Aiuto con questa matrice

gio881
salve con ho un problema con questo esercizio con l'incognita K , perchè ci sono delle cose che non ho capito

l'esercizio è questo

1) data la matrice 3x3 a= $((1,k,-1),(1,3,2),(0,0,1))$ si discuta la variare del parametro reale K il sistema a * x = b

con b =$((0),(-1),(1))$

2) si risolva con k=2 e k=3


intanto so che lì'esercizio si riferisce a rouchè capelli , solo che sono bloccato alla prima parte dell'esercizio , più che altro perchè non capisco bene come procedere...

io come prima cosa ho fatto il determinate che mi viene k-3

successivamente faccio il rango di a $|(1,k),(1,3)|$ e mi viene k=3 quindi rango almeno 2
poi faccio ancora il rango facendo così $(-1)^6 * |(1,k),(1,3)|$ e vedo mi viene sempre k= 3 quindi il rango è 3

il problema qui è che sul libro mi da k$!=$3 e non capisco su che principio per il rango superiore al 2 devo porre $!=$0

successivamente faccio il rango di a/b sostituendo il 3

$((1,3,-1,0),(1,3,2,-1),(0,0,1,1))$ e vedo che il rango è 3

ora non capisco come stabilire quando è determinata o impossibile , so che per essere determinata r(a) = r(a/b) e per essere impossbile r(a) < r(a/b) qualcuno potrebbe aiutarmi?

Risposte
gio881
qualcuno può aiutarmi??

Sk_Anonymous
Questa è la sezione di Analisi Matematica. La tua è una richiesta circa un argomento di geometria.
Dovresti sapere dove si posta, dopo 74 messaggi.

gio881
non vengo sul forum da diverso tempo(grazie per gentilezza comunque....) , e comunque questi sono argomenti che faccio in matematica generale II , per quello ho postato nella sezione matematica.

digimon1
Allora, vediamo di procedere per passi.

Per il punto 1, in pratica ti conviene cercare il determinante con Sarrus o con Laplace o con Gauss (che fa "3-k").
Dopodiché, constati il fatto che per 3-k diverso da 0, il rango è 3, ed è uguale a quello della matrice completa (quella cui aggiungi la colonna b, in pratica). Dunque il sistema è compatibile.

Per k = 3, il rango della matrice incompleta sarà 2 (perché il suo determinante sarà uguale a 0, quindi il rango si abbassa almeno di 1. Da l'ì, poi, se esiste un minore di ordine 2 diverso da zero sarà 2, se no il rango sarà 1). Starà a te verificare se, aggiungendo la colonna dei termini noti, il rango della matrice completa sarà lo stesso 2 o sarà 3. Ti dico, avendo fatto i conti, che il rango della matrice completa in quel caso sarà 3.

Cosa succede dunque? La discussione evolve in questo modo:

Nel caso in cui k diverso da 3, come detto sopra, il rango della matrice incompleta e quello della matrice completa sono uguali e corrispondo a 3. Il sistema, dunque, ammetterà 1 soluzione al variare delle incognite.

Per ricercarle, ti converrà utilizzare il metodo di Laplace.

Nel caso in cui il rango della completa e della incompleta sono diversi, per Rouché-Capelli, il sistema sarà INCOMPATIBILE e non vi saranno soluzioni.

Circa il punto 2, abbiamo praticamente già risolto con k=3. A te, dunque, tocca risolvere, come esercizio, per k = 2.

Spero di essere stato chiaro nella spiegazione e gentile nei modi. Un saluto caro!

gio881
grazie mille per l'aiuto! l'unico mio dubbio è solo come mai per il rango 2 pongo = 0 e quindi per k=3 e per il rango di 3 $!=$0 con k$!=$3 quindi, non ho capito il perchè, volevo sapere appunto se c'è una qualche regola che che lo esplica (e che probabilmente non ho studiato :))!grazie in anticipo

gio881
allora , c'ho lavorato su per capire questo esercizio bene o meglio per capire quei punti che nonc apivo e sono arrivato a queste conclusioni , potreste dirmi se ho ragione o torto??

calcolo il determinante
di a = $((1,k,-1),(1,3,2),(0,0,1))$

e vedo mi viene 3-k $!=$0 quindi il rango massimo di a è 3 trovando appunto k$!=$3

successivamente per k=3 (il risultato prima) , sostituisco il valore

$((1,3,-1),(1,3,2),(0,0,1))$

calcolo il rango di 2 e vedo che $((3,-1),(3,2))$ trovo = 9 quindi $!=$0 e quindi per k=3 il rango è 2

successivamente cerco il rango di 3 orlando b

$((1,3,-1,0),(1,3,2,-1),(0,0,1,1))$

e vedo che partendo dalla matrice di prima

cerco il determinante per $((3,-1,0),(3,2,-1),(0,1,1))$

e facendo $1(-1)^5 *|(3,0),(3,-1)| + 1(-1)^6 *|(3,-1),(3,2)|$ = 12 $!=$ 0

quindi rango 3

e vedo che per k=3 r(a) < r(a/b) quindi impossibile
per per k $!=$ 3 r(a) = r(a/b) quindi determinata

volevo sapere se era giusto! vedo che per k=3 mi fermo al rango 2 mentre il r/ab arriva fino a 3 e invece per k$!=$3 i 2 ranghi arrivano fino al terzo e quindi sono determinati!

spero di non aver detto stupidate , quello che non capivo (sperando che quello che ho scritto sia giusto senò dovrei parlare al presente) è appunto su che base per k$!=$3 e k=3 vedo queste diversità di risultati)

gio881
qualcuno potrebbe aiutarmi? :D

digimon1
Si, esatto! E' un po' difficile capire, sei un po' confuso, ma va bene quello che dici!

Sul k=3..

Siccome tu hai visto che il determinante è 3-k, quando esso sarà uguale a 0, il rango scenderà. Quando 3-k sarà diverso da 0, il rango è 3.

Ora.. per quale valore il determinante sarà 0 e dunque il rango sarà 2? Semplice! Per 3-k=0, ossia, risolvendo la banalissima equazione cui siamo alla prese, 3=k ossia k=3!!!

Per questo studierai a parte il caso k=3 e, saputo che il rango dell'incompleta sarà 2, confronterai quest'ultimo con il rango della completa che, per effetto della colonna dei termini noti, sarà ancora 3.

Tutto chiaro ora?

Cari saluti! ;)... e tanto esercizio, mi raccomando!

gio881
ho capito , Grazie Mille!! sto facendo diversi esercizi :)

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