Difícil
Sistemas de Ecuaciones e Inecuaciones
UNI · 2025

Ejercicio de Álgebra — UNI

Dado el sistema:

2x1+3x2+10x3=12x_1+3x_2+10x_3=1

−2x1+2x2+12x3=2-2x_1+2x_2+12x_3=2

4x1+x2−2x3=−14x_1+x_2-2x_3=-1

Determine cuál de las siguientes expresiones paramétricas representa al conjunto solución:

I. x1=−25−t,x2=−135+2t,x3=−5t, t∈Rx_1=-\dfrac{2}{5}-t,\quad x_2=-\dfrac{13}{5}+2t,\quad x_3=-5t,\ t\in\mathbb R

II. x1=−25+t,x2=85−t,x3=−5t+1, t∈Rx_1=-\dfrac{2}{5}+t,\quad x_2=\dfrac{8}{5}-t,\quad x_3=-5t+1,\ t\in\mathbb R

III. x1=−25+85t,x2=35−225t,x3=t, t∈Rx_1=-\dfrac{2}{5}+\dfrac{8}{5}t,\quad x_2=\dfrac{3}{5}-\dfrac{22}{5}t,\quad x_3=t,\ t\in\mathbb R

Indique la alternativa correcta.

Ver solución paso a paso

(Pista: como el sistema tiene infinitas soluciones, primero reduce las tres ecuaciones a una sola relación entre x2x_2 y x3x_3; luego, dependiendo de qué variable se tome como parámetro libre, se obtienen distintas parametrizaciones equivalentes del mismo conjunto solución.)

1. Se suman la primera y la segunda ecuación para eliminar x1x_1: (2x1+3x2+10x3)+(−2x1+2x2+12x3)=1+2  ⇒  5x2+22x3=3(2x_1+3x_2+10x_3) + (-2x_1+2x_2+12x_3) = 1+2 \;\Rightarrow\; 5x_2+22x_3=3

2. Se toma x3=tx_3 = t como parámetro libre. De la relación anterior: 5x2+22t=35x_2 + 22t = 3, de donde x2=35−225tx_2 = \dfrac{3}{5}-\dfrac{22}{5}t.

3. Se reemplaza en la primera ecuación original para hallar x1x_1: 2x1+3(35−225t)+10t=1  ⇒  x1=−25+85t2x_1 + 3\left(\frac{3}{5}-\frac{22}{5}t\right) + 10t = 1 \;\Rightarrow\; x_1 = -\frac{2}{5}+\frac{8}{5}t

4. Esta parametrización, con x3=tx_3=t, coincide exactamente con la opción III.

5. Se verifica que las opciones I y II usan otras sustituciones para el parámetro (x3=−5tx_3=-5t y x3=−5t+1x_3=-5t+1 respectivamente). Al repetir el procedimiento con esas sustituciones se obtienen expresiones distintas a las propuestas en I y II (por ejemplo, con x3=−5tx_3=-5t se obtiene x1=−25−8tx_1=-\frac25-8t y x2=35+22tx_2=\frac35+22t, que no coinciden con lo escrito en la opción I; y con x3=−5t+1x_3=-5t+1 se obtiene x1=65−8tx_1=\frac65-8t, que tampoco coincide con la opción II).

6. Por lo tanto, de las tres parametrizaciones propuestas, solo la III representa correctamente el conjunto solución del sistema.

Respuesta: Solo III