x + y + z = 6
2x − y + z = 3
x + 2y − z = 2
La matriz ampliada junta los coeficientes y el término independiente:
| 1 | 1 | 1 | 6 |
| 2 | −1 | 1 | 3 |
| 1 | 2 | −1 | 2 |
Se anulan los coeficientes de debajo del pivote. El pivote es el coeficiente con el que se elimina. Conviene que sea 1, o al menos distinto de cero: si el pivote natural es cero o incómodo, se intercambian filas. Eso es pivotar.
Solución única: x = 1, y = 2, z = 3.
Una fila 0 = 1 (todo coeficiente cero y término distinto de cero) hace el sistema incompatible: no hay solución. Ejemplo aparte, ya comprobado: x + y = 1 y x + y = 2. Al restar, 0 = 1. No existe un par que valga 1 y 2 a la vez.
Una fila 0 = 0 no aporta condición: sobra, y puede haber infinitas soluciones. Ejemplo aparte: x + y = 3 y 2x + 2y = 6. La segunda es el doble de la primera; al restar 2·F1 queda 0 = 0. Las soluciones son x = t, y = 3 − t. Comprueba: t + (3 − t) = 3 y 2t + 2(3 − t) = 6.
Matriz ampliada Coeficientes y términos independientes en una tabla. Cada fila es una ecuación.
Pivote Coeficiente que se usa para anular los de debajo en su columna. Si estorba, se cambia la fila.
0 = 1 Fila imposible. El sistema no tiene solución.
0 = 0 Fila redundante. No añade información; puede quedar un parámetro libre.
De la última fila,z = (−21)/(−7)
(−21)/(−7) = 3. No se divide entre cero: el pivote es −7.
Operar los coeficientes y olvidar el término independiente, o no remontar y dar por solución la última fila sola.
Corrección: F2 − 2·F1 cambia también el 3:
2 · 6 = 12
3 − 12 = −9, no 3. Y −7z = −21 da z
−21 da z = 3, pero y y x salen después: y = 2, x = 1. Si solo se dice «z = 3» faltan las otras dos incógnitas. La comprobación 1 + 2 = 3
3 + 3 = 6 caza ese descuido.
Avanza los pasos de la triangularización. El dibujo marca la fila en la que estás. Copia la solución y sustitúyela en el editor.
Por qué: 1 + 2 = 3
3 + 3 = 6. La primera ecuación se cumple con la solución remontada, y hay que comprobarla en el sistema de partida, no solo en la triangular: al remontar se puede arrastrar un signo. x = 1, y = 2 y z = 3 salen de −7z = −21 y de las filas de encima; volver a x + y + z = 6 confirma que ese remontado no ha cambiado el problema. Si la suma no fuera 6, la triangular y el sistema original se habrían separado.
Por qué: 2 − 2 = 0
0 + 3 = 3. La segunda también. El menos de y no se pierde: −y con y = 2 es −2.
Por qué: −21/−7 = 3, y al sustituir y = 2, x = 1 la tercera ecuación da 1 + 4 = 5
5 − 3 = 2. El pivote −7 no es cero: hay solución única.
Gauss triangulariza, pivotando si hace falta, y se remonta. Este sistema da x = 1, y = 2, z = 3, y las tres ecuaciones lo confirman. 0 = 1 es imposible; 0 = 0 es una fila que no informa.
Sustituye x = 1, y = 2, z = 3 otra vez, pero en desorden: empieza por la tercera ecuación. Después explica en una frase por qué x + y = 1 junto con x + y = 3 no se podría remontar.
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