Interpretazione geometrica delle soluzioni del sistema lineare

Ciao, mi dareste una mano con la seconda parte di un problema sull'interpretazione geometrica delle soluzioni di un sistema lineare?

Ecco il testo:

Determinare al variare di alfa le soluzioni del sistema lineare (interpretare geometricamente i risultati)

x_1-x_2+ax_3 = -1 ; ax_1+2x_3 = -2 ; x_2+x_3 = -1

2) Aggiungere una equazione al sistema in modo che lo spazio delle soluzioni non cambi.

Cosa vuol dire interpretare geometricamente i risultati? Come potrei svolgere il secondo punto? Vi ringrazio in anticipo :)

Domanda di xeltonx
Soluzioni

Grazie per aver riaperto la domanda, arrivo a risponderti...

Risposta di Omega

Per studiare le soluzioni del sistema lineare

x_1-x_2+ax_3 = -1 ; ax_1+2x_3 = -2 ; x_2+x_3 = -1

si può procedere per sostituzione e ricavare le soluzioni, dipendenti dal parametro a, a partire dalla seconda equazione. Dopo un paio di conti si trova

x_(3) = -(a)/(2)x_1-1

x_(2) = (a)/(2)x_1

x_1 = (2a-2)/(2-a-a^2)

(controlla i conti).

Consideriamo i valori di a che annullano il denominatore della soluzione relativa alla variabile x_1, vale a dire a = 1,a = -2, e ripartiamo dall'inizio.

Se a = 1 la prima equazione diventa della forma 0 = 0 (dopo aver effettuato le sostituzioni), per cui il sistema è indeterminato e chiamando t un parametro reale libero, possiamo assegnare x_1 = t per cui le soluzioni del sistema sono date da

x_(3) = -(1)/(2)t-1

x_(2) = (1)/(2)t

x_1 = t

vale a dire: una retta nello spazio.

Se a = -2, il sistema è impossibile.

Se a ≠ 1 ∧ a ≠-2 la soluzione è una e una sola ed è quella scritta sopra (devi solo sostituire l'espressione di x_1 nelle altre due equazioni relative a x_2,x_3),. Un vettore di tre componenti - un punto nello spazio.

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Tutto chiaro fin qui?

Namasté!

Risposta di Omega

sisi....il mio problema riguarda l'interpretazione geometrica.... :/

Risposta di xeltonx

Quella l'abbiamo già risolta: punto o retta, a seconda dei casi Laughing

Per quanto riguarda l'aggiunta di un'equazione, è sufficiente aggiungere al sistema un'equazione che dipenda linearmente dalle prime tre, o anche solo da due o da una. Nel modo più semplice possibile, possiamo considerare un'equazione che sia multipla della terza equazione del sistema, diciamo

2x_2+2x_3 = -2

In questo modo si ottiene un sistema 4x3 (quattro equazioni, tre incognite) in cui una delle quattro equazioni dipende linearmente dalle altre, quindi è del tutto ininfluente dal punto di vista della compatibilità e dell'insieme delle soluzioni rispetto al sistema inizialmente considerato.

Namasté!

Risposta di Omega

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