Equivalencia de dos sistemas de ecuaciones

Los métodos anteriores son válidos también para determinar si dos sistemas de ecuaciones conducen a la misma solución.

Resultado: Dos sistemas de ecuaciones   Ax=0  y  Bx=0  son equivalentes si y sólo sí   A B =0   y  B A =0  donde   A  denota la matriz cuyas columnas son un conjunto de generadores del subespacio ortogonal al subespacio vectorial generado por las vectores fila de la matriz A.

Ejemplo: Imaginemos los dos sistemas de ecuaciones siguientes:

3 x 1 +2 x 2 + x 3 = 6 x 1 x 2 x 3 = 1       4 x 1 + x 2 = 5 2 x 1 +3 x 2 +2 x 3 = 7

que después de añadir la variable artificial se pueden escribir como:

 3 x 1 +2 x 2 + x 3 6 x 4 = 0 x 1 x 2 x 3 + x 4 = 0 x 4 = 1       4 x 1 + x 2 5 x 4 = 0 2 x 1 +3 x 2 +2 x 3 7 x 4 = 0 x 4 = 1

Para analizar si los dos sistemas de ecuaciones tienen o no la misma solución se construyen las matrices

A=( 3 2 1 6 1 1 1 1 ) y B=( 4 1 0 5 2 3 2 7 )

y sus ortogonales asociados A = B =( 1/5 4/5 4/5 9/5 1 0 0 1 )

Como A B =( 3 2 1 6 1 1 1 1 )( 1/5 4/5 4/5 9/5 1 0 0 1 )=( 0 0 0 0 ) B A =( 4 1 0 5 2 3 2 7 )( 1/5 4/5 4/5 9/5 1 0 0 1 )=( 0 0 0 0 )

los dos sistemas son equivalentes.

Justificación: El resultado anterior es inmediato si se observa que los subespacios ortogonales   L( A ) y   L( B )  asociados a las matrices A y B coinciden si y solo sí    A B =0   y  B A =0  

 

Puede practicar con ayuda del