soluciones:

S1 S2 S3 S4 S5
x 1 4 7 10 13
y 31 24 17 10 3
z 68 72 76 80 84

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Marta

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