Métodos de resolución de Sistemas de Ecuaciones - Contenido educativo
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Aquí va un resumen de los diferentes métodos para resolver los sistemas de ecuaciones.
En este vídeo vamos a ver el tema de sistema de ecuaciones.
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Vamos a trabajar los cuatro métodos de resolución de sistemas,
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que son el método de sustitución, el método de reducción, de igualación y el método gráfico.
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Vamos a trabajar con un mismo ejemplo los cuatro métodos.
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Empezamos por el método de sustitución.
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Esto es conveniente utilizarlo cuando tenemos una incógnita con coeficiente 1,
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ya que la despejamos y como bien indica el método, sustituimos en la otra ecuación.
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Veamos nuestro ejemplo.
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En este caso es conveniente utilizar este método, ya que en la segunda ecuación podemos encontrar que la y tiene como coeficiente el 1.
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Por tanto, la despejamos. Sería y igual a 3 más x.
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Y ahora sustituimos en la primera ecuación y nos quedaría 2x más 5 y ahora esta y va a valer todo esto, 3 más x igual a 1.
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A continuación aplicamos propiedad distributiva, 2x más 5 por 3, 15 y 5 por x, 5x igual a 1.
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Y ya despejamos como una ecuación de primer grado. Tenemos las x que serían 7 y tengo 1 que pasaría el 15 restando y me quedaría 1 menos 15 menos 14.
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Por tanto, el valor de x es igual a menos 2.
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Una vez obtenemos el valor de una de las incógnitas, sustituimos la ecuación ya despejada para calcular la incógnita y.
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Entonces tenemos que Y es igual a 3 más menos 2X, que sería Y igual a 3 menos 2, 1.
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Entonces mi solución es X igual a menos 2, Y igual a 1.
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Podemos comprobarlo sustituyendo estos valores para la X y para la Y en ambas ecuaciones.
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Entonces, comprobación. Tenemos 2 por menos 2 más 5 por 1 es igual a 1. Y nos lo preguntamos. ¿Esto es verdad?
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Ahora desarrollamos la primera parte de la igualdad. 2 por menos 2 sería menos 4 más 5 por 1 que es 5. Esto es igual a 1. Efectivamente, menos 4 más 5 es 1 y ambos lados de la ecuación son iguales.
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Y en la otra ecuación, menos x que vale menos 2 más 1 es igual a 3.
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Nos lo preguntamos.
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Menos menos 2 es 2 más 1 es igual a 3.
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Efectivamente, 3 es igual a 3.
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Solo haré la comprobación en este método ya que es exactamente igual para los métodos que vemos a continuación.
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Ahora vamos a pasar a ver el método de reducción.
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Este es un poco más complejo.
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Lo utilizaremos cuando tengamos coeficientes que coinciden en número o tienen signo contrario para poder eliminarlos.
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Nuestro objetivo en este método es anular una de las incógnitas.
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En este caso, voy a aprovechar que esta x es negativa y esta x es positiva para que al sumarlas se me anule la incógnita x.
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Para que esto ocurra, yo tengo que multiplicar toda la segunda ecuación por 2.
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entonces tendría menos 2x más 2y igual a 3 por 2 que son 6
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y la de arriba como quiero mantenerla, quiero mantener ese 2x la voy a copiar igual
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no me hace falta multiplicarla por nada
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si no me coincidiera ya que en este caso tengo como coeficiente de la x un menos 1
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podría tener aquí un 3 para poder conseguir que esos dos se me anulen lo
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que voy a hacer es calcular el mínimo común múltiplo de los coeficientes en
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este caso si quisiésemos calcular el mínimo común múltiplo de 2 y menos 1 nos
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saldría menos 2 como yo lo quiero mantener en signo lo voy a dejar en 2
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Por eso multiplico en 2. Si fuera 2x y 3x, el mínimo común múltiplo de 2 y 3 sería 6.
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La primera incógnita la tendría que multiplicar por 3 y la segunda la tendría que multiplicar por 2.
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Y así obtendría 6x menos 6x para que se me anulen.
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Continuamos por aquí. Entonces, tengo la primera ecuación, que es 2x más 5y igual a 1.
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Ahora, como tienen signos diferentes, los sumamos. Si tuvieran mismos signos, los restamos para poder cambiar el signo y así que la incógnita que yo haya elegido se me anude.
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En este caso es la x, 2 menos 2, 0. 2 más 5 son 7y y 1 más 6 son 7.
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Despejando esta pequeña ecuación me quedaría 7 entre 7, 1.
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Como hemos visto en el método anterior, tenemos que sustituir este valor en cualquiera de las ecuaciones
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para poder obtener el valor de la otra incógnita a descubrir, en este caso, x.
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Pues lo sustituyo en la segunda, que es la más sencilla.
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Menos x más 1 que acabo de obtener para el valor de y igual a 3.
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Entonces, voy a pasar esa x que es negativa al otro lado para que la operación me sea más sencilla.
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más 1 menos 3 es igual a x, es decir, que 1 menos 3 que es menos 2, x es igual a menos 2.
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Que por supuesto me ha dado las mismas soluciones que en el apartado anterior resolviéndolo por el método de sustitución.
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La solución x igual a menos 2 y igual a 1.
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Vamos ahora al método de igualación.
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En este método, mi objetivo es despejar una de las incógnitas, tanto en la primera como en la segunda ecuación, para poder igualarlas.
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En este caso, voy a despejar de ambas ecuaciones la y.
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Si lo despejo de la primera ecuación, me quedaría y igual a 1 menos 2x partido de 5,
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Ya que este 2x está sumando pasaría restando y este 5 está multiplicando a la y pasaría dividiendo.
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Para la segunda ecuación tenemos, es mucho más sencilla, y igual a 3.
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Esta x está restando pasa sumando.
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Ahora tenemos y igual a una expresión algebraica y igual a otra expresión algebraica.
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Ahora, si la y en la primera ecuación vale eso de aquí y la y en la segunda ecuación vale esto de aquí,
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querrá decir que como todo vale y, esto también tendrá que ser igual.
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De ahí aplicamos el método de igualación.
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1 menos 2x partido de 5 es igual a 3 más x.
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Estamos igualando los valores de y.
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Y ahora resolvemos como una ecuación de primer grado.
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Sacamos mínimo común múltiplo o bien aprovechamos que solo tengo este número aquí que está multiplicando
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Perdón, que está dividiendo, pasa multiplicando
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O bien calculamos mínimo común múltiplo y nos cargamos los denominadores
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Lo haremos así para ver la balanza
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1 menos 2x partido de 5, en este caso el mínimo común múltiplo es 5
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Y al otro lado igual
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Como he añadido ese 5 en el denominador, también lo tengo que añadir en el numerador
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Al ser una ecuación, puedo hacer desaparecer los denominadores, ya que son los mismos
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Y obtendría una ecuación de primer grado, 1 menos 2x igual a 5
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Por 3x, por 3 más x
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Ahora aplicamos propiedad distributiva en el segundo miembro de la ecuación
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y nos quedaría 15 más 5x, nos llevamos las x a un lado y los números al otro, vamos a respetar los signos y hacemos 1 menos 15 igual a 5x
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y el 2 que está restando pasaría sumando.
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Por tanto, tengo 1 menos 15 menos 14 igual a 7x.
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Por tanto, x sería menos 14 partido de 7, que es menos 2.
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Y por supuesto, al igual que los otros métodos, tenemos que sustituir, en este caso,
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en esta ecuación que tenemos ya despejada para calcular el valor de la otra incógnita, en este caso i.
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i es igual a 3 más menos 2, i es igual a 1.
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Como ya sabíamos de haber resuelto este mismo ejercicio por los diferentes métodos anteriormente.
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Vamos a ver el último método, el método gráfico.
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Para este método vamos a crear tablas de valores para cada una de las ecuaciones para poder representarlas.
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Voy a utilizar colores para poder referenciarlas adecuadamente.
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La primera va a ser de color naranja y lo primero que hago es despejar.
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Despejo la Y, 1 menos 2X partido de 5 y creo una tabla de valores.
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¿Esto qué quiere decir? Que voy a dar valores a la x para calcular su imagen, los valores de la y
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En este caso voy a intentar dar valores donde el numerador sea múltiplo de 5 para que al dividirlo me quede un número entero
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Si no consigo encontrarlo me pueden quedar fracciones y represento las fracciones con normalidad
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En este caso voy a coger el valor menos 2 que al sustituirlo en la x me queda como imagen menos 2 por menos 2, 4 más 1, 5, 5 entre 5, 1.
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Voy a tomar también el valor 3, donde 1 menos 2 por 3, que sería menos 6, 1 menos 6 sería menos 5, menos 5 entre 5 me queda menos 1.
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He conseguido poner valores aquí para que las imágenes sean enteras.
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Un valor que es muy sencillo también de poner, ya que se me anularía
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Lo voy a escribir para que se entienda mejor
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Sería el 1 medio
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1 menos 2 por 1 medio partido de 5
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En este caso los dos S me van y me quedaría 1 menos 1 partido de 5
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Que sería 0
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Por tanto, si a la X le doy el valor 1 medio, la Y me da 0
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Ahora puedo representar mis tres puntos
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El menos 2 de la x
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Perdón, menos 2 de la x
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1 de la y, que sería este punto de aquí
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El 3, 1, 2, 3, menos 1
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Que sería este punto de aquí
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Pinto de color naranja
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Y por último, este punto que es el 1 medio de la X, que está entre 0 y 1, y 0.
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No hace falta subir el I, porque el I vale 0.
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Uno de estos tres puntos de la mejor manera posible, vosotros lo haréis con regla, entonces no tendréis ningún problema.
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Y uno de los tres puntos.
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Ahora, siempre tienen que estar las rectas alargadas, ¿de acuerdo? Al agarrar lo más que podáis.
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Ahora voy a representar la segunda recta, lo voy a hacer de color verde.
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Despejamos y igual a 3 más x, creo la tabla de valores y voy dando valores sencillos.
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En este caso, como no tengo denominador, voy a intentar que sean más bonitos.
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El menos 1, si sustituyo la x por menos 1, me quedaría 3 menos 1, 2.
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Si le doy el valor a la x, 0, me queda 3 más 0, 3
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Y por último, si le doy el valor 1, me queda 3 más 1, 4
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1 de la x, 4 de la y
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Y ahora voy a representarlos
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Empiezo por el menos 1 de la x, 2 de la y
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Sería ese punto de ahí, punto de color verde que es de la segunda ecuación
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El 0 de la X, sería aquí, 3 de la Y, este de aquí y por último el 1, 4.
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El 1 de la X, 4 de la Y y uno de los tres puntos.
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Voy a intentar que estos puntos se producen de la mejor manera posible.
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Ahí está.
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tanto la recta naranja como la recta verde, este que estoy pintando aquí.
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Ese punto es la solución de mi sistema.
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Este punto coincide con el menos 2 de la x, 1 de la y, menos 2, 1.
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Por eso la solución de este ejercicio es x igual a menos 2 y igual a 1.
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Por último, quería hablaros de la clasificación de los sistemas de ecuaciones dependiendo del número de soluciones que tengan.
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Si tiene una solución, se llaman sistemas compatibles determinados.
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Esto quiere decir que se encuentran dos rectas que se están cruzando y se unen en un punto.
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El sistema que hemos estudiado nosotros como ejemplo sería un sistema compatible determinado,
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ya que sus rectas son secantes y se cortan en un único punto.
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Cuando tienen infinitas soluciones, ese sistema se llama compatible indeterminado.
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Lo que ocurre con las rectas de este sistema es que está justo una encima de la otra.
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Tanto son rectas coincidentes.
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Y cuando el sistema no tiene solución, se denomina sistema incompatible y son rectas que no se cortan, aquellas que llamamos rectas paralelas.
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Esto que os indico aquí nos habla del sistema escrito de la siguiente forma.
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a1x más b1y, siendo a1 el coeficiente de x de la primera ecuación y b1 el coeficiente de x de la segunda ecuación.
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Y c1, perdonad.
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Y en la segunda ecuación pondríamos A2X más B2Y igual a C2.
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Lo que quiere decir que con resolver estas proporciones podemos saber si el sistema es compatible determinado, indeterminado o incompatible sin llegar a resolverlo.
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Por ejemplo, en nuestro caso, que teníamos 2x más 5y igual a 1 y menos x más y igual a 3,
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tenemos que a1 no vale 2, que a2 vale menos 1 y que, por supuesto, esto es distinto que 5.
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O sea que menos 2, obviamente, es distinto que 5.
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Por tanto, el sistema es compatible determinado, como ya bien sabíamos por haberlo resuelto por los diferentes métodos en los que nos salía una única solución y al hacerlo por el método gráfico nos salían rectas secantes.
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- Matemáticas
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- Brigytte Daza Vega
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- 15 de abril de 2025 - 12:47
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- IES LA SENDA
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