Problemă rezolvată de Sisteme de Ecuații Liniare

MediuSisteme de Ecuații LiniareMatriciDeterminanți
Se consideră sistemul de ecuații liniare {(a+1)x+y+z=1x+(a+1)y+z=ax+y+(a+1)z=a2\begin{cases} (a+1)x + y + z = 1 \\ x + (a+1)y + z = a \\ x + y + (a+1)z = a^2 \end{cases}, unde aRa \in \mathbb{R}. Determinați valorile lui aa pentru care sistemul are soluție unică și, în acest caz, găsiți soluția. Discutați cazurile în care sistemul este incompatibil sau compatibil nedeterminat.

Rezolvare completă

10 puncte · 4 pași
13 puncte
Scrieți sistemul în formă matricială și calculați determinantul matricei coeficienților. Δ=a+1111a+1111a+1=(a+1)33(a+1)+2\Delta = \begin{vmatrix} a+1 & 1 & 1 \\ 1 & a+1 & 1 \\ 1 & 1 & a+1 \end{vmatrix} = (a+1)^3 - 3(a+1) + 2.
22 puncte
Determinați valorile lui aa pentru care Δ0\Delta \neq 0. Rezolvați Δ=0\Delta = 0: (a+1)33(a+1)+2=0(a+1)^3 - 3(a+1) + 2 = 0. Cu substituția t=a+1t = a+1, obținem t33t+2=0t^3 - 3t + 2 = 0, care se factorizează ca (t1)2(t+2)=0(t-1)^2(t+2)=0, deci t=1t=1 sau t=2t=-2. Astfel, a=0a=0 sau a=3a=-3. Pentru a0a \neq 0 și a3a \neq -3, sistemul are soluție unică.
33 puncte
Pentru a0a \neq 0 și a3a \neq -3, folosiți regula lui Cramer pentru a găsi soluția. Calculați Δx,Δy,Δz\Delta_x, \Delta_y, \Delta_z și obțineți x=(a1)a+3x = \frac{-(a-1)}{a+3}, y=1a+3y = \frac{1}{a+3}, z=a2+a1a+3z = \frac{a^2 + a -1}{a+3}.
42 puncte
Discutați cazurile a=0a=0 și a=3a=-3. Pentru a=0a=0, sistemul devine {x+y+z=1x+y+z=0x+y+z=0\begin{cases} x+y+z=1 \\ x+y+z=0 \\ x+y+z=0 \end{cases}, care este incompatibil. Pentru a=3a=-3, sistemul devine {2x+y+z=1x2y+z=3x+y2z=9\begin{cases} -2x+y+z=1 \\ x-2y+z=-3 \\ x+y-2z=9 \end{cases}; adunând ecuațiile, se obține 0=70=7, deci incompatibil.

Ai rezolvat această problemă?

Trimite soluția ta și primește feedback AI detaliat — vezi exact unde ai greșit și cum să îmbunătățești.

Vreau evaluare AI — e gratuit

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.

Probleme similare de Sisteme de Ecuații Liniare

Vezi toate problemele de Sisteme de Ecuații Liniare
62 zile până la BAC

Pregătește-te la Sisteme de Ecuații Liniare cu AI

Rezolvă probleme pe hârtie, fotografiază și primește feedback instant de la AI — ca de la un profesor.

Vreau evaluare AI pe soluția mea

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.