1.2. Para todos los gustos.
Aunque hay gente que suele decir que todo tiene solución menos la muerte, lo cierto es que en la vida cotidiana hay veces que tenemos algunas restricciones en nuestros problemas que unas veces hacen que tengamos solución y otras veces no, incluso a veces tenemos varias soluciones posibles. Por ejemplo si queremos viajar de Cádiz a Madrid por carretera hay varias formas de hacerlo, ya que podemos ir en dirección a Córdoba y después recorrer la autovía de Andalucía o bien llegar a Sevilla y tomar dirección a Mérida y al llegar a ella tomar ya la dirección de Madrid.
Con los sistemas va a pasar algo parecido, habrá veces que tengan una única solución o varias.
Un sistema de ecuaciones lineales se dice que es Compatible si tiene solución y en caso contrario se llama Incompatible.
Si el sistema tiene una única solución recibe el nombre de Compatible Determinado. Si tiene infinitas soluciones se llama Compatible Indeterminado.
El problema se nos va a plantear para saber cuando un sistema es de un tipo u otro. Por ejemplo, el sistema tiene como única solución los valores (1, 2, 1), puedes comprobar que si intentas cualquier otro trio de valores para x, y, z siempre te va a dar que no es solución.
Sin embargo el sistema no solo tiene por solución , si no que cualquiera de las ternas (2, 1, -1) ó (-1, 2, 4) también son solución, y no son las únicas.
Vamos a ver como todo lo que hemos aprendido hasta el momento en la unidad tiene su aplicación.
El Teorema de Rouché o de Rouché-Frobenius nos dice que en un sistema de ecuaciones lineales el número de soluciones depende de los rangos que tengan la matriz ampliada y la de los coeficientes mediante la siguiente regla.
1) Si el rango de la matriz de los coeficientes es igual al rango de la matriz ampliada e igual al número de incógnitas, el sistema es Compatible Determinado.
2) Si el rango de la matriz de los coeficientes es igual al rango de la matriz ampliada pero menor que el número de incógnitas, el sistema es Compatible Indeterminado.
3) Si el rango de la matriz de los coeficientes es distinto del rango de la matriz ampliada, el sistema es incompatible.
En el siguiente applet puedes ver ejemplos del estudio, mediante el teorema anterior, del tipo de sistema que tenemos. En la parte inferior puedes incluir los coeficientes del sistema, después de elegir el número de ecuaciones y de incógnitas que vas a utilizar, basta que aumentes el contador del número de pasos para que te aparezcan las matrices y los rangos.
Applet de Descarte s elaborado por Alfredo Pena Iglesias bajo licencia Creative Commons.
Para que puedas practicar lo que has visto, en el siguiente enlace tienes un test en el que te hacen preguntas sobre la utilización del Teorema de Rouché para estudiar un sistema. Contesta a las preguntas para ver si has entendido lo que llevamos hasta el momento.
Tenemos tres sistemas, cada uno con una cantidad distinta de soluciones. Utiliza el Teorema de Roché para responder a las cuestiones:
El sistema compatible determinado en el número
.El sistema compatible indeterminado es el número
.El sistema incompatible es el número
.