1 00:00:00,430 --> 00:00:05,370 El método de Gauss consiste en realizar reducción de forma muy sistemática. 2 00:00:05,690 --> 00:00:10,570 La razón de esta sistematicidad es que Gauss lo empleó para realizar cálculos astronómicos 3 00:00:10,570 --> 00:00:14,769 con una gran cantidad de ecuaciones y una gran cantidad de incógnitas, pongamos que 10 y 10. 4 00:00:16,190 --> 00:00:18,469 O más, quiero decir. Entonces ahí hace falta ser ordenado. 5 00:00:19,570 --> 00:00:24,989 Bien. Bueno, entonces, primero lo que hacemos es, por ejemplo, nombrar las ecuaciones. 6 00:00:25,989 --> 00:00:28,329 Podemos hacer fila 1, fila 2 y fila 3. 7 00:00:28,329 --> 00:00:30,370 entonces vamos a hacer reducción 8 00:00:30,370 --> 00:00:31,910 de la fila 2 y la fila 3 9 00:00:31,910 --> 00:00:33,250 respectivamente con la primera 10 00:00:33,250 --> 00:00:35,729 para quitar la X 11 00:00:35,729 --> 00:00:39,170 luego haremos reducción otra vez 12 00:00:39,170 --> 00:00:39,929 para quitar la Y 13 00:00:39,929 --> 00:00:44,509 y luego ya resolveremos de forma sencilla 14 00:00:44,509 --> 00:00:46,189 bueno, pues por ejemplo 15 00:00:46,189 --> 00:00:50,570 hagamos aquí la fila 2 y la fila 3 16 00:00:50,570 --> 00:00:52,170 aquí es muy sencillo 17 00:00:52,170 --> 00:00:54,030 porque como aquí hay uno nada más 18 00:00:54,030 --> 00:00:55,109 pues lo que hay que hacer por ejemplo 19 00:00:55,109 --> 00:00:55,990 es coger la fila 2 20 00:00:55,990 --> 00:01:00,130 Y restarle la fila 1 multiplicada por 3 21 00:01:00,130 --> 00:01:06,090 Y aquí, pues como sería coger la fila 3 y restarle dos veces la fila 1 22 00:01:06,090 --> 00:01:10,629 Vamos a dejar la fila 2 y la fila 3 iguales 23 00:01:10,629 --> 00:01:15,310 3X menos 2Y menos Z es igual a 4 24 00:01:15,310 --> 00:01:17,370 Y la fila 3 25 00:01:17,370 --> 00:01:22,349 2X más 3Y más 2Z igual a 2 26 00:01:22,349 --> 00:01:25,489 Ahora vamos a hacer cálculos 27 00:01:25,489 --> 00:01:28,590 cogemos la fila 1, esta multiplicada por menos 3 28 00:01:28,590 --> 00:01:31,530 pues multiplicamos toda esta fila por menos 3 29 00:01:31,530 --> 00:01:37,340 entonces sería menos 3x, menos por menos más 30 00:01:37,340 --> 00:01:41,400 2 por 3 es 6, menos por menos más 31 00:01:41,400 --> 00:01:44,500 4 por 3 es 12 32 00:01:44,500 --> 00:01:49,719 y eso multiplicamos 7 por 3 es 21, menos por menos más 33 00:01:49,719 --> 00:01:53,040 y ya calculamos obteniendo 34 00:01:53,040 --> 00:01:55,299 que primero se nos va la x 35 00:01:55,299 --> 00:02:02,319 Y ahora tenemos 4Y más 11Z es igual a 25. 36 00:02:05,030 --> 00:02:08,949 Bien, ahora hacemos lo mismo con la otra fila. 37 00:02:09,849 --> 00:02:25,870 Restamos 3 veces la fila 1, que sería menos 2X, menos por menos más, 4Y, menos por menos más, 38 00:02:25,870 --> 00:02:32,599 8z igual a 14 39 00:02:32,599 --> 00:02:34,479 Y ahora operamos 40 00:02:34,479 --> 00:02:36,099 La x se nos va 41 00:02:36,099 --> 00:02:38,280 Y nos quedan 42 00:02:38,280 --> 00:02:41,280 7y más 10z 43 00:02:41,280 --> 00:02:42,599 Igual a 16 44 00:02:42,599 --> 00:02:45,039 Y ahora volvemos a escribir la información 45 00:02:45,039 --> 00:02:48,199 La fila 1 se deja igual 46 00:02:48,199 --> 00:02:50,379 Porque se va a emplear después tal cual está 47 00:02:50,379 --> 00:02:57,979 Y ahora ponemos las nuevas filas 2 y 3 48 00:02:57,979 --> 00:03:00,379 Que van a ser esas que están aquí 49 00:03:00,379 --> 00:03:02,909 Nueva fila 2 50 00:03:02,909 --> 00:03:10,289 Pues sería 4Y más 11Z es igual a 25 51 00:03:10,289 --> 00:03:17,090 Nueva fila 3, 7Y más 10Z es igual a 16 52 00:03:17,090 --> 00:03:19,849 Y ahora se nos ha quedado más simple 53 00:03:19,849 --> 00:03:22,270 Tenemos arriba la X pero aquí solo tenemos la Y y la Z 54 00:03:22,270 --> 00:03:26,610 Podemos renombrar otra vez las ecuaciones 55 00:03:26,610 --> 00:03:29,349 Fila 1, 2, fila 3, fila 2, fila 3 56 00:03:29,349 --> 00:03:34,210 Y ahora vamos a hacer reducción de la fila 3 con la fila 2 57 00:03:34,210 --> 00:03:39,590 Bueno, aquí no está multiplicada por 1, con lo cual habrá que hacerlo de una forma un poco diferente 58 00:03:39,590 --> 00:03:41,389 A ver, fila 2, fila 3 59 00:03:41,389 --> 00:03:44,370 Por ejemplo, multiplicamos por 7 la fila 2 60 00:03:44,370 --> 00:03:46,650 La fila 3 por 4 61 00:03:46,650 --> 00:03:49,270 Y como necesitamos un signo menos 62 00:03:49,270 --> 00:03:52,189 Pues por ejemplo, ahora estamos en la fila 3, ¿no? 63 00:03:53,810 --> 00:03:54,930 Pues vamos a hacerlo 64 00:03:54,930 --> 00:03:59,490 A ver, fila 2 multiplicada por 7 65 00:03:59,490 --> 00:04:10,750 7 por 4, 28i, más 77z, es igual a 25 por 7, que es 175. 66 00:04:11,629 --> 00:04:27,689 Ahora multiplicamos por 4, aquí la C, tenemos 7 por 4, 28, pero con un menos, estamos restando, menos por más menos, 4 por 10, 40, igual a 16 por 4, 64. 67 00:04:27,689 --> 00:04:43,689 Y ahora ya realizamos la resta, y ahí se nos va, y nos queda que tenemos 37z es igual a 111. 68 00:04:45,430 --> 00:04:47,250 Muy bien, pues ahora colocamos la información. 69 00:04:48,750 --> 00:04:56,410 Las dos primeras filas se quedan igual, x menos 2y menos 4z es igual a menos 7. 70 00:04:56,410 --> 00:05:01,379 y ahora la segunda fila se queda igual 71 00:05:01,379 --> 00:05:05,980 4i más 11z es igual a 25 72 00:05:05,980 --> 00:05:11,860 y ahora cambiamos la tercera fila por el resultado que hemos obtenido aquí 73 00:05:11,860 --> 00:05:18,360 ahora tendríamos 37z es igual a 111 74 00:05:18,360 --> 00:05:23,879 y ya tenemos un sistema mucho más sencillo que resolvemos 75 00:05:23,879 --> 00:05:25,420 empezamos por la z 76 00:05:25,420 --> 00:05:30,019 a ver si 37z es igual a 111 77 00:05:30,019 --> 00:05:33,920 obtenemos que z es igual a 111 partido por 37 78 00:05:33,920 --> 00:05:35,259 que es 3 79 00:05:35,259 --> 00:05:38,230 ya tenemos la z 80 00:05:38,230 --> 00:05:40,930 ahora ya hay que copiar la y 81 00:05:40,930 --> 00:05:43,610 porque tenemos aquí una ecuación de solo la y y la z 82 00:05:43,610 --> 00:05:47,040 volvemos a hacerlo 83 00:05:47,040 --> 00:05:52,180 tenemos que 4y es igual a 25 menos 11z 84 00:05:52,180 --> 00:05:54,800 eso es 25 menos 11 por 3 85 00:05:54,800 --> 00:05:57,620 que sería 25 menos 33 86 00:05:57,620 --> 00:06:03,920 que sería menos 8, por lo tanto y es igual a menos 8 partido por 4 que es menos 2 87 00:06:03,920 --> 00:06:07,300 y ya tenemos la y y la z 88 00:06:07,300 --> 00:06:12,040 ¿Qué nos queda ahora? Pues la x y lo hacemos con la primera ecuación 89 00:06:12,040 --> 00:06:17,589 vamos a ver si tenemos esto 90 00:06:17,589 --> 00:06:21,500 vamos a hacerlo aquí 91 00:06:21,500 --> 00:06:26,319 x es igual a menos 7 más 2y 92 00:06:26,319 --> 00:06:30,379 más 4z es decir menos 7 93 00:06:30,379 --> 00:06:32,459 más 2 veces menos 2 94 00:06:32,459 --> 00:06:34,079 más 4 veces 3 95 00:06:34,079 --> 00:06:35,879 esto es menos 7 96 00:06:35,879 --> 00:06:37,879 menos 4 97 00:06:37,879 --> 00:06:39,819 más 12 que es 1 98 00:06:39,819 --> 00:06:42,360 así pues hemos obtenido 99 00:06:42,360 --> 00:06:47,620 que x vale 1 100 00:06:47,620 --> 00:06:50,060 y vale menos 2 101 00:06:50,060 --> 00:06:52,980 y z vale 3 102 00:06:52,980 --> 00:06:56,480 bien, lo hemos hecho lentamente 103 00:06:56,480 --> 00:06:58,620 hay que observar que hay algunas variantes 104 00:06:58,620 --> 00:06:59,839 en primer lugar 105 00:06:59,839 --> 00:07:02,579 aquí lo hemos obtenido con mucha suerte 106 00:07:02,579 --> 00:07:04,759 que la x 107 00:07:04,759 --> 00:07:07,060 era lo más sencillo 108 00:07:07,060 --> 00:07:07,860 que lo que restábamos 109 00:07:07,860 --> 00:07:09,220 ya que había 1 110 00:07:09,220 --> 00:07:10,040 porque aquí había 1 111 00:07:10,040 --> 00:07:11,699 si por ejemplo 112 00:07:11,699 --> 00:07:12,480 cogemos ese sistema 113 00:07:12,480 --> 00:07:13,319 un poco más pequeñito 114 00:07:13,319 --> 00:07:14,480 sabríamos que el 1 está abajo 115 00:07:14,480 --> 00:07:17,060 pues podríamos haber cambiado 116 00:07:17,060 --> 00:07:17,740 el orden de la ecuación 117 00:07:17,740 --> 00:07:18,339 eso es lícito 118 00:07:18,339 --> 00:07:19,720 dentro del método de Gauss 119 00:07:19,720 --> 00:07:21,579 podríamos haber puesto 120 00:07:21,579 --> 00:07:23,000 esta arriba 121 00:07:23,000 --> 00:07:25,819 si nos dan ese sistema 122 00:07:25,819 --> 00:07:26,939 podríamos obtener un segundo 123 00:07:26,939 --> 00:07:27,939 poniendo esta arriba 124 00:07:27,939 --> 00:07:29,180 aquí 125 00:07:29,180 --> 00:07:30,639 y luego las otras dos 126 00:07:30,639 --> 00:07:32,720 las podemos poner justo detrás 127 00:07:32,720 --> 00:07:34,660 entonces podemos convertir un sistema 128 00:07:34,660 --> 00:07:35,319 un poco más 129 00:07:35,319 --> 00:07:38,720 ligeramente más complejo a un otro más sencillo 130 00:07:40,019 --> 00:07:40,399 bien 131 00:07:40,399 --> 00:07:41,519 segunda variante 132 00:07:41,519 --> 00:07:46,420 a veces cuando hacemos estas opciones nos quedan un poco 133 00:07:46,420 --> 00:07:48,540 más complicadas, en este caso pues 134 00:07:48,540 --> 00:07:50,399 el 4, el 11 135 00:07:50,399 --> 00:07:52,259 y el 35 son primos entre sí 136 00:07:52,259 --> 00:07:54,000 igualmente esto, pero si ofrecemos 137 00:07:54,000 --> 00:07:56,060 cosas que no son así, pues por ejemplo a veces 138 00:07:56,060 --> 00:07:57,699 te puede parecer que te pongamos 139 00:07:57,699 --> 00:08:02,019 24x 140 00:08:02,019 --> 00:08:25,240 14x más 12y es igual a 48. Y aquí tenemos, pues, 14x menos 21y es igual a 35. Pues no haríamos reducción con el, perdón, me he expistado, lo siento, la y, la z, serían y, s y z. 141 00:08:25,240 --> 00:08:32,039 Pues no haríamos reducción con el 24 y el 14 142 00:08:32,039 --> 00:08:36,480 Significaríamos antes, por ejemplo, aquí podemos dividir entre 12 143 00:08:36,480 --> 00:08:44,720 Y aquí tendríamos 2i más z es igual a 4 144 00:08:44,720 --> 00:08:46,059 Y aquí podemos dividir entre 7 145 00:08:46,059 --> 00:08:53,759 Y tendríamos 2i menos 3z es igual a 5 146 00:08:53,759 --> 00:08:58,669 Y ya con esto la reducción sería mucho más sencilla 147 00:08:58,669 --> 00:09:00,970 De hecho, solo voy a trastar una de las dos ecuaciones 148 00:09:00,970 --> 00:09:13,570 Por ejemplo, pues esto con menos, esto con más, sería restar y ya tendríamos que 4z igual a menos 1, z igual a menos un cuarto. 149 00:09:14,990 --> 00:09:19,409 No haría falta hacer base, se puede simplificar antes cuando tenemos cosas un poco más sencillas y se ve. 150 00:09:20,350 --> 00:09:23,690 Bueno, pues esto es el método de Gauss. 151 00:09:23,690 --> 00:09:31,720 Bien, ahora como ejercicio, realizad este sistema de ecuaciones por el método de Gauss 152 00:09:31,720 --> 00:09:34,320 Y después corregimos 153 00:09:34,320 --> 00:09:37,299 Pasamos a corregir el ejercicio 154 00:09:37,299 --> 00:09:43,580 Bien, antes de nada, en estas ecuaciones no es necesario cambiar el orden 155 00:09:43,580 --> 00:09:48,039 Hombre, quizás sería un poco más sencillo si estuviera arriba, pero bueno, no gran cosa 156 00:09:48,039 --> 00:09:50,679 Así que directamente vamos a enumerar 157 00:09:50,679 --> 00:09:53,080 Por explicación o por otra cosa 158 00:09:53,080 --> 00:09:55,039 Gila 1, 2, y 2, y la 3 159 00:09:55,039 --> 00:09:57,279 y hacemos reducción 160 00:09:57,279 --> 00:09:58,620 empezamos haciendo reducción 161 00:09:58,620 --> 00:10:00,960 pues de la fila 1 con la fila 2 162 00:10:00,960 --> 00:10:02,960 o sea, estas 163 00:10:02,960 --> 00:10:05,399 recordamos que siempre son la primera con las demás 164 00:10:05,399 --> 00:10:07,419 con las demás con la primera 165 00:10:07,419 --> 00:10:09,259 pues nada, en este caso 166 00:10:09,259 --> 00:10:10,860 quise hacerlo más sencillo 167 00:10:10,860 --> 00:10:11,820 o sea, poner 168 00:10:11,820 --> 00:10:14,340 pues menos dos veces la fila 1 169 00:10:14,340 --> 00:10:15,840 y después 170 00:10:15,840 --> 00:10:18,080 pues tres veces la fila 2 171 00:10:18,080 --> 00:10:22,389 pues vamos a ver, tendríamos 172 00:10:22,389 --> 00:10:24,330 menos 6x 173 00:10:24,330 --> 00:10:25,370 menos por menos más 174 00:10:25,370 --> 00:10:30,899 2Y menos 2 por 4, 4Z 175 00:10:30,899 --> 00:10:34,179 Igual a, menos 1 menos más, 8 176 00:10:34,179 --> 00:10:37,399 La segunda la multiplicamos, la fila 2 por 3 177 00:10:37,399 --> 00:10:40,919 6X, 3 por 3, 9, más 9Y 178 00:10:40,919 --> 00:10:44,860 Menos 3Z, igual a 6 por 3, 18, menos 18 179 00:10:44,860 --> 00:10:50,669 Y esto nos da, pues eso se simplifica 180 00:10:50,669 --> 00:10:53,470 Tenemos 9 y 2, 11 181 00:10:53,470 --> 00:10:57,389 Menos 7Z, igual a menos 10 182 00:10:57,389 --> 00:10:59,029 Ya tenemos una de las ecuaciones 183 00:10:59,029 --> 00:11:10,269 Ahora nuevamente cogemos la primera con la tercera. Por ejemplo, podemos hacer 5 veces f1 y 3 veces f2. 184 00:11:10,269 --> 00:11:21,669 Pues adelante. 5 veces f1 sería 15x menos 5y más 10z igual a menos 20. 185 00:11:21,669 --> 00:11:56,620 3BTSF2 sería menos 15X más 9Y menos 12Z igual a 18, igual que antes, y esto se nos va, porque da 0, y después obtenemos 4Y menos 2Z igual a menos 2. 186 00:11:56,620 --> 00:12:01,299 con lo cual pues nada, ya podemos hacer 187 00:12:01,299 --> 00:12:04,200 pasamos aquí a la información 188 00:12:04,200 --> 00:12:09,000 aquí tendríamos, esta dejamos igual 189 00:12:09,000 --> 00:12:13,419 3x menos y más 2z igual a menos 4 190 00:12:13,419 --> 00:12:15,360 aquí ponemos esta 191 00:12:15,360 --> 00:12:20,250 11y menos 7z igual a menos 10 192 00:12:20,250 --> 00:12:22,710 y aquí podríamos poner esta de aquí 193 00:12:22,710 --> 00:12:26,070 voy a poner otro color porque ni siquiera diré 194 00:12:26,070 --> 00:12:30,409 4y menos 2z igual a menos 2 195 00:12:30,409 --> 00:12:33,389 a ver, ahora si nos fijamos 196 00:12:33,389 --> 00:12:36,129 esta se puede simplificar porque todos son múltiplos de 2 197 00:12:36,129 --> 00:12:38,250 podemos pasarlo aquí 198 00:12:38,250 --> 00:12:40,169 y hacer todo eso 199 00:12:40,169 --> 00:12:42,289 pero bueno, también se puede hacer aquí abajo 200 00:12:42,289 --> 00:12:44,269 entre 2 201 00:12:44,269 --> 00:12:48,029 2i menos z igual a menos 1 202 00:12:48,029 --> 00:12:50,450 vamos a hacerlo así 203 00:12:50,450 --> 00:12:56,029 y ponemos 204 00:12:56,029 --> 00:13:00,669 2i menos z igual a menos 1 205 00:13:00,669 --> 00:13:03,470 ahora igual que antes 206 00:13:03,470 --> 00:13:06,590 Numeramos las ecuaciones 207 00:13:06,590 --> 00:13:09,070 Fila 1, fila 2, fila 3 208 00:13:09,070 --> 00:13:10,549 La fila 1 se va a quedar igual 209 00:13:10,549 --> 00:13:12,549 Hemos quitado esto 210 00:13:12,549 --> 00:13:15,490 Y lo que nos interesa ahora es eliminarla 211 00:13:15,490 --> 00:13:17,009 Y en una ecuación 212 00:13:17,009 --> 00:13:21,610 Con lo cual habrá que hacer reducción con la fila 2 y la fila 3 213 00:13:21,610 --> 00:13:23,710 Aquí tenemos la fila 2 214 00:13:23,710 --> 00:13:26,210 Aquí tenemos la fila 3 215 00:13:26,210 --> 00:13:28,309 Y en este caso pues nada 216 00:13:28,309 --> 00:13:32,710 Por ejemplo multiplicamos aquí la fila 2 por menos 2 217 00:13:32,710 --> 00:13:41,429 y la fila 3 por 11. De modo que si esta fila se multiplica por menos 2, obtenemos menos 218 00:13:41,429 --> 00:13:51,730 22i más 14z es igual a 20. Quitando signos también. Y si esta fila se multiplica por 219 00:13:51,730 --> 00:14:07,389 sería 22Y menos 11Z igual a menos 11. Realizamos esta suma de polinomios, esto se nos va porque 220 00:14:07,389 --> 00:14:16,970 es de cero y tendríamos que 3Z es igual a 9. De modo que el sistema se nos queda en 221 00:14:16,970 --> 00:14:27,629 otro que es 3x menos y más 2z es igual a menos 4, 11y menos 7z es igual a menos 10, 222 00:14:29,350 --> 00:14:39,309 3z es igual a 9 y aquí tenemos ya un sistema escalonado. A ver, la razón por la cual se 223 00:14:39,309 --> 00:14:43,570 ponen estos sistemas es porque esto es lo que se llama, y son sistemas equivalentes 224 00:14:43,570 --> 00:14:44,710 porque tienen las mismas soluciones 225 00:14:44,710 --> 00:14:47,090 esa es también la idea de Gauss, esa filosofía 226 00:14:47,090 --> 00:14:48,470 bueno 227 00:14:48,470 --> 00:14:51,070 vamos a dejar un poco de espacio 228 00:14:51,070 --> 00:14:52,970 para resolver ahora lo que nos queda 229 00:14:52,970 --> 00:14:56,899 y nada, pues ahora empezamos 230 00:14:56,899 --> 00:14:58,240 vamos a ver 231 00:14:58,240 --> 00:15:00,379 con S es igual a Z 232 00:15:00,379 --> 00:15:02,220 Z es igual a 9 tercios 233 00:15:02,220 --> 00:15:03,480 que es 3 234 00:15:03,480 --> 00:15:06,039 y ahora sabiendo que Z es igual a 9 tercios 235 00:15:06,039 --> 00:15:08,139 tomamos esta ecuación, vamos a ponerla aquí abajo 236 00:15:08,139 --> 00:15:09,519 por espacio 237 00:15:09,519 --> 00:15:13,200 11I menos 7Z es igual a menos 10 238 00:15:13,200 --> 00:15:14,480 con lo cual 239 00:15:14,480 --> 00:15:36,299 11Y es igual a menos 10 más 7Z, esto es menos 10 más 7 por 3, menos 10 más 21 y esto es 11. 240 00:15:36,299 --> 00:15:43,379 Lo que significa que si 11y es igual a 11, y es igual a... 241 00:15:43,379 --> 00:15:52,710 Y ahora ya, pues con estas dos soluciones y esta ecuación, calculamos la x. 242 00:15:54,970 --> 00:16:05,200 Tenemos que 3x menos y más 2z es igual a menos 4. 243 00:16:05,980 --> 00:16:11,360 Por lo tanto, 3x es igual a menos 4 más y menos 2z. 244 00:16:11,360 --> 00:16:18,860 Y eso es igual a menos 4 más i, que vale 1, más 2 por 3 245 00:16:18,860 --> 00:16:23,340 Eso sería menos 4 más 1 más 6 246 00:16:23,340 --> 00:16:25,100 Y esto es 3 247 00:16:25,100 --> 00:16:32,700 Disculpad, había una pequeña errata 248 00:16:32,700 --> 00:16:39,639 ¿Vale? Así que en despiste corregimos rápidamente esto 249 00:16:39,639 --> 00:16:41,679 Esto es un menos 250 00:16:41,679 --> 00:16:44,220 Y ahora lo que tenemos es 251 00:16:44,220 --> 00:16:53,240 Menos 4 más 1 menos 6 252 00:16:53,240 --> 00:16:55,159 y esto es menos 9 253 00:16:55,159 --> 00:16:56,539 por lo tanto 254 00:16:56,539 --> 00:16:58,899 3x es igual a menos 9 255 00:16:58,899 --> 00:17:01,299 luego x es igual a menos 9 256 00:17:01,299 --> 00:17:02,919 partido por 3 257 00:17:02,919 --> 00:17:04,339 que vale menos 3 258 00:17:04,339 --> 00:17:06,420 y ya tenemos las soluciones 259 00:17:06,420 --> 00:17:12,880 x es igual a menos 3 260 00:17:12,880 --> 00:17:14,539 y igual a 1 261 00:17:14,539 --> 00:17:16,380 y z igual a 3