Sistemi Lineari

Salve, sto svolgendo questo esercizio: https://library.weschool.com/domanda/sistemi-lineari-14006.html e anch'io mi sono bloccato nel punto (d). La risposta non mi è stata sufficiente, non riesco a comprenderne i passaggi. Chi mi aiuta?


il 06 Gennaio 2017, da Giuseppe Limi

Giovanni Barazzetta il 10 Gennaio 2017 ha risposto:

Ciao Giuseppe! Allora, il punto d) ci chiede di esprimere in forma parametrica la soluzione di un caso particolare dei punti precedenti. Il caso particolare corrisponde al seguente sistema:$$ \left( \begin{array}{ccc} 0 & 6 & 4 \\ 3 & 0 & 2 \\ 3 & 6 & 6 \end{array} \right) \cdot \left( ##KATEX##\begin{array}{c} x \\ y \\ z \end{array}##KATEX##\right) = \left( ##KATEX##\begin{array}{c} 8 \\ 4 \\ 12 \end{array}##KATEX##\right) \ \Rightarrow \ ##KATEX##\begin{cases} & 6y & + 4z & = 8 \\ 3x & & + 2z & = 4 \\ 3x & + 6y & 6z & = 12 \end{cases}##KATEX##$$Si tratta di un sistema lineare non omogeneo. Per prima cosa, dobbiamo controllare la dimensione della soluzione: il rango della matrice $A$, nel caso in cui $h=0$, è $2$, mentre io ho una matrice di dimensione $3$. Di conseguenza, le soluzioni possibili al sistema sono $\infty^1$, cioè una infinità di punti (cioè terne $(x,y,z)$) messi su una retta. Una retta si descrive mediante una direzione (indicata da un vettore $\vec{v}$) e un punto da cui questa retta passa (indicata con $P_0$): detto questo, possiamo dire che i punti $P$ della retta sono descritti dall'equazione$$ P =P (\alpha) = \alpha \vec{v} + P_0 $$ La direzione $vec{v}$ la troviamo risolvendo il sistema omogeneo, con il sistema che ritieni più opportuno, mentre il punto $P_0$ lo troviamo "ah hoc" risolvendo il sistema non omogeneo. Nella soluzione proposta, la direzione è data dal vettore $\left(\frac{2}{3}, \frac{2}{3}, 1 \right)$, mentre il punto $P_0$ ha coordinate $\left(\frac{4}{3}, \frac{4}{3}, 0 \right)$: di conseguenza, tutte le soluzioni del sistema possono scriversi nella forma parametrica$$ P (\alpha) = \alpha \cdot \left( ##KATEX##\begin{array}{c} \frac{2}{3} \\ \frac{2}{3} \\ 1 \end{array}##KATEX## \right) + \left( ##KATEX##\begin{array}{c} \frac{4}{3} \\ \frac{4}{3} \\ 0 \end{array}##KATEX## \right)$$Naturalmente, essendo un sistema lineare, la soluzione può essere riscalata di un parametro moltiplicativo; oppure ancora, scegliendo un diverso minore $2 \times 2$ per risolvere il sistema omogeneo, si potrebbe arrivare ad un altro vettore: l'importante è che le componenti diverse siano proporzionali tra loro (con la stessa proporzione...). Fammi sapere se i tuoi conti ti fanno arrivare alla stessa soluzione o se la riesci ad esprimere in qualche altra forma! E naturalmente, se hai dubbi o domande, chiedi pure :3 Ciao e buona giornata!