Eπιστροφή

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

1) Το παρακάτω γραμμικό σύστημα έχει ακριβώς μια λύση ή καμμία λύση ή άπειρο αριθμό λύσεων

a1x+b1y=c1
a2x+b2y=c2

2) Nα μελετηθούν οι λύσεις των παρακάτω συστημάτων για τις διάφορες τιμές του k.

kx+y+z = 1     x-3z = -3     x+2y+kz = 1     x + z = 4
x+ky+z = 1     2x+ky-z = -2     2x+ky+8z = 3     2x-y+z = 0
     x+y+kz = 1      x+2y+kz =   1     3x+ky = 1

3) Να βρεθούν συνθήκες για τα a, b, c ώστε να είναι συμβατά τα συστήματα :

    α)  x+2y-3z = a
3x-y+z = b
-2x+3y-3z = c
    β)  x-2y+z = a
x+y-z = b
2x-y-z = c

4) Nα μελετηθούν οι λύσεις των παρακάτω συστημάτων για τις διάφορες τιμές των k και m.

    a)  x+y+2z = 0
3x+ky+5z = 1
-2x-y-3z = m
    b)  2x+y+z = 3
x-y+2z = 3
x-2y+kz = 4
    c)  2x-y+3z = 5
x+y+3z = 4
x-ky+6z = 7

5) Nα μελετηθούν οι λύσεις του παρακάτω συστήματος για τις διάφορες τιμές των k και m.

3x - y + 5z = 2
x - 2y - z = 3
8x + k y = m

Απαντήσεις

1) Απόδειξη αλγεβρική
Εάν οι συντελεστές a1 , b1 είναι και οι δύο μηδέν τότε η πρώτη εξίσωση του συστήματος θα ήταν 0=c1. Και αν το c1 είναι διάφορο του μηδενός το σύστημα είναι μη-συμβατό ( δηλαδή χωρίς λύση ). Αν και το c1=0 τότε το σύστημα αποτελείται μόνο από την δεύτερη εξίσωση a2x+b2y=c2. Σ'αυτήν την περίπτωση το αρχικό σύστημα θα έχει άπειρες λύσεις εκτός εάν και εδώ οι συντελεστές των αγνώστων είναι μηδέν και ο σταθερός όρος διάφορος του μηδενός που δίνει πάλι μη-συμβατό σύστημα.
Έστω a1 διάφορο του μηδενός (η επιλογή του a1 δεν περιορίζει την γενικότητα , ανάλογα συμπεράσματα ισχύουν και για κάθε άλλο συντελεστή των αγνώστων ) , λύνοντας ως προς x έχουμε x = - (b1/a1)y + c1/a1. Με αντικατάσταση στην δεύτερη εξίσωση έχουμε : (a1b2-a2b1)y=(a1c2-c1a2). Εάν τώρα (a1b2-a2b1) είναι διάφορο του μηδενός έχουμε μια μόνο τιμή για το y από την οποία βρίσκουμε αντικαθιστώντας παραπάνω και μια μόνο τιμή για το x. Άρα το αρχικό σύστημα έχει μια μόνο λύση. Εάν είναι (a1b2-a2b1)=0 τότε με (a1c2-c1a2)=0 έχουμε άπειρες λύσεις για το y (διότι 0y=0) οπότε και για το x, που σημαίνει ότι το αρχικό σύστημα έχει άπειρες λύσεις. Με (a1b2-a2b1)=0 και με (a1c2-c1a2) όχι μηδέν δεν έχουμε καμμία λύση για το y και συνεπώς ούτε το αρχικό σύστημα έχει λύση. Σε όλες τις περιπτώσεις το σύστημα ή θα έχει μια λύση ακριβώς ή καμμία λύση ή άπειρες λύσεις.
Στην περίπτωση που υπάρχει η γραφική παράσταση και των δύο εξισώσεων έχουμε :
Απόδειξη γεωμετρική
Κάθε εξίσωση του συστήματος έχει ως γραφική της παράσταση μια ευθεία. Αυτές οι δύο ευθείες ή θα τέμνονται (μια μόνο λύση) ή θα είναι παράλληλες (καμμία λύση) ή θα ταυτίζονται (άπειρες λύσεις).

Μιά μόνο λύση ------------------------------Καμμιά λύση

Άπειρες λύσεις


2a)
2b)
2c)
2d)

3a)
3b)

4a)

4b)
4c)

5)



Eπιστροφή