Existen numerosos modelos económicos que suelen utilizar sistemas de ecuaciones lineales. Este hecho convierte a los sistemas de ecuaciones lineales en uno de los modelos matemáticos centrales de la economías.Diremos que un sistema de ecuaciones es LINEAL en las variables x1,x2,x3,.... si todas las ecuaciones que lo forman son lineales respecto a x1,x2,x3,... es decir son de la formaa1x1+a2x2+a3x3+...+anxn=bdonde a1,a2,...,an,b son números reales o bien son funciones dependientes de otras variables que no son x1,x2,...,xn.
El
método de Gauss consiste en transformar un sistema de ecuaciones en otro
equivalente de forma que éste sea escalonado.
Obtenemos
sistemas equivalentes por eliminación de ecuaciones dependientes. Si:
Todos los coeficientes son
ceros.
Dos filas son iguales.
Una fila es proporcional a
otra.
Una fila es combinación
lineal de otras.
Criterios
de equivalencia de sistemas de ecuaciones
Si a ambos miembros de una
ecuación de un sistema se les suma o se les resta una misma expresión, el
sistema resultante es equivalente.
Si multiplicamos o
dividimos ambos miembros de las ecuaciones de un sistema por un número distinto
de cero, el sistema resultante es equivalente.
Si sumamos o restamos a una
ecuación de un sistema otra ecuación del mismo sistema, el sistema resultante
es equivalente al dado.
Sin en un sistema se
sustituye una ecuación por otra que resulte de sumar las dos ecuaciones del
sistema previamente multiplicadas o divididas por números no nulos, resulta
otro sistema equivalente al primero.
Si en un sistema se
cambia el orden de las ecuaciones o el orden de las incógnitas, resulta otro
sistema equivalente.
Definición:
Un sistema de ecuaciones lineales se llama homogéneo si todas las constantes
b1, b2,b3, …, bn son todas ceros. Esto
es, el sistema es de la forma:
En
general, al resolver un sistema de ecuaciones lineales encontramos como
solución una de estas tres posibilidades: una solución única, ninguna solución
o un número infinito de soluciones. Pero
en un sistema de ecuaciones lineales homogéneo hay dos posibilidades: cero como
solución (llamada solución trivial) o un número infinito de soluciones
adicional a cero como solución (llamada solución no trivial).
Una
matriz es un arreglo de números reales distribuidos en filas y columnas, el
cual están encerrados en paréntesis o corchetes. Las matrices generalmente se denotan con
letras mayúsculas.
Para
designar una matriz se emplean letras mayúsculas. Cada uno de los elementos de
la matriz (aij) tiene dos subíndices. El
primero i indica la fila a la que pertenece y el
segundo j la columna.
Esta
es una matriz de m filas
y n columnas, es decir, de dimensión m x n.
Esta matriz también se puede
representar de la forma siguiente: A =
(aij) m x n.
Si el número de filas
y de columnas es igual ( m = n ),
entonces se dice que la matriz es de orden
n
Dos
matrices son iguales cuando tienen la misma dimensión y los elementos que
ocupan la misma posición en ambas son iguales
Para que las
matrices A y
B sean iguales, se tiene que
cumplir que a = 7 y b =
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Uam(2016/03)Sistemas de ecuaciones lineales:
generalidades. Recuperado el 08 de marzo de 2016 de https://www.uam.es/personal_pdi/economicas/portega/web-algebra/capitulo-4/teoria-4-1/4-1-generalidades.htm
Bayamon (2016 /03) Sistemas de
Ecuaciones Lineales Homogéneos. facultad.bayamon Recuperado el 08 de marzo de
2016 de http://facultad.bayamon.inter.edu/ntoro/Sistemas%20Homog%C3%A9neos.htm
Ditutor(2015) Metodo Gauss. Ditutor. Recuperado
el 08 de marzo de 2016 de http://www.ditutor.com/ecuaciones_grado2/metodo_gauss.html
Peña Alfredo (2006) Matrices. Descartes.
Recuperado el 08 de marzo de 2016 de http://recursostic.educacion.es/descartes/web/materiales_didacticos/matrices/matrices_definicion_y_tipos.htm
Referencia
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Comentario
El uso mas importante es para resolver ecuaciones lineales de muchas variables en forma sistemática y compacta. (esto incluye problemas de física de muchos cuerpos y cualquier aproximación lineal de un problema no lineal) También se pueden crear las llamadas "matrices de transición" que son matrices que describen procesos de transición de estados cuánticos. La matriz es un elemento matemático que permite escribir muchos problemas en forma conveniente y compacta. Cualquier problema que lidie con ecuaciones lineales es directamente traducible a un problema de matrices
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