1. **Énoncé du problème :**
Résoudre le système linéaire à trois inconnues $x$, $y$, $z$ :
$$\begin{cases} 4x + 3y = 11 \\ x + 2y + z = 7 \\ -4x + 2y + 4z = 6 \\ 3x + y - z = 4 \end{cases}$$
2. **Formule et méthode :**
Pour résoudre un système linéaire, on peut utiliser la méthode de substitution, d'élimination ou la méthode matricielle (matrice augmentée et réduction).
3. **Étape 1 : Identifier les équations**
- Éq1 : $4x + 3y = 11$
- Éq2 : $x + 2y + z = 7$
- Éq3 : $-4x + 2y + 4z = 6$
- Éq4 : $3x + y - z = 4$
4. **Étape 2 : Exprimer $x$ à partir de l'équation 1**
$$4x + 3y = 11 \implies x = \frac{11 - 3y}{4}$$
5. **Étape 3 : Substituer $x$ dans les équations 2, 3 et 4**
- Éq2 : $\frac{11 - 3y}{4} + 2y + z = 7$
- Éq3 : $-4 \times \frac{11 - 3y}{4} + 2y + 4z = 6$
- Éq4 : $3 \times \frac{11 - 3y}{4} + y - z = 4$
6. **Étape 4 : Simplifier chaque équation**
- Éq2 : $\frac{11 - 3y}{4} + 2y + z = 7 \implies \frac{11 - 3y}{4} + 2y + z = 7$
Multiplions par 4 pour éliminer le dénominateur :
$$11 - 3y + 8y + 4z = 28 \implies 5y + 4z = 17$$
- Éq3 : $-4 \times \frac{11 - 3y}{4} + 2y + 4z = 6 \implies -(11 - 3y) + 2y + 4z = 6$
$$-11 + 3y + 2y + 4z = 6 \implies 5y + 4z = 17$$
- Éq4 : $3 \times \frac{11 - 3y}{4} + y - z = 4 \implies \frac{33 - 9y}{4} + y - z = 4$
Multiplions par 4 :
$$33 - 9y + 4y - 4z = 16 \implies -5y - 4z = -17$$
7. **Étape 5 : Résoudre le système réduit**
On a :
$$\begin{cases} 5y + 4z = 17 \\ 5y + 4z = 17 \\ -5y - 4z = -17 \end{cases}$$
Les deux premières équations sont identiques, la troisième est l'opposée, donc ce système est compatible et dépendant.
8. **Étape 6 : Trouver $y$ et $z$**
Additionnons la première et la troisième équation :
$$(5y + 4z) + (-5y - 4z) = 17 + (-17) \implies 0 = 0$$
Cela signifie que $y$ et $z$ sont liés, on peut exprimer $z$ en fonction de $y$ :
$$5y + 4z = 17 \implies 4z = 17 - 5y \implies z = \frac{17 - 5y}{4}$$
9. **Étape 7 : Trouver $x$ en fonction de $y$**
Rappel :
$$x = \frac{11 - 3y}{4}$$
10. **Conclusion :**
Le système a une infinité de solutions paramétrées par $y$ :
$$\boxed{\begin{cases} x = \frac{11 - 3y}{4} \\ y = y \\ z = \frac{17 - 5y}{4} \end{cases} \text{ avec } y \in \mathbb{R}}$$
Systeme Lineaire 07Cc77
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.