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Sistema 2x2 de forrma gráfica y analítica

Ejercicios_Resueltossistemas_por_reducciónsistemas_solución_gráficasistema_lineal_2_ecuaciones_2_incognitas

Resuelve analírica y gráficamente el sistema de ecuaciones:

\displaystyle {
\left\{ { x+y=2 \atop 2x+2y=4  } \right.
}

SOLUCIÓN

Método de Reducción

Multiplicamos las ecuaciones por números adecuados de forma que, al sumar o restar, una incógnita se elimine.

Sistema de partida:

\begin{cases}x + y = 2\\2x + 2y = 4\end{cases}

Paso previo · Elegimos la incógnita a eliminar

1 es múltiplo de 2 (coeficientes de x). Basta con multiplicar la Ec.1 por 2.

Paso 1 · Sistema equivalente tras multiplicar

2\cdot\left[x + y = 2\right]\;\Rightarrow\;2x + 2y = 4

2x + 2y = 4\quad\text{(sin cambios)}

Paso 2 · Mismo signo en x: restamos para eliminarla

\begin{array}{rl} & 2x + 2y = 4 \\ - & (2x + 2y = 4) \\ \hline & 0y = 0 \end{array}

La ecuación

0y = 0

es siempre cierta (se cumple para cualquier valor de las incógnitas).

Sistema compatible indeterminado: las dos ecuaciones son proporcionales y representan la misma recta. Hay infinitas soluciones.


Resolución gráfica

Sistema de partida:

\begin{cases}x + y = 2\\2x + 2y = 4\end{cases}

Forma explícita de cada recta:

Recta 1 (azul) — x + y = 2:

{\color{blue}y = -x + 2}

Recta 2 (roja) — 2x + 2y = 4:

{\color{red}y = -x + 2}

Las dos ecuaciones representan la misma recta (infinitas soluciones).

La recta 2 se dibuja en trazos rojos sobre la azul.

\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[width=7cm,height=7cm,axis lines=center,xlabel=x,ylabel=y,
xmin=-5,xmax=5,ymin=-5,ymax=5,
xtick distance=1,ytick distance=1,
grid=both,grid style={line width=.2pt,draw=gray!30},
major grid style={line width=.4pt,draw=gray!60},
tick label style={font=\scriptsize},
legend style={font=\scriptsize,at={(0.02,0.98)},anchor=north west}]
\addplot[blue,very thick,domain=-5:5,samples=2]{(2-(1)*x)/(1)};
\addlegendentry{\(x + y = 2\)}
\addplot[red,very thick,dashed,domain=-5:5,samples=2]{(4-(2)*x)/(2)};
\addlegendentry{\(2x + 2y = 4\)}
\end{axis}
\end{tikzpicture}

Sistema compatible indeterminado: infinitas soluciones.

\boxed{\infty \text{ soluciones}}

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