Sari la conținut
LECȚIA 9.1 · MATEMATICĂ

Sisteme de ecuații liniare

Rezolvarea sistemelor 2x2 și 3x3: substituție, reducere și regula lui Cramer.

Conținut verificat

Sistemul 2x2

{a1x+b1y=c1a2x+b2y=c2\begin{cases} a_1 x + b_1 y = c_1 \\ a_2 x + b_2 y = c_2 \end{cases}

Metoda reducerii. Înmulțim ecuațiile astfel încât un necunoscut să se elimine prin adunare.

Exemplu. {x+y=5x−y=1\begin{cases} x + y = 5 \\ x - y = 1 \end{cases}: adunând, 2x=6⇒x=32x = 6 \Rightarrow x = 3, apoi y=2y = 2.

Regula lui Cramer (2x2)

Determinantul sistemului: Δ=∣a1b1a2b2∣\Delta = \begin{vmatrix} a_1 & b_1 \\ a_2 & b_2 \end{vmatrix}. Dacă Δ≠0\Delta \ne 0, soluția este unică:

x=ΔxΔ,y=ΔyΔx = \dfrac{\Delta_x}{\Delta}, \qquad y = \dfrac{\Delta_y}{\Delta}

unde Δx\Delta_x, Δy\Delta_y se obțin înlocuind coloana lui xx, respectiv yy, cu coloana termenilor liberi.

Exemplu. {2x+y=7x+3y=11\begin{cases} 2x + y = 7 \\ x + 3y = 11 \end{cases}: Δ=6−1=5\Delta = 6 - 1 = 5, Δx=21−11=10\Delta_x = 21 - 11 = 10, Δy=22−7=15\Delta_y = 22 - 7 = 15, deci x=2x = 2, y=3y = 3. Verificare: 2⋅2+3=72 \cdot 2 + 3 = 7 ✓.

Discuția sistemului

  1. Δ≠0\Delta \ne 0: soluție UNICĂ (sistem compatibil determinat);
  2. Δ=0\Delta = 0 și determinanții secundari nuli: o INFINITATE de soluții (compatibil nedeterminat), dacă măcar un coeficient al necunoscutelor e nenul; excepție: dacă toți coeficienții necunoscutelor sunt nuli și un termen liber e nenul (de ex. 0x+0y=10x + 0y = 1), sistemul e incompatibil, deși toți determinanții sunt nuli. În caz de dubiu decide teorema lui Rouché;
  3. Δ=0\Delta = 0 și un determinant secundar nenul: FĂRĂ soluții (incompatibil).

Exemplu de discuție

Pentru ce mm sistemul {x+y=22x+my=4\begin{cases} x + y = 2 \\ 2x + my = 4 \end{cases} NU are soluție unică?

Δ=m−2=0⇒m=2\Delta = m - 2 = 0 \Rightarrow m = 2. Pentru m=2m = 2 a doua ecuație e dublul primei: infinitate de soluții.

Greșeli frecvente

  1. La Δx\Delta_x se înlocuiește coloana COEFICIENȚILOR lui xx cu termenii liberi, nu o linie.
  2. Δ=0\Delta = 0 nu înseamnă automat "fără soluții": poate fi și infinitate.
  3. Verifică soluția în AMBELE ecuații.
EXPLOREAZĂ INTERACTIV