Zadanie - układ równań liniowych z parametrem
Treść zadania:
Dla jakiej wartości parametrów \(a, b, c\) układ równań
\(\begin{cases} (a+1)x-y=b \\ 2ax+y=c \end{cases}\)
ma nieskończenie wiele rozwiązań?
Rozwiązanie zadania
Do rozwiązania zadania użyjemy metody wyznacznikowej. Czynimy tak zazwyczaj, gdy mamy do czynienia z układem równań z parametrem tak jak w naszym zadaniu.
Obliczamy wyznacznik układu:
\(\begin{cases} (a+1)x-y=b \\ 2ax+y=c \end{cases}\)
\( W=\left|\begin{array}{cc}a+1&-1\\ 2a&1\end{array}\right|=a+1+2a=3a+1\)
Aby układ równań miał nieskończenie wiele rozwiązań (być układem równań zależnych), wszystkie wyznaczniki układu muszą być równe zero, czyli \(W=W_x=W_y=0\).
Przyrównujemy więc wyznacznik układu do zera, zgodnie z powyższym warunkiem. Otrzymujemy równanie liniowe z jedną niewiadomą i rozwiązujemy je ze względ na \(a\).
\(W=3a+1=0\)
\(3a=-1/:3\)
\(a=-\frac{1}{3}\)
Obliczmy wyznacznik układu ze względu na \(x\). W tym celu współczynniki przy niewiadomej \(x\) zastępujemy wyrazami wolnymi. Wyznacznik ten powinien być równy zeru.
\(W_x=\left|\begin{array}{cc}b&-1\\c&1\end{array}\right|=b\cdot 1-(-1)\cdot c=b+c=0\)
\(b+c=0 \Leftrightarrow b=-c\)
Obliczmy wyznacznik układu ze względu na \(y\). W tym celu współczynniki przy niewiadomej \(y\) zastępujemy wyrazami wolnymi. Podstawiamy też za parametry \(a\) oraz \(b\) wyznaczone wartości:
\(W_y=\left|\begin{array}{cc}a+1&b\\2a&c\end{array}\right|=\left|\begin{array}{cc}-\frac{1}{3}+1&-c\\2\cdot (-\frac{1}{3})&c\end{array}\right|=\left|\begin{array}{cc}\frac{2}{3}&-c\\-\frac{2}{3}&c\end{array}\right|=\)
\(=\frac{2}{3}\cdot c-(-\frac{2}{3})\cdot(-c)=\frac{2}{3}c-\frac{2}{3}c=0\)
Odpowiedź
© medianauka.pl, 2009-12-30, ZAD-462
Zadania podobne
Zadanie nr 1.
Dla jakiej wartości parametru \(a\) układ równań
\(\begin{cases} (a+1)x-3y+a=0 \\ ax+y+a+1=0 \end{cases}\)
nie ma rozwiązania?
Zadanie nr 2.
Dla jakiej wartości parametru \(a\) układ równań
\(\begin{cases} (a-2)x+y=-3a+1 \\ -4x+(a+4)y=a-1 \end{cases}\)
ma jedno rozwiązanie?
Zadanie nr 3.
Rozwiązać układ równań
\(\begin{cases} \sqrt{2}x-(\sqrt{2}-1)y=3-2\sqrt{2} \\ (2+\sqrt{2})x+\sqrt{2}y=-2 \end{cases}\)
Zadanie nr 4.
Rozwiązać układ równań
\(\begin{cases} \frac{x-y}{2}=x+2 \\ y-x=\frac{x+1}{3} \end{cases}\)