METODOS DE SUSTITUCION

El método de sustitución consiste en despejar una de las incógnitas en una de las ecuaciones y sustituirlo en la otra, dando lugar así a una ecuación con una incógnita. Una vez resuelta sustituimos su valor en la ecuación despejada y calculamos la segunda incógnita.
Empleando el mismo ejemplo de sistema veamos cómo se resolvería por el método de sustitución:

   \left \{
      \begin{array}{rcrcr}
          x & + &  y & = & 5 \\
         -x & + & 2y & = & 4
      \end{array}
   \right .
podemos despejar cualquiera de las dos incógnitas en cualquiera de las dos ecuaciones. Probemos primero despejando la x de la primera ecuación:

   \left \{
      \begin{array}{rcrcr}
          x & + &  y & = & 5 \\
         -x & + & 2y & = & 4
      \end{array}
   \right .
   \begin{array}{cc}
      \rightarrow & x = 5 - y \, \\
      \,
   \end{array}
si ahora sustituimos el valor de x despejado de la primera ecuación en la segunda, tenemos:

   \left \{
      \begin{array}{rcrcr}
          x & + &  y & = & 5 \\
         -x & + & 2y & = & 4
      \end{array}
   \right .
   \begin{array}{cc}
      \rightarrow & x = 5 - y \, \\
      \longrightarrow
   \end{array}
   \begin{array}{c}
      \rightarrow \downarrow \\
      \longrightarrow
   \end{array}
   \begin{array}{c}
                           \\
      -(5 -y ) + 2 \,y =4
   \end{array}
resultando una sola ecuación en y, que podemos resolver:
 -(5 -y ) + 2 \,y = 4
 -5 + y + 2 \,y = 4
 y + 2 \,y = 4 +5
 3 \,y = 9
 y = \frac{9}{3}
 y = 3 \,
con lo que ya tenemos el valor de y. Con este valor de y en la primera ecuación, despejamos la x:
 x = 5 - y \,
 y = 3 \,
que resulta:
 x = 5 - 3 \,
 x = 2 \,
la solución del sistema es, por tanto:
 x = 2 \,
 y = 3 \,
Naturalmente habríamos llegado a la misma solución, despejando tanto la x como la y en cualquiera de las dos ecuaciones y sustituyéndola en la otra ecuación.
Veamos cuál sería el resultado si despejáramos la y de la segunda ecuación:

   \left \{
      \begin{array}{rcrcr}
          x & + &  y & = & 5 \\
         -x & + & 2y & = & 4
      \end{array}
   \right .
   \begin{array}{cc}
                                         \\
      \rightarrow & y = \cfrac{4 + x}{2} 
   \end{array}
si ahora sustituimos el valor despejado de y de la segunda ecuación en la primera:

   \left \{
      \begin{array}{rcrcr}
          x & + &  y & = & 5 \\
         -x & + & 2y & = & 4
      \end{array}
   \right .
   \begin{array}{cc}
                                \\
      \rightarrow & y = \cfrac{4 + x}{2}
   \end{array}
   \begin{array}{c}
      \longrightarrow \\
      \rightarrow \uparrow
   \end{array}
   \begin{array}{c}
      x + \cfrac{4 + x}{2} =5 \\
      \,
   \end{array}
resultando una sola ecuación de primer grado con la incógnita x, que resolvemos así:
 x + \cfrac{4 + x}{2} =5 \,
 2 \,x + 4 + x =10 \,
 2 \,x + x =10 -4 \,
 3 \,x = 6 \,
 x = \frac{6}{3} \,
 x = 2 \,
con lo que tenemos el valor de x. Para calcular y sustituimos este valor en la segunda ecuación despejada en y:
 y = \cfrac{4 + x}{2}
 x = 2 \,
con lo que tenemos:
 y = \cfrac{4 + 2}{2}
 y = \cfrac{6}{2}
 y = 3 \,
Con lo que obtenemos el mismo resultado: el sistema solo tiene una solución y todos los caminos nos llevan e ella, porque el método de resolución no afecta el resultado, sólo a las operaciones que hay que hacer para encontrarla.

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