Enunciado

O sistema linear - 5 x + 2 y + z = 2 x + 7 y + z = 2 x + y - 5 z = 2 pode ser resolvido pelo método de Jacobi? Se puder, calcule X 3 a partir de X 1 = 0 1 0 .

Passo 1

Primeiro, vamos olhar a matriz dos coeficientes do sistema:

M = - 5 2 1 1 7 1 1 1 - 5

A condição para poder resolver o sistema por Jacobi é que o módulo de cada elemento da diagonal é maior que a soma dos módulos dos outros elementos da linha, beleza? Vamos testar isso!

Primeira linha: - 5 > 2 + 1 : OK!

Segunda linha: 7 > 1 + | 1 | : OK!

Terceira linha: - 5 > 1 + | 1 | : OK!

Beleza, então o sistema pode ser resolvido por Jacobi!

Passo 2

Vamos botar o sistema na forma que estamos acostumados:

- 5 x + 2 y + z = 2 x + 7 y + z = 2 x + y - 5 z = 2

Desenvolvendo:

x = 2 5 y + 1 5 z - 2 5 y = - 1 7 x - 1 7 z + 2 7 z = 1 5 x + 1 5 y - 2 5

Assim, na forma Jacobiana:

X n = M X + N

x n y n z n = 0 2 5 1 5 - 1 7 0 - 1 7 1 5 1 5 0 x y z + - 2 5 2 7 - 2 5

Passo 3

Agora vamos pro método! Começando do termo X 1 que ele deu:

X 2 = x 2 y 2 z 2 = 0 2 5 1 5 - 1 7 0 - 1 7 1 5 1 5 0 0 1 0 + - 2 5 2 7 - 2 5

x 2 y 2 z 2 = 2 5 0 1 5 + - 2 5 2 7 - 2 5

Assim,

x 2 y 2 z 2 = 0 2 7 - 1 5

Agora vamos pra X 3 :

X 3 = x 3 y 3 z 3 = 0 2 5 1 5 - 1 7 0 - 1 7 1 5 1 5 0 0 2 7 - 1 5 + - 2 5 2 7 - 2 5

x 3 y 3 z 3 = 4 35 - 1 25 1 35 2 35 + - 2 5 2 7 - 2 5

x 3 y 3 z 3 = - 0.325 0.314 - 0.343

Resposta

x 3 y 3 z 3 = - 0.325 0.314 - 0.343

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Em cada parte, determine se o terno ordenado dado é uma solução do sistema linear x 1 + 2 x 2 - 2 x 3 = 3 3 x 1 - x 2 + x 3 = 1 - x 1 - 5 x 2 - 5 x 3 = 5
Em cada parte, encontre o conjunto de soluções da equação linear - 8 x 1 + 2 x 2 - 5 x 3 + 6 x 4 = 1 usando um parâmetro, se necessário.
Em cada parte, determine se o terno ordenado dado é uma solução do sistema linear 2 x 1 - 4 x 2 - x 3 = 1 x 1 - 3 x 2 + x 3 = 1 3 x 1 - 5 x 2 - 3 x 3 = 1
Em cada parte, determine se o terno ordenado dado é uma solução do sistema linear 2 x 1 - 4 x 2 - x 3 = 1 x 1 - 3 x 2 + x 3 = 1 3 x 1 - 5 x 2 - 3 x 3 = 1
Em cada parte, encontre o conjunto de soluções da equação linear 7 x - 5 y = 3 usando um parâmetro, se necessário.