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Existen tres métodos para resolver un sistema de ecuaciones. El método de sustitución, el de reducción y el de igualación. El objetivo de cualquiera de estos métodos es reducir el sistema a una ecuación de primer grado con una incógnita. La solución obtenida siempre será la misma, independientemente del método elegido.
Tipo: Resúmenes
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Existen tres métodos para resolver un sistema de ecuaciones. El método de sustitución, el de reducción y el de igualación. El objetivo de cualquiera de estos métodos es reducir el sistema a una ecuación de primer grado con una incógnita. La solución obtenida siempre será la misma, independientemente del método elegido. Método de sustitución Este método despeja una de las dos incógnitas en función de la otra en una de las dos ecuaciones. Luego sustituye el valor obtenido en la otra ecuación. Ejemplo:
En este sistema de ecuaciones lineales, la matriz de los coeficientes es una matriz cuadrada y. Por lo tanto, podemos aplicar la regla de Cramer para resolverlo: Método de Gauss El método de Gauss consiste en transformar el sistema dado en otro equivalente. Para ello tomamos la matriz ampliada del sistema y mediante las operaciones elementales con sus filas la transformamos en una matriz triangular superior (o inferior). De esta forma obtenemos un sistema equivalente a la inicial y que es muy fácil de resolver. Es esencialmente el método de reducción. En el método de Gauss se opera con ecuaciones, como se hace en el método de reducción, pero uno se ahorra el escribir las incógnitas porque al ir los coeficientes de una misma incógnita siempre en una misma columna, uno sabe en todo momento cual es la incógnita a la que multiplican. Ejemplo La matriz ampliada del sistema de ecuaciones: es: Si a la tercera y segunda fila le restamos la primera, obtenemos: Lo que acabamos de hacer es equivalente a restar a la tercera y segunda ecuación la primera. Si ahora intercambiamos la segunda y tercera filas (ecuaciones), obtenemos la siguiente matriz triangular superior:
que es la matriz ampliada del sistema de ecuaciones: que es equivalente a la inicial. Solucionamos la tercera ecuación para obtener : En la primera y segunda ecuación, sustituimos por la solución de la tercera ecuación ( ), para obtener: La segunda ecuación es ahora una ecuación con una sola incógnita, , que resolvemos para obtener. Sustituimos, en la primera ecuación, por 1 ( ). Esto nos da una ecuación en : que al resolverla termina de darnos la solución del sistema de ecuaciones inicial: