Sistemas de dos ecuaciones con dos incógnitas

Sistemas de dos ecuaciones con dos incógnitas

Es un conjunto de dos ecuaciones en las cuales hay dos incógnitas para resolver.


Por ejemplo:

3x + 5y = 55
 x + 2y = 20

Existen diferentes métodos para resolverlas:


Método de sustitución:


Usando el ejemplo que usamos, resolveremos la ecuación usando el método de sustitución:


3x + 5y = 55
 x + 2y = 20

1) Despejamos cualquiera de las dos variables (x o y) de cualquiera de las dos ecuaciones. Por ejemplo, la x de la segunda ecuación.

x + 2y = 20
x = 20 - 2y

2) Sustituimos la ecuación que conseguimos en la variable de la otra ecuación, es decir:
        
        3x + 5y = 55
3(20 - 2y) + 5y = 55

En conclusión las dos ecuaciones quedan reducidas a una sola con una sola incógnita en la cual si resolvemos la ecuación, obtenemos y.

3(20 - 2y) + 5y = 55
   60 - 6y + 5y = 55
         60 - y = 55
                  -y = 55 - 60
             -y = -5
             y = 5

3) Finalmente, reemplazamos en la ecuación despejada en el paso 1, el valor de y, hallando el valor de x, obteniendo ambas incógnitas.

       20 - 2y = x
     20 - 2(5) = x
       20 - 10 = x
            10 = x

Método de igualación:

Usando el mismo ejemplo que usamos anteriormente, resolveremos la ecuación usando el método de igualación:
3x + 5y = 55
 x + 2y = 20

1) Despejamos la misma variable (x o y) en las dos ecuaciones. Por ejemplo, la y de la segunda ecuación.

3x + 5y = 55
5y = 55 - 3x
 y = 55 - 3x
     5

  x + 2y = 20
2y = 20 - x
 y = 20 - x
     2

2) Igualamos las ecuaciones que obtuvimos en el paso anterior, en la cual si resolvemos la ecuación, hallamos x.
  
55 - 3x = 20 - x
 5         2
(55 - 3x).2 = (20 - x).5
 110 - 6x = 100 - 5x
   5x - 6x = 100 - 110
  -x = -10
  x = 10

3) Finalmente, hallamos el valor de y reemplazando x en cualquiera de las dos ecuaciones del primer paso. Por ejemplo, en la segunda:

      y = 20 - x
           2
       y = 20 - 10
           2
  y = 10
      2
 y = 5

Método de reducción:

Usando el mismo ejemplo que usamos previamente en los dos casos anteriores y resolveremos la ecuación usando el método de reducción:

3x + 5y = 55
 x + 2y = 20

1) Multiplicamos cada una de las ecuaciones por el coeficiente principal de la primera variable de la otra ecuación, es decir:

     3x + 5y = 55 (1)
 1x + 2y = 20

 3x + 5y = 55
  x + 2y = 20

En este caso la ecuación no varía ya que fue multiplicada por 1.
Repetimos el mismo proceso pero a la inversa.

  +3x + 5y = 55
       x + 2y = 20 (-3)

  +3x + 5y = 55
   -3x - 6y = -60

En esta ocasión debido a que como ambos coeficientes principales de lasx eran positivos fue necesario agregarle un signo negativo al 3 así de esta forma las "x" se pueden cancelar para poder hallar y.

2) De esta forma realizamos "sumas" logrando obtener el valor de y.

  
  3x + 5y = 55
  -3x - 6y = -60
       -y = -5
       y = 5

3) Repetimos el primer y segundo paso pero con la otra variable, y hallando x.

  3x + 5y = 55 (-2)
  x + 2y = 20 (5)

  -6x - 10y = -110
  5x + 10y = 100
        -x = -10
        -x = -10
        x = 10

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