Explique porque cada uma das operações elementares com linhas não afeta o conjunto das soluções de um sistema linear.

 

Mostre que se as equações lineares x1+kx2=c e x1+lx2=d tem o mesmo conjunto de soluções, então as duas equações são idênticas (isto é, k = l e c=d).

 

 

Resposta :

[tex]1)[/tex] Consideremos o sistema de equações:

[tex]\begin{cases} \text{x}+\text{y}=\text{c} \\ \text{x}-\text{y}=\text{d} \end{cases}[/tex]

Somando as duas equações, tém-se:

[tex](\text{x}+\text{x})+(\text{y}-\text{y})=(\text{c}+\text{d})[/tex]

[tex]2\text{x}=\text{c}+\text{d}[/tex]

[tex]\text{x}=\dfrac{\text{c}+\text{d}}{2}[/tex]

Observemos que:

Se [tex]\text{c}, \text{d}\in\mathbb{R}[/tex] o sistema admite solução real.

Donde, concluímos que, as operações com linhas não afeta o conjunto das soluções de um sistema linear.


[tex]2)[/tex]Se as equações lineares têm o mesmo conjunto de soluções, então [tex]\text{x}_1=\text{x}_2[/tex].

Façamos [tex]\text{x}_1=\text{x}_2=1[/tex].

Desta maneira, temos:

[tex]\begin{cases} 1 + \text{k} = \text{c} \\ 1 + \text{l} = \text{d} \end{cases}[/tex]

Multiplicando a [tex]1^{\circ}[/tex] por [tex](-1)[/tex], obtemos:

[tex]\begin{cases} -1 - \text{k} = -\text{c} \\ 1 + \text{l} = \text{d} \end{cases}[/tex]

Somando as equações, temos:

[tex](1-1)+(\text{l}-\text{k})=(\text{d}-\text{c})[/tex]

[tex]\text{l}-\text{k}=\text{d}-\text{c}[/tex]

[tex]\text{l}-\text{d}=\text{k}-\text{c}[/tex]

Como as duas equações têm o mesmo conjunto solução, podemos afirmar que:

[tex]\text{k}=\text{l}~\wedge~\text{c}=\text{d}[/tex]

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