Sistemi Lineari

Vsc1
Salve ragazzi avrei bisogno di un po' di aiuto per dei sistemi lineari:
1) $\{(x + ky - 2z = 2),(x - (1-k)y - 3z = 2),(2x + (2k+2)y + (3k+7)z = 1+k^2),(x + (k+1)y + (2k+3)z = k^2-3):}$
qua mi chiede di determinare per quale valore di $k$ il sistema è crameriano... dovrei considerare la matrice completa e ridurla?
2) $\{(x + ky + z = 8 - k^2),(-x - 2ky - z = 10 - 2k),(x + z = 4 - k^2 + k),(-x - ky - z = 2k^2-12):}$
qua mi chiede per quale valore di $k$ il sistema ammette uno spazio delle soluzioni di dimensione uno... sinceramente non so che significa e come procedere
3) $\{((k+3)x + y = k + 4),(-x +(k+1)y = k),((2+k)x + y + z = k + 4):}$
qua la stessa cosa del 2, l'ho scritto perchè penso che il procedimento sia diverso dal 2 ( sicuramente mi sbaglio :D )
4) $\{(-y + z - w = k^2 - 3),(-3x -z + (2k+2)w = -1),(y - z + w = -1),(3x + z + 2w = 1):}$
stavolta per quale valore di $k$ ammette uno spazio delle soluzioni di dimensione 2
5) $\{(x + 2kz + 2w = 1),(-x + 3y - (2k+3)z + (5k-37)w = 3k-1),(y - z + (2k-14)w = k):}$
come il 4 ma anche qui penso si svolga in maniera differente
Grazie

Risposte
minomic
"Vsc":
per i sbagli di testo già ti ho fatto perdere tempo ma non è che mi aiuteresti anche per il primo? :/

Basta che tu mi garantisca che il testo è corretto! :-D
A parte gli scherzi, ok appena riesco lo faccio e te lo mando. Comunque ti dò un suggerimento: la matrice incompleta ha quattro righe e tre colonne. Affinchè la soluzione sia unica la matrice incompleta deve avere rango massimo (cioè $3$) e la matrice completa deve avere rango uguale a quello dell'incompleta, quindi ancora $3$.

Vsc1
:D mi bastava il suggerimento ora provo io ;) grazie mille gentilissimo

minomic
Prego, figurati! Se hai altri dubbi siamo qui. ;)

Vsc1
Rieccomi :twisted:
Nel primo l'esercizio mi chiede anche di trovare la soluzione del sistema, ho fatto la riduzione ma nell'ultimo passaggio mi blocco, consigli?

minomic
Ciao, ho provato a guardare il primo: affinchè il sistema sia compatibile il rango della matrice completa dovrà necessariamente essere non-massimo, visto che se fosse massimo (cioè $4$) sarebbe sicuramente diverso dal rango dell'incompleta. Allora ho calcolato il determinante della matrice completa per annullarlo e mi è venuto (al PC) \[-k^3-5k^2+9k+33\] che però si annulla per valori strani di $k$. Quindi ti chiedo: il testo è riportato correttamente?

Vsc1
no -.- ho la testa fra le nuvole ho sbagliato sia qui che quando ho fatto l'esercizio sul mio foglio :/ riprovo da solo...il rango deve essere 3 giusto?

minomic
Affinchè la soluzione sia unica sì, deve essere $3$. Però può anche essere per esempio $2$ (quello di entrambe le matrici, ovviamente) e in quel caso avrai $oo^1$ soluzioni.

Vsc1
si ma nel caso sia 2 non più crameriano o sbaglio?

minomic
Sì esatto. Il sistema è crameriano se il determinante della incompleta è diverso da zero, e questo equivale a dire che il suo rango è massimo.

Vsc1
ok ho dei problemi :? il testo è questo
$\{(x + ky - 2z = 2),(-x +(1-k)y + 3z = -2),(2x + (2k+2)y + (3k+7)z = 1+k^2),(x + (k-1)y + (2k+3)z = k^2-3):}$
faccio la matrice incompleta ed arrivo a questo punto:
$((1,k,-2),(0,1,1),(0,0,3k+9),(0,0,2k+6))$
in questa maniera non può avere rango 3 :/

minomic
Perchè? Se $k != -3$ la matrice ha rango $3$. :-D

Vsc1
giusto ahah sono proprio sveglio :D

Vsc1
perfetto ;) grazie ancora mino

minomic
Prego! :-D

danielegauss
questo è il mio sistema
$((1,1,3,2),(k,k-1,0,h-2),(k^2-2k,k^2-3k,k^2-2k-1,-4))$
risolvendo il determinante della matrice senza i termini noti dell'ultima colonna il determinante non si annulla se è diverso da
$k != -7+-sqrt177/32$

risolvendo ora con Cramer e sostituendo i termini "noti" calcolandomi la x mi viene
$x=(-2k^3+5k^2-5hk+4k-8)/(-16k^2+7k+2)$

ora come devo procedere? Grazie

minomic
Ciao, ricontrolla il determinante perchè deve venire \[-k^2-4k+1\]

danielegauss
mi viene ricontrollando
$-k^2-6K+1$ il det
e quindi per $k!=4+-sqrt(20)/2$

poi procedo normalmente come gli esempi su questo forum?

grazie ancora

minomic
Sì si procede come al solito, però controllalo nuovamente perchè io lo avevo calcolato con il PC, quindi credo sia giusto.

Vsc1
ultima cosa... nel 5) non so come procedere

minomic
Matrice del sistema: \[\left[\begin{array}{cccc|c}
1&0&2k&2&1\\-1&3&-(2k+3)&5k-37&3k-1\\0&1&-1&2k-14&k
\end{array}\right]\] Vogliamo uno spazio delle soluzioni di dimensione $2$, quindi il rango dell'incompleta e della completa deve essere pari a $4-2=2$. Entrambe hanno teoricamente rango massimo pari a $3$, quindi dovremo escludere questi casi. Partiamo dal minore \[\begin{bmatrix}
1&0\\-1&3\end{bmatrix}\] Questo è sempre invertibile perché il suo determinante è \(3 \neq 0, \forall k \in \mathbb{R}\). Ora si procede come al solito: orli il minore e imponi che i determinanti siano nulli, ecc.
Se hai altri problemi ne riparliamo.

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