INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE CALKINI

Nombre de la asignatura: Algebra Lineal
Carrera: Ingeniería en Sistemas Computacionales
Clave: ACF-0903
Hrs. teoría - Hrs. práctica - Créditos: 3 - 2 - 5
EN EL ESTADO DE CAMPECHE

TEMARIO
U

N

I

D

A

D

3

RAMIRO JOSE GONZALEZ HORTA
A r q u i t e c t o

Arq. Ramiro González Horta. Febrero 2011
U

N

I

D

A

D

3

Sistemas de Ecuaciones Lineales.
3.1 Definición de sistemas de ecuaciones lineales.
3.2 Clasificación de los sistemas de ecuaciones lineales y tipos de solución.
3.3 Interpretación geométrica de las soluciones.
3.4 Métodos de solución de un sistema de ecuaciones lineales: Gauss, Gauss-Jordan, inversa de una matriz y
regla de Cramer.
3.5 Aplicaciones.
U

N

I

D

A

D

3

Sistemas de Ecuaciones Lineales.
3.4 Métodos de solución de un sistema de ecuaciones
lineales: Gauss, Gauss-Jordan, inversa de una matriz
y regla de Cramer.

Método de sustitución
Resolución de sistemas de ecuaciones por el método de
sustitución

1 Se despeja una incógnita en una de las ecuaciones.
2

Se

sustituye

la

expresión

de

esta

incógnita

en

la

otra

ecuación, obteniendo un ecuación con una sola incógnita.

3 Se resuelve la ecuación.
4 El valor obtenido se sustituye en la ecuación en la que
aparecía la incógnita despejada.

5 Los dos valores obtenidos constituyen la solución del sistema.

1

Despejamos

una

de

las

incógnitas

en

una

de

las

dos

ecuaciones. Elegimos la incógnita que tenga el coeficiente más bajo.
2 Sustituimos en la otra ecuación la variable x, por el valor
anterior:

3 Resolvemos la ecuación obtenida:

4 Sustituimos el valor obtenido en la variable despejada.

5 Solución

Método de igualación
Resolución de sistemas de ecuaciones por el método de
igualación

1 Se despeja la misma incógnita en ambas ecuaciones.
2 Se igualan las expresiones, con lo que obtenemos una ecuación
con una incógnita.
3 Se resuelve la ecuación.
4 El valor obtenido se sustituye en cualquiera de las dos
expresiones en las que aparecía despejada la otra incógnita.

5 Los dos valores obtenidos constituyen la solución del sistema.

1 Despejamos, por ejemplo, la incógnita x de la primera y
segunda ecuación:

2 Igualamos ambas expresiones:

3 Resolvemos la ecuación:

4 Sustituimos el valor de y, en una de las dos expresiones en
las que tenemos despejada la x:
5 Solución:

Método de reducción

Resolución de sistemas de ecuaciones por el método de
reducción

1 Se preparan las dos ecuaciones, multiplicándolas por los
números que convenga.

2 La restamos, y desaparece una de las incógnitas.
3 Se resuelve la ecuación resultante.
4 El valor obtenido se sustituye en una de las ecuaciones
iniciales y se resuelve.

5 Los dos valores obtenidos constituyen la solución del sistema.
Lo más fácil es suprimir la y, de este modo no tendríamos que
preparar las ecuaciones; pero vamos a optar por suprimir la x, para
que veamos mejor el proceso.

Restamos y resolvemos la ecuación:

Sustituimos el valor de y en la segunda ecuación inicial.

Solución:

Método de Gauss
El método de Gauss consiste en transformar un sistema de
ecuaciones

en

otro

equivalente

de

forma

que

éste

sea

escalonado.

Para facilitar el cálculo vamos a transformar el sistema en una
matriz, en la que pondremos los coeficientes de las variables y los
términos independientes (separados por una recta).
Ejemplos

3x +2y + z = 1
5x +3y +4z = 2
x

+ y - z

= 1
Regla de Cramer
La regla de Cramer sirve para resolver sistemas de ecuaciones
lineales.

Se

aplica

a

sistemas

que

cumplan

las

dos

condiciones

siguientes:

El número de ecuaciones es igual al número de incógnitas .
El determinante de la matriz de los coeficientes es distinto de
cero.

Tales sistemas se denominan sistemas de Cramer.

Sea Δ el determinante de la matriz de coeficientes.

Y sean:

Δ

1

, Δ

los

2

, Δ

3

... , Δ

n

determinantes

que

se

obtiene

al

sustituir

los

coeficientes del 2º miembro (los términos independientes) en la
1ª columna , en la 2ª columna, en la 3ª columna y en la enésima
columna respectivamente.

Un sistema de Cramer tiene una sola solución que viene dada
por las siguientes expresiones:
Ejemplo
Ejercicios

R e s o l v e r l o s s i s t e m a s de ec u ac i o n es po r s u s t i t u c i ó n

1

2

3
4

5

6

R e s o l v e r l o s s i s t e m a s de ec u a c i o n es po r i gu a l a c i ó n

1

2

3

4

5

6
R e s o l v e r l o s s i s t e m a s de ec u a c i o n es po r r edu c c i ó n

1

2

3

4

5

6

7

E j e r c i c i o s d e s i s t em a s de ec u ac i o n es
1

Resuelve por sustitución, igualación, reducción y gráficamente

el sistema:
2

Resuelve el sistema:

3

Halla las soluciones del sistema:

4Resueve:

5Resuelve

por sustitución, igualación, reducción y gráficamente

el sistema:

6

Resuelve el sistema:

7

Halla las soluciones del sistema:
R e s o l v e r p o r e l m ét o do de G a u s s l o s s i s t em a s

1

2

3

4

5

6

7
8

R e s o l v e r po r l a r egl a de C r a m er

1

2

3

4

5

6

R72593

  • 1.
    INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIORDE CALKINI Nombre de la asignatura: Algebra Lineal Carrera: Ingeniería en Sistemas Computacionales Clave: ACF-0903 Hrs. teoría - Hrs. práctica - Créditos: 3 - 2 - 5 EN EL ESTADO DE CAMPECHE TEMARIO U N I D A D 3 RAMIRO JOSE GONZALEZ HORTA A r q u i t e c t o Arq. Ramiro González Horta. Febrero 2011
  • 2.
    U N I D A D 3 Sistemas de EcuacionesLineales. 3.1 Definición de sistemas de ecuaciones lineales. 3.2 Clasificación de los sistemas de ecuaciones lineales y tipos de solución. 3.3 Interpretación geométrica de las soluciones. 3.4 Métodos de solución de un sistema de ecuaciones lineales: Gauss, Gauss-Jordan, inversa de una matriz y regla de Cramer. 3.5 Aplicaciones.
  • 3.
    U N I D A D 3 Sistemas de EcuacionesLineales. 3.4 Métodos de solución de un sistema de ecuaciones lineales: Gauss, Gauss-Jordan, inversa de una matriz y regla de Cramer. Método de sustitución Resolución de sistemas de ecuaciones por el método de sustitución 1 Se despeja una incógnita en una de las ecuaciones. 2 Se sustituye la expresión de esta incógnita en la otra ecuación, obteniendo un ecuación con una sola incógnita. 3 Se resuelve la ecuación. 4 El valor obtenido se sustituye en la ecuación en la que aparecía la incógnita despejada. 5 Los dos valores obtenidos constituyen la solución del sistema. 1 Despejamos una de las incógnitas en una de las dos ecuaciones. Elegimos la incógnita que tenga el coeficiente más bajo.
  • 4.
    2 Sustituimos enla otra ecuación la variable x, por el valor anterior: 3 Resolvemos la ecuación obtenida: 4 Sustituimos el valor obtenido en la variable despejada. 5 Solución Método de igualación Resolución de sistemas de ecuaciones por el método de igualación 1 Se despeja la misma incógnita en ambas ecuaciones. 2 Se igualan las expresiones, con lo que obtenemos una ecuación con una incógnita.
  • 5.
    3 Se resuelvela ecuación. 4 El valor obtenido se sustituye en cualquiera de las dos expresiones en las que aparecía despejada la otra incógnita. 5 Los dos valores obtenidos constituyen la solución del sistema. 1 Despejamos, por ejemplo, la incógnita x de la primera y segunda ecuación: 2 Igualamos ambas expresiones: 3 Resolvemos la ecuación: 4 Sustituimos el valor de y, en una de las dos expresiones en las que tenemos despejada la x:
  • 6.
    5 Solución: Método dereducción Resolución de sistemas de ecuaciones por el método de reducción 1 Se preparan las dos ecuaciones, multiplicándolas por los números que convenga. 2 La restamos, y desaparece una de las incógnitas. 3 Se resuelve la ecuación resultante. 4 El valor obtenido se sustituye en una de las ecuaciones iniciales y se resuelve. 5 Los dos valores obtenidos constituyen la solución del sistema.
  • 7.
    Lo más fáciles suprimir la y, de este modo no tendríamos que preparar las ecuaciones; pero vamos a optar por suprimir la x, para que veamos mejor el proceso. Restamos y resolvemos la ecuación: Sustituimos el valor de y en la segunda ecuación inicial. Solución: Método de Gauss El método de Gauss consiste en transformar un sistema de ecuaciones en otro equivalente de forma que éste sea escalonado. Para facilitar el cálculo vamos a transformar el sistema en una matriz, en la que pondremos los coeficientes de las variables y los términos independientes (separados por una recta).
  • 8.
    Ejemplos 3x +2y +z = 1 5x +3y +4z = 2 x + y - z = 1
  • 10.
    Regla de Cramer Laregla de Cramer sirve para resolver sistemas de ecuaciones lineales. Se aplica a sistemas que cumplan las dos condiciones siguientes: El número de ecuaciones es igual al número de incógnitas .
  • 11.
    El determinante dela matriz de los coeficientes es distinto de cero. Tales sistemas se denominan sistemas de Cramer. Sea Δ el determinante de la matriz de coeficientes. Y sean: Δ 1 , Δ los 2 , Δ 3 ... , Δ n determinantes que se obtiene al sustituir los coeficientes del 2º miembro (los términos independientes) en la 1ª columna , en la 2ª columna, en la 3ª columna y en la enésima columna respectivamente. Un sistema de Cramer tiene una sola solución que viene dada por las siguientes expresiones:
  • 12.
  • 13.
    Ejercicios R e so l v e r l o s s i s t e m a s de ec u ac i o n es po r s u s t i t u c i ó n 1 2 3
  • 14.
    4 5 6 R e so l v e r l o s s i s t e m a s de ec u a c i o n es po r i gu a l a c i ó n 1 2 3 4 5 6
  • 15.
    R e so l v e r l o s s i s t e m a s de ec u a c i o n es po r r edu c c i ó n 1 2 3 4 5 6 7 E j e r c i c i o s d e s i s t em a s de ec u ac i o n es 1 Resuelve por sustitución, igualación, reducción y gráficamente el sistema:
  • 16.
    2 Resuelve el sistema: 3 Hallalas soluciones del sistema: 4Resueve: 5Resuelve por sustitución, igualación, reducción y gráficamente el sistema: 6 Resuelve el sistema: 7 Halla las soluciones del sistema:
  • 17.
    R e so l v e r p o r e l m ét o do de G a u s s l o s s i s t em a s 1 2 3 4 5 6 7
  • 18.
    8 R e so l v e r po r l a r egl a de C r a m er 1 2 3 4 5 6