Método de sustitución (1) - Contenido educativo
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Explicación del método de sustitución para la resolución de sistemas lineales con dos incógnitas.
Hola, pues si ya hemos corregido los ejercicios de la sesión anterior, seguimos.
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Ya hemos visto, ya sabemos lo que es una ecuación lineal con dos incógnitas, como por ejemplo esta.
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Es una ecuación de primer grado que tiene dos incógnitas, x e y.
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Ya sabemos que una ecuación lineal con dos incógnitas tiene infinitas soluciones,
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y cada una de esas soluciones son dos valores, uno para la x y otro para la y, que cumplan esa ecuación.
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Al representarlos gráficamente, observamos que todas esas soluciones me dan puntos en una misma recta.
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Después ayer hicimos lo mismo, pero con dos condiciones a la vez.
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En este caso tenemos, esa es la primera condición, 3x menos y igual a 3, y esta es la segunda condición,
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x más 2y igual a 3.
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Y esta es la segunda condición, x más 2y igual a 3.
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Representamos las soluciones de las dos ecuaciones en los mismos ejes,
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y vimos que se cortaban en un punto.
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Ese punto, sus coordenadas, cumplían las dos ecuaciones a la vez.
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Eso es un sistema.
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Coger dos ecuaciones y considerarlas como un pack, las dos juntas.
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Quiero dos valores, x e y, que cumplan las dos condiciones, pero a la vez.
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Tiene que cumplirlas.
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Le ponemos la llave para indicar que lo que queremos es las dos ecuaciones en el mismo pack, las dos juntas.
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Es un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas, sistema lineal.
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Cuando lo representamos gráficamente ayer, vimos que nos salía una solución,
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un punto donde se cortaban esas dos rectas, que cumplían las dos ecuaciones a la vez.
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Tenía dos valores, uno para la x y otro para la y, e incluso lo podíamos ver en el dibujo,
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aunque fuese 3,5.
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Y 1,5, porque era fácil.
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Pero si me pusieran un sistema que tuviese de solución 2 séptimos y 19 veintisieteavos,
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¿veríamos la solución así haciendo el dibujo?
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Pues sería complicado.
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Entonces vamos a buscar otro método alternativo, un método algebraico,
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que me permita resolver el sistema sin necesidad de hacer el dibujo,
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sino utilizando métodos algebraicos igual que hacíamos para las ecuaciones de primer grado.
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Hay tres métodos para resolver un sistema.
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Vamos a empezar por este, que se llama método de sustitución.
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Y aquí, a un lado, a la izquierda, tenéis puestos todos los pasos que tenemos que dar.
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Vamos a ir uno a uno a ver cómo hacemos para resolver el sistema.
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El primer paso dice despejar una de las dos incógnitas en una de las ecuaciones.
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Es decir, eligiendo cualquiera de estas dos,
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quiero dejar una incógnita sola a un lado y todo lo demás a otro.
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Y de estas dos, la más sencilla es esta, porque la x no tiene coeficiente ni nada.
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Despejar sería x es igual a, restamos 2y en los dos miembros y me queda 8 menos 2y.
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De esta manera tengo x sola, aislada en uno de los dos miembros de la ecuación y todo lo demás al otro.
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¿Vale? ¿Qué voy a hacer ahora?
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¿Vale?
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Pues mi objetivo es, yo no sé resolver una ecuación con dos incógnitas, pero sí, si solo tuviera una.
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Así que lo que voy a intentar es deshacerme de la x.
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Aquí tengo la x aislada sola y me quiero deshacer de ella.
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Vamos a hacer lo que dice el segundo paso.
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Dice sustituir el valor de esa incógnita en la otra ecuación.
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Me cojo la otra ecuación que dice 3x-y.
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Y lo que voy a hacer es, como aquí dice que x es lo mismo que 8 menos 2y,
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voy a coger esta ecuación y voy a escribir 3x-y igual a 3.
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¿Veis que no he escrito la x? ¿Por qué?
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Porque en su lugar voy a poner lo que dice aquí, 8 menos 2y.
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¿Vale?
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¿Vale?
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¿Vale?
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¿Vale?
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¿Vale?
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Como aquí dice que x es exactamente lo mismo que 8 menos 2y,
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pues es lo mismo que más va a poner x que 8 menos 2y.
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Da igual y, sin embargo, para mí es más sencillo porque al cambiar x por la expresión 8 menos 2y,
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resulta que tengo una ecuación lineal de primer grado, pero con una sola incógnita, la y.
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Y una ecuación lineal con una incógnita sí sé resolverla.
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Así que pasamos al paso 3, que está en verde, que dice,
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resolver la ecuación resultante.
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Esta ecuación, como tiene paréntesis, pues primero quitaríamos paréntesis, esto ya sabemos hacerlo,
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por eso era tan importante saber las ecuaciones de primer grado.
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Sería 3 por 8, 24, 3 por menos 2y, menos 6y, menos y, igual a 3.
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Reducimos, 24 menos 7y.
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Igual a 3.
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Transponemos, restamos 24 a los dos lados y me queda menos 7y igual a 3 menos 24 menos 21.
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Y ahora para despejar la y solo tenemos que dividir ambos miembros entre menos 7.
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Menos entre menos más, 7 entre 7, una y.
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Y menos entre menos más, y 21 entre 7, 3.
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¿Vale? Pues ya tenemos lo que vale la y.
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La y vale 3.
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Y pasamos al cuarto paso, que dice, hallar el valor de la otra incógnita, en este caso de la x,
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sustituyendo el valor obtenido, este 3, en cualquiera de las ecuaciones.
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Pues ahora elijo cualquiera de las dos ecuaciones, yo voy a elegir esta segunda, que ya está despejado aquí,
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y voy a coger donde dice x es igual a,
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y voy a coger donde dice x es igual a,
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y voy a coger donde dice x es igual a,
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y voy a coger donde dice x es igual a,
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a 8 menos 2 por y, y como ya sé que la y vale 3, puedo escribir que x es igual a 8 menos 2 por 3,
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porque sé que y es 3. Hacemos las operaciones y x es igual a 8 menos 2 por 3, 6, y 8 menos 6, 2.
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La x vale 2. Pues ya tenemos la solución del sistema. El sistema tenía que tener como solución
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un par de valores, una pareja, uno para la x y otro para la y. La x me ha salido que debería valer 2
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y la y me ha salido que es 3. Venimos a las ecuaciones y recordamos que tiene que cumplir las dos.
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Si en esta primera ecuación yo borra la x y borro la y y lo cambio por los números que me han salido,
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sería 3 por 2 menos...
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3. Y sería 3 por 2, 6 menos 3, ¿vale 3? Sí, cumple la primera ecuación.
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Y si borro x e y en la segunda ecuación y lo sustituyo por lo que me ha salido, sería 2 más 2 por y,
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que vale 3, y sería 2 más 2 por 3, 6, 2 más 6, 8. Pues también cumple la segunda ecuación.
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Así que, ¿cómo se hace?
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Que el par de valores 2, 3 es la solución de la ecuación y no he tenido que representarlo gráficamente.
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Simplemente siguiendo estos pasos encuentro la solución.
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Vale, alguno quizá dirá, vale, si en lugar de despejar la x donde la hemos despejado decidimos despejar la y,
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¿nos sale lo mismo? Pues nos tiene que salir exactamente lo mismo. Vamos a hacer despejando la y.
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Primer paso, dice despejar una de las dos incógnitas.
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Esta vez vamos a despejar y. Para eso lo que voy a hacer es transponer y, sumando y en los dos miembros.
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3x es igual a 3 más y. Ahora, para dejar solo la y, tengo que restar 3. 3x menos 3 es igual a y.
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Primer paso conseguido. He despejado una de las dos incógnitas en una de las dos ecuaciones.
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Vamos a por el segundo paso. Sustituir el valor de esa incógnita en la otra ecuación.
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Vale, pues ahora que sé que la y es 3x menos 3, me cojo la otra ecuación que dice x más 2y igual a 8.
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Y ahí, donde está la y, la cambio por su valor, por 3x menos 3.
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Pero como 2 tiene que multiplicar...
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A toda la y, que no se os olvide nunca poner ese paréntesis ahí.
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Vale, pues x más 2 por y, que ya lo he cambiado por su equivalente, 3x menos 3, tiene que ser igual a 8.
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Tercer paso. Ya hemos hecho el segundo, vamos a por el tercero.
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Resolver esta ecuación. Pues igual, propiedad distributiva, para eliminar el paréntesis, 2 por 3x más 6x, más 2 por menos 3, menos 6.
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Igual a 8.
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Reducimos, x más 6x, 7x.
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Menos 6, perdón.
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Igual a 8.
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Vale, transponemos, sumamos 6 en ambos miembros, 7x es igual a 8 más 6.
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Reducimos, 7x es igual a 8 más 6, 14.
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Y ahora, para despejar, solo me queda dividir los dos miembros entre 7.
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7 entre 7, 1x, 14 entre 7, 2.
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Vale, pues ahora obtengo la x igual a 2.
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Y el último paso dice, hallar el valor de la otra incógnita sustituyendo el valor obtenido en cualquiera de las ecuaciones.
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Vale, pues me cojo cualquiera de las dos ecuaciones.
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Voy a coger, pues por ejemplo, la segunda, que dice que x más 2y.
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Es igual a 8.
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Y sustituimos la x por 2.
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2 más 2y es igual a 8.
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Transponemos, 2y es igual a 8 menos 2.
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2y es igual a 6.
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Dividimos los dos miembros de la ecuación entre 2 y obtenemos que y es 3.
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Ya tenemos la solución del sistema, igual que antes.
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Tenemos una solución que consiste en dos valores.
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Uno para la x.
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La x es 2 y otro para la y.
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La y es 3.
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Y si os fijáis, nos sale la misma solución.
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No importa qué incógnita despejemos ni de qué ecuación.
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¿Más o menos está claro?
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Pues venga, vamos a intentar los ejercicios.
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- Idioma/s:
- Autor/es:
- Míriam Peña Romano
- Subido por:
- Miriam P.
- Licencia:
- Reconocimiento
- Visualizaciones:
- 13
- Fecha:
- 10 de febrero de 2024 - 20:26
- Visibilidad:
- Clave
- Centro:
- IES MARIA ZAMBRANO
- Duración:
- 11′ 39″
- Relación de aspecto:
- 4:3 Hasta 2009 fue el estándar utilizado en la televisión PAL; muchas pantallas de ordenador y televisores usan este estándar, erróneamente llamado cuadrado, cuando en la realidad es rectangular o wide.
- Resolución:
- 1920x1440 píxeles
- Tamaño:
- 155.73 MBytes