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Ecuaciones de sistemas lineales resueltos

junio 3, 2022

Resolver un sistema de ecuaciones lineales en matlab

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es un sistema de tres ecuaciones en las tres variables x, y, z. Una solución de un sistema lineal es una asignación de valores a las variables tal que todas las ecuaciones se satisfacen simultáneamente. Una solución del sistema anterior viene dada por la siguiente tripleta ordenada.

En matemáticas, la teoría de los sistemas lineales es la base y una parte fundamental del álgebra lineal, materia que se utiliza en la mayor parte de las matemáticas modernas. Los algoritmos computacionales para encontrar las soluciones son una parte importante del álgebra lineal numérica, y desempeñan un papel destacado en ingeniería, física, química, informática y economía. Un sistema de ecuaciones no lineales puede aproximarse a menudo mediante un sistema lineal (véase linealización), una técnica útil cuando se hace un modelo matemático o una simulación por ordenador de un sistema relativamente complejo.

Cómo resolver sistemas lineales

En matemáticas, una ecuación lineal es aquella que contiene dos variables y puede representarse en una gráfica como una línea recta. Un sistema de ecuaciones lineales es un grupo de dos o más ecuaciones lineales que contienen el mismo conjunto de variables. Los sistemas de ecuaciones lineales pueden utilizarse para modelar problemas del mundo real. Pueden resolverse mediante distintos métodos:

Estas ecuaciones ya están escritas en forma de intersección de pendientes, por lo que son fáciles de graficar. Si las ecuaciones no estuvieran escritas en forma de intersección de pendientes, tendrías que simplificarlas primero. Una vez hecho esto, la resolución de x e y requiere sólo unos pocos pasos:

Otra forma de resolver un sistema de ecuaciones es por sustitución. Con este método, esencialmente simplificas una ecuación y la incorporas a la otra, lo que te permite eliminar una de las variables desconocidas.

En la segunda ecuación, x ya está aislada. Si no fuera así, primero tendríamos que simplificar la ecuación para aislar x. Una vez aislada x en la segunda ecuación, podemos sustituir la x de la primera ecuación por el valor equivalente de la segunda ecuación: (18 – 3y).

Resolver sistema de ecuaciones lineales python

Ahora vamos a hacer el mismo cálculo en el mismo ordenador que redondea el cálculo a 3 decimales. Esta vez intercambiaremos las filas antes de proceder a la eliminación gaussiana. Eliminando algún detalle podemos ver

La eliminación de Gauss-Jordan simplemente añade pasos al procedimiento simple de eliminación de Gauss para producir una matriz que está en forma escalonada reducida. Esto se hace eliminando valores tanto por encima como por debajo de los pivotes y asegurando que cada pivote tiene el valor 1. A partir de donde terminamos en la solución exacta de la matriz $\mathbf{B}$ antes de que podamos simplemente añadir dos pasos para producir una matriz escalonada fila reducida.

Para la inversión de matrices, tanto la eliminación de Gauss con sustitución por la espalda como los esquemas de Gauss-Jordan descritos anteriormente tienen eficiencias idénticas. Por esta razón, para simplificar, sólo consideraremos el proceso de inversión de la matriz utilizando el esquema de Gauss-Jordan.

Wolfram alpha resuelve un sistema de ecuaciones con parámetros

Parece que estás en un dispositivo con un ancho de pantalla “estrecho” (es decir, probablemente estés en un teléfono móvil). Debido a la naturaleza de las matemáticas de este sitio, es mejor verlo en modo horizontal. Si su dispositivo no está en modo apaisado, muchas de las ecuaciones se saldrán por el lado de su dispositivo (debería poder desplazarse para verlas) y algunos de los elementos del menú quedarán cortados debido al estrecho ancho de la pantalla.

Antes de hablar de cómo resolver los sistemas, deberíamos hablar de lo que es la solución de un sistema de ecuaciones. Una solución de un sistema de ecuaciones es un valor de \(x\) y un valor de \(y\) que, cuando se sustituye en las ecuaciones, satisface ambas ecuaciones al mismo tiempo.

Nótese que es importante que el par de números satisfaga ambas ecuaciones. Por ejemplo, \(x = 1\) y \(y = – 4\) satisfará la primera ecuación, pero no la segunda y por lo tanto no es una solución del sistema. Del mismo modo, \(x = – 1\) y \(y = 1\) satisfará la segunda ecuación, pero no la primera y por lo tanto no puede ser una solución del sistema.

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