UFPE, Álgebra Linear, 1 a EE – 2017.2, Questão 01
Considere o seguinte sistema de equações lineares:
a)Determine os valores de para os quais o sistema tem infinitas soluções, e determine o conjunto solução.
b)Para que valores de o sistema não tem solução?
c)O sistema acima com tem matriz ampliada linha-equivalente à matriz ampliada do seguinte sistema?
Passo 1
a)
Para começar vamos passar esse sisteminha para a forma de matriz aumentada:
Para termos infinitas soluções uma das linhas tem que zerar, no caso vai ser a última, então:
e
e
Assim, tem que ser igual a 2
Passo 2
Agora o conjunto solução, qual vai ser?
É só resolvermos o sistema zerando a ultima linha:
Substituindo esse valor de na primeira equação:
Assim a solução vai ser:
Passo 3
b)
Estamos falando de valores de de novo, então vamos voltar para a matriz aumentada que achamos ali em cima:
Para o conjunto não ter solução essa última equação deve ser impossível. Isso acontece se for igual a zero e não.
Vimos quando resolvemos que isso assume duas possíveis respostas: 2 e -2, mas, quando vai ser zero também, o que não queremos!
Assim, chegamos a conclusão que
Passo 4
c)
Bom, se sabemos que o nosso sistema vai ter infinitas soluções.
Além disso, para serem sistemas equivalentes, preciso que a solução dos dois seja a mesma! Podemos então, ver qual é a solução desse novo sistema apresentado pra gente.
Tenho de cara que , substituindo na segunda equação:
Substituindo esses valores agora na primeira:
Então minha solução é o vetor
Não preciso nem voltar lá na letra a) pra lembrar qual era o outro conjunto solução. Só de ver que esse tem solução única e o outro infinitas soluções, minha hipótese já foi quebrada!
Os sistemas não são equivalentes.
Passo 5
Resposta
a) ,
b)
c) Não