Se denomina ecuacion lineal a aquella que tiene la forma de un polinomio de primer grado, es decir,
las incognitas no estan elevadas a potencias, ni multiplicadas entre sı, ni en el denominador. Por
ejemplo, 3x + 2y + 6z = 6 es una ecuacion lineal con tres incognitas
Como es bien sabido, las ecuaciones lineales con 2 incognitas representan una recta en el plano. Si la
ecuacion lineal tiene 3 incognitas, su representacion grafica es un plano en el espacio. Un ejemplo de
ambas representaciones puede observarse en la figura: Figura 7.1: Representacion grafica de la
recta −x + 2y = 3 en el plano y del del plano x + y + z = 1 en el espacio
El objetivo del tema es el estudio de los sistemas de ecuaciones lineales, es decir, un conjunto de
varias ecuaciones lineales. Diremos que dos ecuaciones son equivalentes si tienen las mismas
soluciones, o geometricamente representan la misma recta o plano.
expresion matricial de un sistema
Cualquier sistema de ecuaciones lineales se puede expresar en forma matricial del modo:
La matriz A =
la matriz X= se llama matriz de incognitas:
matriz B, se llama, matriz de terminos independientes:
Tipos de sistemas:
Compatibles
Determinados: solución única
Indeterminados : infinitas soluciones
Incompatibles
No tienen solucion
Sistemas con dos Incognitas: son los sistemas
mas sencillos, con dos incognitas y dos
ecuaciones, existen varios metodos para resolverlos
Reducción
Igualación
Sustitución
Sistemas dos incognitas y 3 ecuaciones
Podemos anadir a los clasicos sistemas de 2 ecuaciones y 2 incognitas cuantas ecuaciones queramos
para obtener diferentes tipos de sistemas con 3, 4, 5 o mas ecuaciones
Reducción: Resolver e interpretar el sistema
de donde y = -1 y sustituyendo x + 2·(-1) = -3, x = -1. Es decir, la solucion
del sistema es unica, x = -1, y = -1 lo que significa que el sistema es
compatible y determinado, y que las rectas se cortan en un punto,
precisamente el (-1,-1)=
Igualación: Resolver e interpretar el sistema
Por igualación:
cual es imposible y por tanto el sistema no tiene solucion, es
un sistema incompatible y por tanto las rectas son paralelas.
Geometricamente:
sustitución :
Por sustitucion, como x = −2y − 3 resulta 3(−2y − 3) + 6y =
−9, es decir −6y − 9+6y = −9, por tanto 0y = 0, 0 = 0. Como
0 = 0 es una igualdad siempre cierta, quiere decir que el
sistema tiene infinitas soluciones, es compatible
indeterminado, o que las rectas son la misma.
Lo expresaremos ası. Como x = −2y − 3, dando valores
a y se obtiene x. Ası si le damos a y el valor arbitrario
de λ (lambda), entonces expresaremos la solucion
como: