Como resolver um sistema de equações lineares

Yagi Studio / Getty Images

Em matemática, uma equação linear é aquela que contém duas variáveis ​​e pode ser plotada em um gráfico como uma linha reta. Um sistema de equações lineares é um grupo de duas ou mais equações lineares que contêm o mesmo conjunto de variáveis. Sistemas de equações lineares podem ser usados ​​para modelar problemas do mundo real. Eles podem ser resolvidos usando vários métodos diferentes:

1. Representação gráfica
2. Substituição
3. Eliminação por Adição
4. Eliminação por subtração

01 de 04

Representação gráfica

Eric Raptosh Photography/Blend Images/Getty Images

A representação gráfica é uma das maneiras mais simples de resolver um sistema de equações lineares. Tudo o que você precisa fazer é representar graficamente cada equação como uma linha e encontrar o(s) ponto(s) onde as linhas se cruzam.

Por exemplo, considere o seguinte sistema de equações lineares contendo as variáveis x e S :

S = x + 3
S = -1 x - 3

Essas equações já estão escritas em formulário de interceptação de inclinação , tornando-os fáceis de representar graficamente. Se as equações não fossem escritas na forma de interceptação de inclinação, você precisaria simplificá-las primeiro. Feito isso, resolvendo para x e S requer apenas alguns passos simples:

1. Faça o gráfico de ambas as equações.

2. Encontre o ponto onde as equações se cruzam. Neste caso, a resposta é (-3, 0).

3. Verifique se sua resposta está correta inserindo os valores x = -3 e S = 0 nas equações originais.

S = x + 3
(0) = (-3) + 3
0 = 0

S = -1 x - 3
0 = -1(-3) - 3
0 = 3 - 3
0 = 0

02 de 04

Substituição

Outra maneira de resolver um sistema de equações é por substituição. Com esse método, você basicamente simplifica uma equação e a incorpora na outra, o que permite eliminar uma das variáveis ​​desconhecidas.

Considere o seguinte sistema de equações lineares:

3 x + S = 6
x = 18 -3 S

Na segunda equação, x já está isolado. Se não fosse esse o caso, primeiro precisaríamos simplificar a equação para isolar x . Tendo isolado x na segunda equação, podemos então substituir o x na primeira equação com o valor equivalente da segunda equação: (18 - 3 anos) .

1. Substitua x na primeira equação com o valor dado de x na segunda equação.

3 ( 18 – 3 anos ) + S = 6

2. Simplifique cada lado da equação.

54 - 9 S + S = 6
54 - 8 S = 6

3. Resolva a equação para S .

54 - 8 S – 54 = 6 – 54
-8 S = -48
-8 S /-8 = -48/-8

y = 6

4. Conecte S = 6 e resolva x .

x = 18 -3 S
x = 18 -3(6)
x = 18 - 18
x = 0

5. Verifique se (0,6) é a solução.

x = 18 -3 S
0 = 18 - 3(6)
0 = 18 -18
0 = 0

03 de 04

Eliminação por adição

Se as equações lineares fornecidas forem escritas com as variáveis ​​de um lado e uma constante do outro, a maneira mais fácil de resolver o sistema é por eliminação.

Considere o seguinte sistema de equações lineares:

x + S = 180
3 x + 2 S = 414

1. Primeiro, escreva as equações lado a lado para que você possa comparar facilmente os coeficientes com cada variável.

2. Em seguida, multiplique a primeira equação por -3.

-3(x + y = 180)

3. Por que multiplicamos por -3? Adicione a primeira equação à segunda para descobrir.

-3x + -3y = -540
+ 3x + 2y = 414
0 + -1y = -126

Já eliminamos a variável x .

4. Resolva para a variável S :

S = 126

5. Conecte S = 126 para encontrar x .

x + S = 180
x + 126 = 180
x = 54

6. Verifique se (54, 126) é a resposta correta.

3 x + 2 S = 414
3(54) + 2(126) = 414
414 = 414

04 de 04

Eliminação por Subtração

Outra maneira de resolver por eliminação é subtrair, em vez de adicionar, as equações lineares dadas.

Considere o seguinte sistema de equações lineares:

S - 12 x = 3
S - 5 x = -4

1. Em vez de adicionar as equações, podemos subtraí-las para eliminar S .

S - 12 x = 3
- ( S - 5 x = -4)
0 - 7 x = 7

2. Resolva x .

-7 x = 7
x = -1

3. Conecte x = -1 para resolver S .

S - 12 x = 3
S - 12(-1) = 3
S + 12 = 3
S = -9

4. Verifique se (-1, -9) é a solução correta.

(-9) - 5(-1) = -4
-9 + 5 = -4
-4 = -4