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Sistemas de ecuaciones lineales 2×2: tipos y métodos

Contenido del mapa
  • Sistemas con dos variables — Dos ecuaciones lineales con x, y que se cumplen a la vez; su solución es la intersección de dos rectas.
    • Definición y forma — Base del sistema: qué es, cómo se escribe y qué significa resolverlo.
      • Dos ecuaciones lineales — Conjunto de dos ecuaciones de primer grado con las mismas incógnitas que se verifican simultáneamente.
      • Forma general — a1x + b1y = c1 y a2x + b2y = c2, con coeficientes reales y cada ecuación realmente lineal.
      • Solución e intersección — Par (x0, y0) que cumple ambas ecuaciones; es el punto donde se cortan las dos rectas.
    • Tipos por solución — Clasificación según número de soluciones y posición de las rectas.
      • Compatible determinado — Una solución única por rectas secantes; ocurre si a1/a2 es distinto de b1/b2. Ej: (2,3).
      • Compatible indeterminado — Infinitas soluciones por rectas coincidentes; proporciones iguales en coeficientes y términos.
      • Incompatible — Sin solución por rectas paralelas; coeficientes proporcionales pero términos independientes no.
    • Métodos de resolución — Procedimientos gráficos, algebraicos y con determinantes para hallar la solución.
      • Método gráfico — Despeja y en ambas, traza las rectas y observa si se cortan, coinciden o son paralelas.
      • Métodos algebraicos — Sustitución, igualación y reducción para obtener valores exactos de x, y.
        • Sustitución — Despeja una variable en una ecuación, sustitúyela en la otra y luego reemplaza hacia atrás.
        • Igualación — Despeja la misma variable en ambas ecuaciones e iguala las dos expresiones.
        • Reducción — Multiplica para oponer coeficientes y suma las ecuaciones para eliminar una variable.
      • Regla de Cramer — Usa los determinantes D, Dx y Dy para decidir el tipo y calcular la solución.
        • Si D distinto de 0 — Sistema determinado con solución única: x = Dx/D, y = Dy/D, donde D = a1b2 - a2b1.
        • Si D igual a 0 — Si Dx o Dy es distinto de cero es incompatible; si ambos son cero se verifica proporcionalidad.
    • Claves de examen — Criterios rápidos para clasificar, resolver con parámetros y verificar.
      • Calcula D primero — Si D = a1b2 - a2b1 es distinto de cero, asegura solución única sin necesidad de graficar.
      • Analiza parámetros — En sistemas con letras impone D = 0 para detectar casos de infinitas o ninguna solución.
      • Verifica siempre — Sustituye el par (x0, y0) en ambas ecuaciones originales para confirmar el resultado.

Un sistema de ecuaciones lineales con dos variables son dos ecuaciones de primer grado, a1x + b1y = c1 y a2x + b2y = c2, que se cumplen a la vez. Su solución es el par (x0, y0) donde se cortan las dos rectas. Puede ser compatible determinado (una solución), indeterminado (infinitas) o incompatible (ninguna), y se resuelve por sustitución, igualación, reducción o la regla de Cramer.

Lo esencial de Sistemas de ecuaciones lineales con dos variables

  • Compatible determinado: rectas secantes y solución única; ocurre si a1/a2 es distinto de b1/b2.
  • Compatible indeterminado: rectas coincidentes e infinitas soluciones.
  • Incompatible: rectas paralelas; coeficientes proporcionales pero términos independientes no.
  • Métodos algebraicos: sustitución, igualación y reducción.
  • Regla de Cramer: D = a1b2 − a2b1, x = Dx/D e y = Dy/D.
  • En sistemas con parámetros se impone D = 0 para hallar los casos de infinitas o ninguna solución.

Preguntas frecuentes

¿Cómo saber si un sistema tiene solución única?
Calcula el determinante D = a1b2 − a2b1. Si D es distinto de cero, el sistema tiene una única solución.
¿Qué pasa si el determinante es cero?
Si Dx o Dy es distinto de cero, el sistema es incompatible. Si ambos son cero, se verifica la proporcionalidad para ver si hay infinitas soluciones.
¿Qué significa geométricamente resolver el sistema?
Cada ecuación es una recta en el plano y la solución es el punto donde ambas rectas se cortan.

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