Risoluzione algebrica di sistemi lineari di due equazioni in due incognite di Maria Di Iulio I.T. Nautico di Termoli Impareremo: • Il metodo del confronto • Il metodo di sostituzione • Il metodo di addizione o sottrazione Il metodo del confronto Consideriamo il seguente sistema: y 3x 1 y 2x 1 Le due espressioni a destra del segno di uguaglianza sono entrambe uguali ad y e quindi uguali tra loro: 3x 1 2x 1 Abbiamo ottenuto un’equazione nella sola incognita x … e risolvendola otteniamo 3x 1 2 x 1 x2 Sostituiamo ora il valore di x in una qualsiasi delle due equazioni del sistema per determinare il valore di y y 3x 1 y 2x 1 Sostituendo, ad esempio, nella prima equazione del sistema si ha: y 3x 1 y 2x 1 y 3 2 1 y 5 La soluzione del sistema è la coppia ordinata (2;5) N.B. Sostituendo nella seconda equazione del sistema si ottiene lo stesso risultato: y 3x 1 y 2x 1 y 2 2 1 y 5 La soluzione del sistema è sempre la coppia ordinata (2;5) Risolviamo il sistema: 2 x y 1 3x y 2 • Esplicitiamo entrambi le equazioni rispetto ad y: 2 x y 1 3x y 2 y 1 2x y 3x 2 • Confrontiamo le due espressioni a destra dell’uguale: 3 3x 2 1 2 x 5 x 3 x 5 • Sostituiamo il valore di x nella prima equazione: 3 6 1 y 1 2 y 1 y 5 5 5 3 1 • La soluzione del sistema è la coppia ordinata: ; 5 5 Il metodo di sostituzione 1. Esplicitiamo una delle due equazioni rispetto all’incognita che è più semplice ricavare; sia ad esempio y 2. Sostituiamo l’espressione trovata, al posto di y, nell’altra equazione 3. Risolviamo l’equazione così ottenuta nella sola incognita x 4. Sostituiamo il valore trovato per x nell’equazione che avevamo esplicitato rispetto ad y Risolviamo il sistema: 2 x 3 y 1 2 x y 3 2 x 3 y 1 1. Esplicitiamo la seconda equazione rispetto ad y: y 3 2x 2. Sostituiamo l’espressione trovata, al posto di y, nella prima equazione: 2 x 33 2 x 1 y 3 2x 3. Risolviamo l’equazione così ottenuta nella sola incognita x: 2 x 9 6 x 1 4 x 8 x 2 y 3 2x y 3 2x y 3 2x 4. Sostituiamo il valore trovato per x nella seconda equazione, che è esplicitata rispetto ad y: x 2 x 2 y 3 2 2 y 1 x y 1 Risolviamo il sistema: 2 x 3 y 0 Esplicitiamo la prima equazione rispetto ad x e sostituiamo l’espressione trovata nella seconda equazione: x 1 y 2 x 3 y 0 x 1 y 2 2 y 3 y 0 x 1 y 2 y 5 x 1 y 2 1 y 3 y 0 x 1 y 2 5 y 0 2 x 1 5 y 2 5 x 1 y 5 y 2 3 x 5 y 2 5 Il metodo di addizione o sottrazione Questo metodo si basa sul principio che partendo da due uguaglianze si ottengono altre due uguaglianze addizionando o sottraendo membro a membro le prime due: A=B C =D A+C=B+D A-C=B-D x 2 y 3 Risolviamo il sistema: 3x 2 y 1 Addizionando membro a membro le due equazioni otteniamo: x 2y 3 3x 2 y 1 4x 4 x 1 Sostituendo in una delle due equazioni, ad esempio nella prima, il valore trovato per x, si ottiene il valore di y: 1 2 y 3 2y 2 y 1 La soluzione del sistema è la coppia ordinata (1;1) Addizionando tra loro i termini a sinistra e quelli a destra delle due equazioni, abbiamo ottenuto un’equazione in una sola incognita x 5 y 3 Risolviamo il sistema: 3 x 2 y 1 Questa volta, se addizioniamo o sottraiamo le due equazioni così come si presentano, non otteniamo un’equazione in una sola incognita. x 5 y 3 3x 2 y 1 x 5 y 3 3x 2 y 1 4x 7 y 4 2x 3y 2 Proviamo a fare qualche modifica … Moltiplichiamo la prima equazione per -3 -3 x 5 y 4 3x 2 y 1 3x 15 y 12 3x 2 y 1 E ora addizioniamo membro a membro 3 x 15 y 12 3x 2 y 1 13 y 13 13 y 13 y 1 Sostituendo il valore trovato per y in una delle due equazioni del sistema, possiamo ottenere il valore di x. Nel nostro caso è conveniente sostituire ad y il valore 1 nella prima equazione, così come si presenta prima della moltiplicazione per -3. x 5 y 4 x 5 1 4 x 1 La soluzione del sistema è (-1;1) 2 x 5 y 1 Risolviamo il sistema: 3x 2 y 1 Moltiplichiamo la prima equazione per 3 e la seconda per -2 3 -2 2 x 5 y 1 3x 2 y 1 6 x 15 y 3 6 x 4 y 2 Addizionando membro a membro otteniamo: 6 x 15 y 3 6 x 4 y 2 19 y 1 y 1 / 19 Possiamo determinare il valore di x procedendo in modo analogo a quanto fatto per y Moltiplichiamo la prima equazione per 2 e la seconda per 5 2 5 2 x 5 y 1 3x 2 y 1 4 x 10 y 2 15 x 10 y 5 Addizionando membro a membro otteniamo: 4 x 10 y 2 15 x 10 y 5 19 x 7 7 1 La soluzione del sistema è ; 19 19 x 7 / 19