Considera el sistema de ecuaciones lineales definido por:

[tex]\[
(x, y, z) \in \mathbb{R}^3 \text{ tal que }
\begin{cases}
x - y + z = \frac{11}{5} \\
2y + z = \frac{1}{5} \\
10z = 2
\end{cases}
\][/tex]

Aplica el método de sustitución eligiendo primero la incógnita [tex]\(y\)[/tex] de la segunda ecuación, y halla la solución del sistema de ecuaciones propuesto. Además, verifica que la solución es:

[tex]\[
\left(2, 0, \frac{1}{5}\right).
\][/tex]



Answer :

Para resolver este sistema de ecuaciones lineales, vamos a aplicar el método de sustitución. Dado el sistema:

[tex]\[ \begin{cases} x - y + z = \frac{11}{5} \\ 2y + z = \frac{1}{5} \\ 10z = 2 \end{cases} \][/tex]

Primero, resolveremos la tercera ecuación para [tex]\( z \)[/tex]:

[tex]\[ 10z = 2 \\ z = \frac{2}{10} = \frac{1}{5} \][/tex]

Ahora que tenemos el valor de [tex]\( z \)[/tex], vamos a sustituir [tex]\( z \)[/tex] en la segunda ecuación:

[tex]\[ 2y + z = \frac{1}{5} \\ 2y + \frac{1}{5} = \frac{1}{5} \][/tex]

Restamos [tex]\(\frac{1}{5}\)[/tex] de ambos lados de la ecuación:

[tex]\[ 2y = \frac{1}{5} - \frac{1}{5} \\ 2y = 0 \\ y = 0 \][/tex]

Con los valores de [tex]\( y \)[/tex] y [tex]\( z \)[/tex] conocidos, sustituimos estos valores en la primera ecuación para encontrar [tex]\( x \)[/tex]:

[tex]\[ x - y + z = \frac{11}{5} \\ x - 0 + \frac{1}{5} = \frac{11}{5} \][/tex]

Restamos [tex]\(\frac{1}{5}\)[/tex] de ambos lados de la ecuación:

[tex]\[ x = \frac{11}{5} - \frac{1}{5} \\ x = \frac{10}{5} \\ x = 2 \][/tex]

Así, hemos encontrado que la solución del sistema de ecuaciones es:

[tex]\[ (x, y, z) = \left(2, 0, \frac{1}{5}\right) \][/tex]

Finalmente, verificamos esta solución sustituyendo los valores en las ecuaciones originales del sistema:

1. Sustitución en [tex]\( x - y + z = \frac{11}{5} \)[/tex]:

[tex]\[ 2 - 0 + \frac{1}{5} = 2 + \frac{1}{5} = \frac{10}{5} + \frac{1}{5} = \frac{11}{5} \][/tex]

2. Sustitución en [tex]\( 2y + z = \frac{1}{5} \)[/tex]:

[tex]\[ 2(0) + \frac{1}{5} = 0 + \frac{1}{5} = \frac{1}{5} \][/tex]

3. Sustitución en [tex]\( 10z = 2 \)[/tex]:

[tex]\[ 10 \left(\frac{1}{5}\right) = 2 \][/tex]

Todas las ecuaciones se cumplen, así que la solución es correcta. Por lo tanto, la solución del sistema de ecuaciones es:

[tex]\[ \left(2, 0, \frac{1}{5}\right) \][/tex]