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Ejercicio 1 global 1º ev 23-24 - Contenido educativo
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Este es el primer ejercicio del examen en el que nos piden que discutimos un sistema según los valores de k.
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Lo primero que hacemos es pasarnos el sistema a matriz.
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En la primera columna los que tienen x, es decir, 2k y 0. En la segunda columna los que tienen y, menos 3, 1 y 2. En la tercera las de z, menos 2k, menos 2 y k menos 1.
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Y por último los términos independientes.
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Lo que tenemos que hacer es ver qué pasa con el determinante de la matriz a la matriz de los coeficientes.
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Pues vamos a calcular su determinante. 2 menos 3, menos 2k. k, 1, menos 2, 0, 2, k menos 1.
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Calculamos ese determinante y nos queda 2, por k menos 1, menos 4k cuadrado, más 8, menos 3k, menos no, más 3k, por k menos 1.
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Hacemos las cuentas. 2k menos 2, menos 4k cuadrado, más 8, más 3k cuadrado, menos 3k.
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Eso. Juntando las k cuadrados con las k cuadrados nos queda menos k cuadrado.
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Las k menos 3k, más 2k, menos k. Y más 8 menos 2, más 6.
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Una vez que hayamos calculado el determinante, lo que tenemos que ver es cuándo ese determinante va a llegar a 0.
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En vez de poner menos k cuadrado, menos k más 6. Bueno, menos k cuadrado, menos k más 6, igual a 0.
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En vez de calcular con este, porque tenemos el menos k cuadrado, lo que vamos a hacer es cambiar todo el signo.
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Entonces tenemos k cuadrado, más k, más 6, igual a 0.
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Resolvemos por el método que queramos.
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k es igual a menos b, más menos la raíz cuadrada de b cuadrado, menos 4ac, partido por 2a.
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Sustituyendo, sale menos 1, más menos la raíz cuadrada de 1 al cuadrado, menos 4 por 1, por menos 6.
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Partido por 2, igual a menos 1, más menos 5, partido por 2, igual a, sale 4 partido por 2, 2 y menos 3.
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¿Qué significa eso?
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Eso significa que el sistema es sistema compatible determinado si k es distinto de 2 y k distinto de menos 3.
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Ahora, una vez que hayamos sacado estos dos valores, tenemos que ver qué pasa en cada uno de los sitios.
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En cada uno de esos valores, para k igual a 2 y para k igual a 3, a menos 3.
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Empezamos por ejemplo, por si k es igual a menos 3.
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En este caso, la matriz del sistema se nos queda 2 menos 3, 0, menos 3, 1, 2, 6, menos 2, menos 4, 1, menos 3, 3.
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Este determinante de aquí es distinto de 0, este determinante de orden 2.
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Por tanto, vamos a coger estas dos columnas y esta otra columna para ver qué es lo que pasa con este determinante.
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¿Qué valor tiene este determinante?
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Menos 3, 1, menos 3, 0, 2 y 3.
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Calculamos este determinante, nos sale 6, menos 6, más 12, menos 27.
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Y eso sale menos 15, que es distinto de 0.
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Como es distinto de 0 significa que este sistema es incompatible si k es igual a menos 3.
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Ahora, vamos a ver qué es lo que pasa para k igual a 2.
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Si k es igual a 2, tenemos 2, 2, 0, menos 3, 1, 2, menos 4, menos 2, 1, 1, menos 3.
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Menos 3, menos 2.
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Igual que antes, este determinante es distinto de 0.
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Por tanto, calculamos con estas dos columnas y esta otra.
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2, 2, 0, menos 3, 1, 2, 1, menos 3, menos 2.
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Calculamos este determinante y nos sale menos 4, más 4, más 12, menos 12, igual a 0.
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Esto significa que el sistema es incompatible.
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Indeterminado, infinitas soluciones, si k es igual a 2.
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Resumiendo, la solución final del apartado A es, si k es distinto de 2 y k distinto de menos 3, sistema compatible.
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Si k es igual a menos 3, sistema incompatible, sin solución.
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Y si k es igual a 2, sistema compatible, indeterminado, infinitas soluciones.
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Y ese es el resultado final.
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En el apartado B, nos dicen que resolvamos para k igual a 2.
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Y hemos calculado ya que tiene infinitas soluciones.
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Por tanto, nos vamos a quedar, de este determinante que tenemos aquí arriba,
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de ese matrix, perdón, nos vamos a quedar solamente con dos de las ecuaciones.
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En este caso, vamos a elegir la de abajo, porque tiene un 0, hay una de las letras que desaparece, y la segunda, por ejemplo.
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Entonces, simplemente, nuestro sistema, como tenemos infinitas soluciones, sabemos que solamente vamos a tener,
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y el rango es 2, solamente vamos a tener dos ecuaciones.
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Y son 2x más y, menos 2z, igual a menos 3, y 2y más z, igual a menos 2.
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Para resolverlo, a una de las letras le vamos a llamar lambda.
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En este caso, tenemos que elegir uno que esté en las dos ecuaciones.
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En este caso, a lo mejor, es dar a la y, griega, el valor de lambda.
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Entonces, y es igual a lambda.
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Y entonces, despejamos, de aquí despejamos, z es igual a menos 2 menos 2y,
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y despejando de aquí arriba, nos queda 2x es igual a menos 3, menos y más 2z.
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Tenemos esto. Entonces, ahora sustituyendo la y por lambda,
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nos queda que z es igual a menos 2, menos 2lambda,
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y de arriba, 2x es igual a menos 3, menos lambda, más 2, por menos 2, menos 2lambda.
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Igual a menos 3, menos lambda, menos 4, menos 4lambda.
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Con lo que es lo mismo, menos 7, menos 5lambda.
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Y la x nos queda, como está multiplicada por 2, menos 7, menos 5lambda, partido por 2.
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Y las soluciones son x igual a menos 7, menos 5lambda, partido por 2,
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y igual a lambda, y z igual a menos 2, menos 2lambda.
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Con lambda perteneciente a los números reales.
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Y esa es la solución FIBA que nosotros tenemos de este ejercicio.
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- Autor/es:
- Rafael Oliver
- Subido por:
- Rafael O.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
- Visualizaciones:
- 58
- Fecha:
- 22 de noviembre de 2023 - 18:41
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES LAS AMÉRICAS
- Duración:
- 10′ 06″
- Relación de aspecto:
- 1.99:1
- Resolución:
- 3184x1600 píxeles
- Tamaño:
- 55.81 MBytes