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domingo, 18 de octubre de 2015

La diferencia de dos números naturales es ...

ENUNCIADO. La diferencia de dos números naturales es 4. Al restar los triples de dichos números nos da 12. Plantear un sistema de ecuaciones, estudiarlo y resolverlo ( si procede ).

SOLUCIÓN. Denotemos por x al mayor de dichos números, y por y al menor. Entonces, podemos plantear el siguiente sistema de ecuaciones \left\{\begin{matrix} x &-&y&=&4 \\ 3x &-&3y&=&12 \end{matrix}\right.

Observemos que con la combinación lineal ( entre ecuaciones ) -3\,e_1+e_2 \rightarrow e_2 llegamos al siguiente sistema equivalente al original \left\{\begin{matrix} x &-&y&=&4 \\ 0\cdot x &-&0 \cdot y&=&0 \end{matrix}\right.
es decir \left\{\begin{matrix} x &-&y&=&4 \\ &&0&=&0 \end{matrix}\right.
Como la segunda ecuación no aporta información ( por ser, en realidad la misma que la primera, pues se obtiene de ésta multiplicando miembro a miembro por 3 ), contamos solamente con una ecuación independiente, que es la primera: x-y=4
y al haber más incógnitas que ecuaciones ( dos incógnitas y una sola ecuación ), el sistema planteado ( el problema ) es compatible indeterminado; existen, por tanto, infinitos pares de valores (x,y) que forman parte de la solución del mismo. Así, poniendo x en función de y, vemos que se trata de los pares de puntos (4+y\,,\,y), con lo cual, tenemos por ejemplo ( dando valores arbitrarios a y \rightarrow 0,1,2,3\ldots ) los siguientes como solución: (4\,,\,0), (5\,,\,1), (6\,,\,2), etcétera.
\square

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