Lors de votre première introduction aux systèmes d'équations, vous avez probablement appris à résoudre un système d'équations à deux variables par la représentation graphique. Mais la résolution d'équations à trois variables ou plus nécessite un nouvel ensemble d'astuces, à savoir les techniques d'élimination ou de substitution.
Un exemple de système d'équations
Considérez ce système de trois équations à trois variables:
Recherchez les endroits où l'ajout de deux équations ensemble entraînera l'annulation d'au moins une des variables.
Choisissez deux des équations et combinez-les pour éliminer l'une des variables. Dans cet exemple, l'ajout de l'équation # 1 et de l'équation # 2 annulera la variable y Nouvelle équation # 1: 7_x_ - 2_z_ \u003d 12 Répétez l'étape 1, cette fois en combinant un ensemble différent Dans ce cas, la variable y Les termes 2_y_ vont maintenant s'annuler, vous donnant une autre nouvelle équation: Nouvelle équation # 2: 11_x_ - 11_z_ \u003d 11 Combinez les deux nouvelles équations que vous avez créées, avec le objectif d'éliminer encore une autre variable: Aucune variable ne s'annule pour l'instant, vous devrez donc modifier les deux équations. Multipliez les deux côtés de la première nouvelle équation par 11 et multipliez les deux côtés de la deuxième nouvelle équation par -2. Cela vous donne: Ajoutez les deux équations ensemble et simplifiez, ce qui vous donne: x Maintenant que vous connaissez la valeur de x Choisissez deux des nouvelles équations et combinez-les pour éliminer une autre des variables. Dans ce cas, l'ajout de l'équation substituée # 1 et de l'équation substituée # 2 fait que y z Remplacez la valeur de l'étape 5 dans n'importe quel l'une des équations substituées, puis résolvez la variable restante, y. Équation substituée # 3: 2_y_ - z La substitution de la valeur de z y La solution pour ce système d'équations est donc x Vous pouvez également résoudre le même système d'équations en utilisant une autre technique appelée substitution. Voici à nouveau l'exemple: Choisissez une variable et résolvez une équation pour cette variable. Dans ce cas, la résolution de l'équation # 1 pour y y Remplacez la nouvelle valeur de y Simplifiez-vous la vie en simplifiant les deux équations: Choisissez l'une des deux équations restantes et résolvez pour une autre variable. Dans ce cas, choisissez l'équation # 2 et z z Remplacez la valeur de l'étape 3 dans l'équation finale, qui est # 3. Cela vous donne: -3_x_ - 7 [(7_x –_ 12) /2] \u003d -13 Les choses deviennent un peu désordonnées ici mais une fois que vous simplifiez, vous revenez à : x "Substituer en arrière" la valeur de l'étape 4 dans les deux- équation variable que vous avez créée à l'étape 3, z Ensuite, remplacez à la fois la valeur x y ... et la simplification vous donne la valeur y Notez que les deux méthodes de résolution du système d'équations vous ont amené à la même solution: ( x
, vous laissant la nouvelle équation suivante:
de deux équations mais en éliminant le même
variable. Considérez l'équation # 2 et l'équation # 3:
- 5_z_ \u003d 2
+ 2_y_ - z
\u003d 7
ne s'annule pas immédiatement. Donc, avant d'ajouter les deux équations, multipliez les deux côtés de l'équation n ° 2 par 2. Cela vous donne:
+ 2_y_ - z
\u003d 7
\u003d 2
, vous pouvez la remplacer dans les équations d'origine. Cela vous donne:
+ 3_z_ \u003d 6
- 5_z_ \u003d -8
\u003d 5
s'annule bien. Après la simplification, vous aurez:
\u003d 1
Considérez l'équation substituée # 3:
\u003d 5
vous donne 2_y_ - 1 \u003d 5, et la résolution de y
vous amène à:
\u003d 3.
\u003d 2, y
\u003d 3 et z
\u003d 1 .
Résolution par substitution
+ 3_z_ \u003d 10
- 5_z_ \u003d 2
+ 2_y_ - z
\u003d 7
fonctionne facilement pour:
\u003d 10 - 2_x_ - 3_z_
par les autres équations. Dans ce cas, choisissez l'équation n ° 2. Cela vous donne:
5z \u003d 2
+ 2 (10 - 2_x_ - 3z
) - z
\u003d 7
. Cela vous donne:
\u003d (7_x –_ 12) /2
\u003d 2
\u003d (7_x - 12) /2. Cela vous permet de résoudre pour _z.
(Dans ce cas, z
\u003d 1).
et la < em> z
valeur dans la première équation que vous avez déjà résolue pour y
. Cela vous donne:
\u003d 10 - 2 (2) - 3 (1)
\u003d 3.
Vérifiez toujours votre travail
\u003d 2, y
\u003d 3, z
\u003d 1). Vérifiez votre travail en substituant cette valeur à chacune des trois équations.