Sistema lineare con A non quadrato

silvia851-votailprof
ho il seguente sistema lineare:
$|(k,2,6), (1,1,3), (1,(k-1),3)|$
a primo impatto vedo che A non è quadrata e quindi prendo un minore per vedere il suo rango e ottengo $A=k-2$
dopo calcolo il determinante della matrice completa B e ottengo $B=-3k^2+6k-12$
il mio compito mi da diverse soluzioni ed io devo segnare quella VERA:

A)Per $k=4$ il sistema è possibile determinato con soluzione $(-2,4)$
B)Esiste un unico $k in RR$ tale che il sistema è possibile e indeterminato
C)Per $k=2$ il sistema è impossibile
D)il sistema è sempre determinato
E)nessuna delle altre risposte

la A) è falsa perchè per $k=4$ il rango di $A=2$ e $B=3$
la B) è falsa perchè non avranno mai lo stesso rango
la D)è falsa
La C) è VERA perchè per $k=2$ il rango di A è $1$ e quello di B è $3$

il mio ragionamento è esatto?

Risposte
weblan
Ti ho risposto per l'altro post e spero che la questione sia chiara.

Il tuo sistema appartiene ad una categoria di sistemi nei quali il numero delle equazioni (n+1 equazioni) è di una unità superiore al numero delle variabili (n variabili). Esempio, sistemi di $3$ equazioni in $2$ variabili, $4$ equazioni in $3$ variabili, $5$ equazioni in $4$ variabili, etc..

In una tale situazione la matrice completa è quadrata (di ordine $n+1$), il procedimento che si segue per discutere le soluzioni del sistema è quello di calcolare in primo luogo il determinante della matrice completa. Ovvio che per i valori del parametro che rendono tale determinante non nullo il sistema sarà incompatibile in quanto la matrice completa avrà rango massimo $n+1$ e quella incompleta avrà rango al più $n$.

Nel tuo caso la matrice completa è: $|(k,2,6),(1,1,3),(1,(k-1),3)|$, il determinante è $-3k^2+12k-12$.

Ovvio che se $k!=2$ allora il sistema è incompatibile.

Discutiamo il caso particolare $k=2$, la matrice diventa: $|(2,2,6),(1,1,3),(1,1,3)|$ e il suo rango $1$. Anche la matrice incompleta ha rango $1$ e il sistema per il teorema di Rouchè-Capelli ammette $oo^1$ soluzioni.

silvia851-votailprof
quindi ho sbagliato???? e poi perchè a te viene $3k^2+12k$ e non $6k$?

weblan
Applicando Sarrus il determinante viene $3k+6+6(k-1)-6-6-3k(k-1)$, se sviluppi i calcoli vedi che è quello che ho scritto.

A quanto pare la risposta è B).

silvia851-votailprof
ma una volta una persona qui sul forum mi ha spiegato che per risolvere i sistemi lineari bisogna sviluppare l'equazione ottenuta....e non fare la sostituzione....quindi mi hanno detto male?

Seneca1
"silvia_85":
[...] per risolvere i sistemi lineari bisogna sviluppare l'equazione ottenuta....e non fare la sostituzione...


Ti spiacerebbe essere un tantino più chiara?

silvia851-votailprof
cioè devo risolvere le equazioni che ottengo calcolando il determinante delle due matrici....e i loro risultati sono i numeri per le quali matrici hanno determinante $=0$...spero di essere stata chiara :D

silvia851-votailprof
scusate ma qualcuno mi può chiarire dove ho sbagliato?

Seneca1
"silvia_85":

la B) è falsa perchè non avranno mai lo stesso rango
[...]
La C) è VERA perchè per $k=2$ il rango di A è $1$ e quello di B è $3$


Per $k = 2$ si ha che $rank(A) = rank(B) = 1$.

silvia851-votailprof
ho ricontrollato bene i miei calcoli e avevi ragione tu....l'equazione della matrice completa è $-3k^2+12k-12=0$ per $k=2$ il suo determinante è $0$....tu come fai a dire che è di rango $1$ non dovrebbe essere di rango $2$?

si si forse adesso ho capito.....avete ragione...essendo che la matrice A è diciamo dentro la B....ed essendo che per k=2 la matrice B non ha sicuramente il rango 3...ad essendo A di rango 1 anche B sarà dello stesso rango...perchè A è inclusa in B....scusate se mi esprimo sicuramente in modo errato....

Seneca1
Dovresti cercare di curare di più il linguaggio, Silvia... Altrimenti si va a dialogare di aria fritta.

Comunque se sostituisci $k = 2$ nella matrice $B$ trovi che sia la seconda che la terza riga di tale matrice sono multiple della prima riga. Quindi $B$ ha rango $1$ (verifica diretta).

silvia851-votailprof
si hai ragione...purtroppo non ho molta dimestichezza di linguaggio...spero però di essermi fatta capire (anche se un pò alla buona)

silvia851-votailprof
seneca ti volevo chiedere se potevi darmi una mano con questo problemino area-triangolo-pero-con-la-base-diversa-dalla-x-t95863.html

Seneca1
[xdom="Seneca"]La tua è una richiesta del tutto fuori tema (nonchè prematura). Dopo le canoniche 24h potrai rinnovare la richiesta di aiuto nel thread interessato (non altrove!).[/xdom]

silvia851-votailprof
ah ok....avevo chiesto cosi per dire...scusa

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