PUCRIO, G1-2019.1
Considere o sistema linear de equações
- Determine e para que o sistema tenha infinitas soluções.
- Determine e para que o sistema não tenha solução.
- Ache a solução do sistema quando e .
Passo 1
Belezoca de motoca galerinha, o enunciado deu pra gente o sistema linear:
E ele quer que encontremos valores de e que satisfaça determinadas condições sobre suas soluções.
Tipo na letra (a), queremos determinar e para que o sistema tenha infinitas soluções. Mas como queremos informações sobre a solução, devemos escalonar o sistema pra ver se ele é isso tudo mesmo.
Passo 2
Então saca só, pra escalonar um sistema, primeiro devemos passar ele pra forma matricial, logo:
Escalonando a segunda linha, temos:
Agora para a terceira linha, temos:
E agora ficou divertido nossa matriz, podemos manipular os resultados de acordo com o que queremos. Por exemplo, na letra(a), queremos que o sistema tenha infinitas soluções, e isso acontece quando temos linhas iguais, portanto no nosso sistema
Se tivermos alguma linha repetida, então o sistema terá infinitas soluções. Então com toda malandragem do mundo, podemos pensar se as duas últimas linhas fossem iguais então teríamos infinitas soluções, e igualando os termos, temos:
Logo, para o sistema possuir infinitas soluções precisaríamos que e .
Passo 3
Agora na letra (b), queremos determinar os valores de e para que o sistema não tenha solução. E isso acontece por exemplo quando temos alguma inconsistência, ou algum absurdo. Vamos dar mais uma brincada na nossa matriz pra ver se encontramos alguma coisa:
E agora pensa comigo, se por acaso tivéssemos , então:
Logo, na última linha tiramos que:
MAASS, então se por acaso tivéssemos um , por exemplo , então teríamos:
Então se caso e o nosso sistema não tem solução.
Passo 4
E na letra (c), queremos encontrar a solução quando e . E aproveitando nosso último escalonamento, temos:
E substituindo os valores:
Logo, da última linha, temos que:
E na segunda linha:
E para a primeira linha:
Portanto, a solução é: