Ejercicio 2 · Equivalencia de sistemas de ecuaciones

✓ Solución revisada y verificada

Enunciado

Dado el sistema 2x - y + z = 4; -x + 3y - z = 1, razone si son equivalentes:
a) 2x - y + z = 4; 3x - 4y + 2z = 3.
b) z + 2x - y = 4; -z - x + 3y = 1.
c) x - y + z = 4; 2x + 3y - z = 1.
Ver solución paso a pasoDesarrollo, resultado e interpretación

Desarrollo paso a paso

1. Resolver el sistema de referencia

2x - y + z = 4
-x +3y - z = 1

Tomando z=s como parámetro, la reducción da:

x = 13/5 - (2/5)s
y =  6/5 + (1/5)s
z = s

2. Sistema a)

La primera ecuación es idéntica. La segunda puede obtenerse sumando a la primera la ecuación original adecuada:

3x -4y +2z = 3

Su conjunto solución vuelve a ser:

(x,y,z)=(13/5-2s/5, 6/5+s/5, s)

Conclusión: equivalente.

3. Sistema b)

La primera ecuación sólo reordena los sumandos. La segunda es exactamente -x+3y-z=1 escrita en otro orden. No cambia ninguna relación.

Conclusión: equivalente.

4. Sistema c)

Al resolverlo se obtiene:

x = 13/5 - (2/5)s
y = -7/5 + (3/5)s
z = s

La expresión de y no coincide con la del sistema original. Por ejemplo, para s=0 el original da y=6/5 y c) da y=-7/5.

Conclusión: no equivalente.

Método utilizado

Rouché-Frobenius, Gauss, Cramer y álgebra lineal

Resultado final

Los sistemas a) y b) son equivalentes al original. El sistema c) no es equivalente.

Interpretación del resultado

Dos sistemas son equivalentes cuando tienen exactamente el mismo conjunto de soluciones. Cambiar el orden de términos o sustituir una ecuación por una combinación lineal equivalente no cambia la solución; modificar realmente una ecuación sí puede cambiarla.

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