Solución del ejercicio nº 3 de la opción A  del modelo 3 de 1996

Enunciado del ejercicio nº 3 solución del ejercicio nº 3 Cuadro de Soluciones modelo 3 de 1996

Enunciado del Ejercicio nº 3 de la opción A del modelo 3 de 1996

Considera el sistema de ecuaciones =

(a) [1 punto] ¿Para qué valores de a no tiene inversa la matriz de coeficientes del sistema anterior?

(b) [1'5 puntos] Discute sus soluciones según los valores de a e interpreta geométricamente el resultado.

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Solución del Ejercicio nº 3 de la opción A del modelo 3 de 1996

a)

=

Sea y la matriz de los coeficientes y la matriz ampliada del sistema dado. Calculamos el determinante de A.

|A| = = 1(6 – 10a ) - a (-12 - a ) + (-1)(20 + 1) = a 2 + 2a - 15

Resolvemos |A| = 0, es decir a 2 + 2a - 15 = 0 y obtenemos como soluciones a = 3 y a = - 5

Si a = 3 y a = - 5 no existe inversa de la matriz A

b)

Si a ≠ 3 y a ≠ - 5 el sistema es compatible y determinado y tiene solución única. Geométricamente son tres planos independientes que se cortan en un punto

Si a = 3

Tenemos =

Como = -1 – 6 = - 7 ≠ 0 tenemos que rango(A) = 2.

Como , rango(A*) = 2.

Como rango(A) = rango(A*) = 2 el sistema es compatible e indeterminado y tiene infinitas soluciones.

Como los tres planos son independientes dos a dos, y hay solución, geométricamente son tres planos independientes que pertenecen al haz de planos generado por dos de ellos cualesquiera.

Si a = - 5

Tenemos =

Como -1 + 10 = + 9 ≠ 0 tenemos que rango(A) = 2.

Como - 24 ≠ 0, rango(A*) = 3.

Como rango(A) = 2 ≠ rango(A*) = 3 el sistema es incompatible.

Como los tres planos son independientes dos a dos, y no hay solución, geométricamente son tres planos independientes que se cortan dos a dos formando una tienda de tienda canadiense.

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