Ejercicio 1 · Expresión matricial de sistemas lineales

✓ Solución revisada y verificada

Enunciado

Determine la expresión matricial de los sistemas:
a) x + y = 0; y = 0.
b) 3x - y + z = 5; y + x - z = -2; -z + 2y + x = 3.
Ver solución paso a pasoDesarrollo, resultado e interpretación

Desarrollo paso a paso

1. Identificar coeficientes, incógnitas y términos independientes

Para escribir un sistema como AX=B, cada fila de A contiene los coeficientes de una ecuación, X contiene las incógnitas en el mismo orden y B los términos independientes.

2. Apartado a)

x + y = 0
y     = 0

A = [ 1  1 ]    X = [ x ]    B = [ 0 ]
    [ 0  1 ]        [ y ]        [ 0 ]

Al multiplicar A·X recuperamos exactamente las dos ecuaciones.

3. Apartado b)

Ordenamos siempre las incógnitas como x, y, z:

3x - y + z =  5
 x + y - z = -2
 x +2y - z =  3

A = [ 3 -1  1 ]    X = [ x ]    B = [ 5 ]
    [ 1  1 -1 ]        [ y ]        [-2 ]
    [ 1  2 -1 ]        [ z ]        [ 3 ]

4. Comprobación

El producto fila por columna de A·X reproduce, en orden, los miembros izquierdos del sistema. Por tanto la representación matricial es correcta.

Método utilizado

Rouché-Frobenius, Gauss, Cramer y álgebra lineal

Resultado final

a) A=[[1,1],[0,1]], X=(x,y)^T, B=(0,0)^T.
b) A=[[3,-1,1],[1,1,-1],[1,2,-1]], X=(x,y,z)^T, B=(5,-2,3)^T.

Interpretación del resultado

La forma AX=B separa la información del sistema en matriz de coeficientes, vector de incógnitas y vector de términos independientes. Es la representación que permite aplicar Gauss, rangos, inversas y Cramer.

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