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AL3. 2. Sistemas de Cramer - Contenido educativo
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Hola a todos, soy Raúl Corraliza, profesor de matemáticas de bachillerato en el IES
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Arquitecto Pedro Gumiel de Alcalá de Henares y os doy la bienvenida a esta serie de videoclases
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de la unidad AL3 dedicada a los sistemas de ecuaciones lineales. En la videoclase de hoy
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estudiaremos los sistemas de Cramer. En esta videoclase vamos a estudiar los sistemas de
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kramer un sistema de ecuación de ecuaciones lineales se dice de kramer si
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cumple con dos condiciones la primera que la matriz de coeficientes sea
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cuadrada eso quiere decir que vamos a tener el mismo número de ecuaciones que
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de incógnitas en nuestro caso como decía en la videoclase anterior con carácter
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general trabajaremos con sistemas de tres ecuaciones con tres incógnitas de
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tal forma que tendremos matrices de coeficientes cuadradas de orden 3 con
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carácter general. La segunda condición es que esa matriz de coeficientes cuadrada tiene que ser no
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singular. Por definición eso quiere decir que esa matriz es invertible y hay un teorema que
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estudiamos en la unidad anterior que nos dice que para que una matriz sea invertible su determinante
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debe ser distinto de cero. Así pues, un sistema será de Cramer cuando su matriz de coeficientes
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sea cuadrada y su determinante sea distinto de cero. ¿Qué es lo que caracteriza a los sistemas
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de Cramer? ¿Por qué son tan importantes si los estudiamos aparte? Bueno, en primer lugar, estos
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sistemas son siempre compatibles determinados. Eso quiere decir que van a tener solución y esa
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solución va a ser única. Y en cuanto a la segunda característica por la cual estos sistemas son
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importantes es porque se van a poder resolver con un método que se llama método de Cramer, que es
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muy directo, muy rápido y muy sencilla. Vamos a poder calcular los valores de las incógnitas. En
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este caso, si trabajamos con sistemas de tres ecuaciones con tres incógnitas, de las tres
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incógnitas, calculando determinantes. Si tenemos tres incógnitas, vamos a necesitar calcular cuatro
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determinantes de orden 3. Uno de ellos es el determinante de la matriz de coeficientes, el
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que hemos calculado para, viendo que es distinto de cero, deducir que es un sistema de Kramer y
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poder utilizar este método. En cuanto a los otros tres determinantes, puesto que he dicho que había
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cuatro, son aquellos que se van a formar sustituyendo en la matriz de coeficientes las columnas, la
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primera, la segunda y la tercera, por la matriz de términos independientes. Fijaos, la primera incógnita
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x se calcula como el cociente de dos determinantes. En el denominador, si veis, tengo el determinante
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de la matriz de coeficientes y en el numerador lo que tengo es el determinante de la matriz de
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coeficientes a la que le he sustituido la primera columna por la columna de la matriz de términos
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independientes. ¿Qué es lo que tengo para calcular y? La segunda incógnita, también un cociente de
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determinantes. En el denominador también el determinante de la matriz de coeficientes y en
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el numerador, el determinante de la matriz que se obtiene sustituyendo en la segunda columna de la
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matriz de coeficientes por la columna que es la matriz de términos independientes. Y en cuanto a
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la última incógnita, la tercera, sigue siendo el cociente de dos determinantes, en el denominador
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el determinante de la matriz de coeficientes y en el numerador el determinante de la matriz que se
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obtiene sustituyendo en la matriz de coeficientes la tercera columna por la columna que es la matriz
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de términos independientes. Así que, repito, x, y, z en un sistema de Cramer se puede calcular como
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el cociente de dos determinantes. En el denominador siempre el determinante de la matriz de coeficientes
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y en el numerador el determinante de la matriz de coeficientes a la que hemos sustituido cada
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una de las columnas por la matriz, la columna que es la matriz de términos
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independientes. Si sustituyo la primera columna voy a calcular la primera
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incógnita que sería x, si sustituyo la segunda columna voy a calcular la
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segunda incógnita que sería y, si sustituyo la tercera columna voy a
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calcular la tercera incógnita que es z.
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Directamente utilizando este método ya podríamos resolver este sistema lineal
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de ecuaciones. Lo haremos en clase, lo haremos en alguna videoclase posterior. Este es uno de los
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métodos para resolver sistemas de Cramer. Por supuesto, podemos utilizar el método matricial.
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Os recuerdo que podíamos sustituir el sistema de n ecuaciones con m incógnitas por una única
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matriz, perdón, por una única ecuación matricial. m por x igual a b. m la matriz de coeficientes,
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X, la matriz de incógnitas, B, la matriz de términos independientes.
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Pues bien, si esta matriz M es invertible, existe su matriz inversa.
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En esta ecuación matricial voy a poder multiplicar en ambos miembros por la izquierda por la matriz M a la menos 1, por la matriz inversa de M.
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M a la menos 1 por M es la matriz de identidad, que al multiplicar por X me queda la matriz de incógnitas despejada,
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igual a, multiplicando por la izquierda, la matriz inversa de m por b, como podéis ver.
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Para poder utilizar el método matricial de esta manera, despejando x como m a la menos 1 por b,
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la matriz inversa de la matriz de términos independientes por la matriz de términos independientes,
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fijaos, necesito que exista esta matriz inversa. Necesito encontrarme con un sistema de Cramer.
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Os propongo que utilizando el método de Cramer y el método matricial, este que acabamos de ver, resolváis los sistemas de ecuaciones que transcribimos en el primer ejercicio, en la videoclase anterior, donde introducíamos la notación en las distintas matrices.
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Esto lo haremos en clase, lo haremos en alguna de las videoclases posteriores.
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En el aula virtual de la asignatura tenéis disponibles otros recursos y cuestionarios.
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Asimismo, tenéis más información en las fuentes bibliográficas y en la web.
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No dudéis en traer vuestras dudas e inquietudes a clase o al foro de dudas en el aula virtual.
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Un saludo y hasta pronto.
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- Idioma/s:
- Autor/es:
- Raúl Corraliza Nieto
- Subido por:
- Raúl C.
- Licencia:
- Reconocimiento - Compartir igual
- Visualizaciones:
- 8
- Fecha:
- 8 de septiembre de 2024 - 18:58
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES ARQUITECTO PEDRO GUMIEL
- Duración:
- 07′ 10″
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
- 1280x720 píxeles
- Tamaño:
- 17.41 MBytes