En esta sección, revisamos una técnica completamente algebraica para resolver sistemas, el método de sustituciónUn medio de resolver un sistema lineal resolviendo para una de las variables y sustituyendo el resultado en la otra ecuación.. La idea es resolver una ecuación para una de las variables y sustituir el resultado en la otra ecuación. Después de realizar este paso de sustitución, nos quedamos con una sola ecuación con una variable, que se puede resolver utilizando el álgebra.
Sustitución inversaUna vez encontrado el valor de una variable, sustitúyalo de nuevo en una de las ecuaciones originales, o su equivalente, para determinar el valor correspondiente de la otra variable. para encontrar la otra coordenada. Sustituye x = -2 en cualquiera de las ecuaciones originales o en sus equivalentes. Normalmente, utilizamos la ecuación equivalente que encontramos al aislar una variable en el primer paso.
Este proceso condujo a un enunciado verdadero; por lo tanto, la ecuación es una identidad y cualquier número real es una solución. Esto indica que el sistema es dependiente. Las soluciones simultáneas toman la forma (x,mx+b), o en este caso, (x, 5x-1), donde x es cualquier número real.
Tipos de sistemas de ecuaciones lineales
En Resolución de ecuaciones lineales aprendimos a resolver ecuaciones lineales con una variable. Ahora trabajaremos con dos o más ecuaciones lineales agrupadas, lo que se conoce como sistema de ecuaciones lineales.
Una ecuación lineal en dos variables, como \(2x+y=7\), tiene un número infinito de soluciones. Su gráfica es una recta. Recuerda que cada punto de la recta es una solución de la ecuación y que cada solución de la ecuación es un punto de la recta.
Para resolver un sistema de dos ecuaciones lineales, queremos encontrar los valores de las variables que son soluciones de ambas ecuaciones. En otras palabras, buscamos los pares ordenados \((x,y)\Nque hacen que ambas ecuaciones sean verdaderas. Son las soluciones de un sistema de ecuaciones.
Para determinar si un par ordenado es una solución de un sistema de dos ecuaciones, sustituimos los valores de las variables en cada ecuación. Si el par ordenado hace que ambas ecuaciones sean verdaderas, es una solución del sistema.
La gráfica de una ecuación lineal es una recta. Cada punto de la recta es una solución de la ecuación. Para un sistema de dos ecuaciones, graficaremos dos rectas. Así podremos ver todos los puntos que son soluciones de cada ecuación. Y, al encontrar lo que las rectas tienen en común, encontraremos la solución del sistema.
Problemas de 2 ecuaciones y 2 incógnitas
Un sistema de una ecuación lineal comprende dos o más ecuaciones y se busca una solución común a las ecuaciones. En un sistema de ecuaciones lineales, cada ecuación se corresponde con una recta y se busca el punto de intersección de las dos rectas.
Cuando se utiliza el método de sustitución se aprovecha el hecho de que si dos expresiones y y x tienen el mismo valor x=y, entonces x puede sustituir a y o viceversa en otra expresión sin cambiar el valor de la expresión.
El método de eliminación requiere que sumemos o restemos las ecuaciones para eliminar x o y, a menudo no se puede proceder a la suma directamente sin multiplicar primero la primera o la segunda ecuación por algún valor.
Métodos de resolución de sistemas lineales
Un fabricante de monopatines introduce una nueva línea de tablas. El fabricante hace un seguimiento de sus costes, que es la cantidad que gasta para producir las tablas, y de sus ingresos, que es la cantidad que gana con las ventas de sus tablas. ¿Cómo puede determinar la empresa si está obteniendo beneficios con su nueva línea? ¿Cuántas tablas de skate deben producirse y venderse para obtener beneficios? En esta sección, consideraremos ecuaciones lineales con dos variables para responder a estas y otras preguntas similares.
Para investigar situaciones como la del fabricante de monopatines, tenemos que reconocer que estamos tratando con más de una variable y probablemente con más de una ecuación. Un sistema de ecuaciones lineales consiste en dos o más ecuaciones lineales formadas por dos o más variables, de manera que todas las ecuaciones del sistema se consideran simultáneamente. Para encontrar la solución única de un sistema de ecuaciones lineales, debemos encontrar un valor numérico para cada variable del sistema que satisfaga todas las ecuaciones del sistema al mismo tiempo. Algunos sistemas lineales pueden no tener solución y otros pueden tener un número infinito de soluciones. Para que un sistema lineal tenga una solución única, debe haber al menos tantas ecuaciones como variables. Aun así, esto no garantiza una solución única.
