Tre equazioni equivalenti

Anche qui facciamo un semplice esempio e poi raccogliamo i risultati
Risolvere il sistema:
x + y + z = 6
x + y + z = 6
2x + 2y + 2z = 12


Metodo di sostituzione
In questo caso le tre equazioni sono equivalenti (le prime due sono addirittura uguali e la terza e' ottenuta dalla prima moltiplicandone i termini per 2), e se andassi a sostituire normalmente otterrei alla fine 0=0; quindi, per poter risolvere devo eliminare due delle tre equazioni equivalenti ed il mio sistema si riduce al'equazione
x + y + z = 6
Risolvo: ricavo la x come se y e z fossero numeri dati
x = 6 - y - z
ora posso attribuire ad y infiniti valori, ma non solo: per ogni valore che do' ad y posso dare infiniti valori a z
Se non ti e' chiaro
e quindi il mio sistema ammette infinite al quadrato (oo2) soluzioni che posso anche indicare come
x = 6-h-k
y = h
z = k              con h e k numeri reali


Metodo di Cramer
Considero le matrici incompleta e completa
1    1     1
1    1     1
2    2     2
                   
1    1    1     6
1    1    1     6
1    1    1     6
Matrice incompleta Matrice completa
Vediamo che ci sono due righe uguali ed una proporzionale: se procedessi normalmente otterrei che i determinanti 3x3 sarebbero tutti nulli (ed anche tutti quelli 2x2) ed otterrei come soluzioni 0/0 (valore indeterminato); quindi per procedere a trovare le soluzioni devo eliminare due equazione delle tre uguali ed il mio sistema diventa
x + y + z = 6
Devo spostare dopo l'uguale due incognite, trattandola come numeri dati, per avere tante incognite quante equazioni
sposto dopo l'uguale la y e la z per ottenere gli stessi risultati trovati sopra: ottengo
x = 6 - y - z
con matrice incompleta e completa
1
                   
1     6-y-z
Matrice incompleta Matrice completa
Trovo x con la regola di Cramer
      6-y-z           6-y-z
x = --------------- = ----------- = 6-y-z
       1                  1

e quindi, siccome posso dare ad y e z un valore qualunque:
x = 6-h-k
y = h
z = k              con h e k numeri reali


Possiamo quindi dire:
Se tre equazioni sono equivalenti allora il sistema ammette oo2 soluzioni
E' ormai ora di parlare di:
dipendenza ed indipendenza lineare
matrici, determinanti e rango di una matrice

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