Resumo -Álgebra Sistemas de Equações Lineares

1. Sistemas de Equações Lineares

2. Em que situações devemos resolver
um sistema de equações
Resolver sistemas de equações é necessário em qualquer
estudo onde se pesquise a interação de variáveis em
determinado fenômeno ou experimento.

3. Exemplos
 Circuitos Elétricos:
Descobrir as correntes.
I1  I2 + I3 = 0
4I1 + I2 = 8
I2 + 4I3 = 16

4. Exemplos
 Balanceamento de equações químicas
wNH3 + x O2  yN2 + zH2O
w = 2y
3w = 2z
2x = z

5. Exemplos
• Distribuição de temperatura numa placa
“A temperatura em cada ponto interior P de uma placa metálica é
aproximadamente a média aritmética das temperaturas nos
pontos adjacentes a P.”
4t1 – t2 = 250
 t1 + 4t2 – t3 = 50
 t2 + 4t3 = 200

6. O que é uma equação linear?
Equação com certo número de variáveis onde cada termo não
pode ter grau diferente de 1.
Exemplo:
 3x + y – 6z + w =
 3xy + 5z = 7
Produto de duas variáveis de grau 1 tem
grau 2.

Equivale x-1
, o grau não é 1
√2
1
x
−3y+ z =10




7. Sistemas de Equações Lineares
• Conjunto de equações lineares.
Exemplos:
x + y – z = 7 x + y – 3z + w = 0 x – 2y + z = 8
2x – 4y + z = 0 x – y + z + 2w = 5 3x + y – z = 1
x + y = 3 2x – y – z – w = 3 x + y + z = 2
x – y – 3z =
13
3 equações 3 equações 4 equações
3 incógnitas 4 incógnitas 3
incógnitas

8. Solução de Um sistema
 A maioria PENSA que SABE e que é FÁCIL resolver um sistema
de equações lineares.
 Resolva o seguinte sistema o mais rápido que puder:
x + 2 y + 3z = 1
2x + y + z = 2
3x  y + 2z = 1
S = {(6
7
,
5
7
,−
3
7)}

9. Tipos de solução
Uma solução.
Exemplo:
x + y – z = 7
2x – 4y + z = 0
x + y = 3
S={ }, ou seja, x = 8/3, y = 1/3 e z =  4.
(8
3
,
1
3
,−4
)

10. Tipos de solução
 Infinitas soluções:
Exemplo:
x + y – 3z + w = 0
x – y + z + 2w = 5
2x – y – z – w = 3
 Possui infinitas soluções, pois neste caso o sistema possui
mais incógnitas do que equações. Algumas quádruplas que
verificam o sistema: (13, 15, 9, -1) e (1, -2, 0, 1).

11. Tipos de solução
 Nenhuma solução
Exemplo:
x + y – z = 7
2x – 4y + z = 0
x + y – z = 3
Absurdo!
Não existe trio x, y e z que satisfaça essas
equações ao mesmo tempo.

12. Classificação de um sistema em relação
ao número de soluções:
Sistema
Sistema
Possível e ...
Possível e ...
Sistema
Impossível
SI
Determinado
SPD
Existe uma
única solução.
Existe infinitas
soluções.
Não existe
solução.
Indeterminado
SPI

13. Sistemas de duas equações e duas
incógnitas e sua interpretação geométrica
 Sistemas 2x2 são fáceis de resolver, seja qual for o método.
Exemplo:
Resolva, em lR:
2x+ y = 3
x – 2y = 4
S={(2,1)}

14. Interpretação Geométrica
 Cada equação linear de duas variáveis é a equação de uma reta:
 2x+y=3  y =  2x + 3 (forma da função afim)
coef. angular a =  2 coef. linear : b = 3
 x – 2y = 4 
coef. angular coef. linear: b =  2
y=
x
2
−2
a=
1
2

15. Interpretação Geométrica
 Gráficos:
2x+ y = 3
x – 2y = 4
S={(2,-1)}
A solução de um sistema de duas equações e duas incógnitas é o
ponto de intersecção de duas retas representadas por essas
equações.
2x+y=3
2x+y=3
x-2y=4
x-2y=4
P
P

16. Posição Relativa entre Retas
 Vimos um exemplo que as retas possuem um ponto de intersecção
, associado ao conjunto solução do sistema: UMA ÙNICA
SOLUÇÃO.
 Chamamos essa posição de: RETAS CONCORRENTES.

17. Posição Relativa entre Retas
Exemplo:
6x – 3y = 1
2x – y = 3
Sistema Impossível.
Como são as retas associadas às equações?
Não possuindo intersecção , as retas
são: PARALELAS.
6x-3y=1
6x-3y=1
2x-y=3
2x-y=3

18. Posição Relativa entre Retas
Exemplo:
2x + 2y = 8
x + y = 4
Infinitas soluções.
São duas maneiras diferentes de
apresentar a mesma equação.
Nessa situação dizemos que as retas
são COINCIDENTES.
2x+2y=8
2x+2y=8
x+y=4
x+y=4

19. Exercícios
 Resolva os sistemas abaixo e determine a posição relativa entre as
retas relacionadas:
(a) r: 3x + 4y = - 7 e s: x + y = -1
(b) t: 5x – 10y = 7 e r: x – 2y = 6
(c) v: 2x + 4y = 14 e u: x + 2y = 7
(d) s: 2x – 3y = 11 e v : 6x – 4y = 3.