1. Planteamos el sistema de ecuaciones dado:
$$\begin{cases} 2x + y - z = 6 \\ x - y + 2z = -1 \\ -x + 3y = 1 \end{cases}$$
2. Escribimos la matriz aumentada del sistema:
$$\left[\begin{array}{ccc|c} 2 & 1 & -1 & 6 \\ 1 & -1 & 2 & -1 \\ -1 & 3 & 0 & 1 \end{array}\right]$$
3. Aplicamos eliminación de Gauss para triangular la matriz.
Primero, intercambiamos fila 1 y fila 2 para facilitar el pivote:
$$\left[\begin{array}{ccc|c} 1 & -1 & 2 & -1 \\ 2 & 1 & -1 & 6 \\ -1 & 3 & 0 & 1 \end{array}\right]$$
4. Eliminamos el elemento debajo del pivote (fila 2, columna 1):
$$\text{Fila 2} = \text{Fila 2} - 2 \times \text{Fila 1}$$
$$\left[\begin{array}{ccc|c} 1 & -1 & 2 & -1 \\ 0 & 3 & -5 & 8 \\ -1 & 3 & 0 & 1 \end{array}\right]$$
5. Eliminamos el elemento debajo del pivote (fila 3, columna 1):
$$\text{Fila 3} = \text{Fila 3} + \text{Fila 1}$$
$$\left[\begin{array}{ccc|c} 1 & -1 & 2 & -1 \\ 0 & 3 & -5 & 8 \\ 0 & 2 & 2 & 0 \end{array}\right]$$
6. Ahora, usamos el pivote en fila 2, columna 2 para eliminar el elemento en fila 3, columna 2:
$$\text{Fila 3} = \text{Fila 3} - \frac{2}{3} \times \text{Fila 2}$$
$$\left[\begin{array}{ccc|c} 1 & -1 & 2 & -1 \\ 0 & 3 & -5 & 8 \\ 0 & 0 & \frac{16}{3} & -\frac{16}{3} \end{array}\right]$$
7. Simplificamos la fila 3 multiplicando por $\frac{3}{16}$:
$$\text{Fila 3} = \frac{3}{16} \times \text{Fila 3}$$
$$\left[\begin{array}{ccc|c} 1 & -1 & 2 & -1 \\ 0 & 3 & -5 & 8 \\ 0 & 0 & 1 & -1 \end{array}\right]$$
8. Sustituimos hacia atrás para encontrar $z$, $y$ y $x$:
De fila 3: $$z = -1$$
De fila 2: $$3y - 5z = 8 \Rightarrow 3y - 5(-1) = 8 \Rightarrow 3y + 5 = 8 \Rightarrow 3y = 3 \Rightarrow y = 1$$
De fila 1: $$x - y + 2z = -1 \Rightarrow x - 1 + 2(-1) = -1 \Rightarrow x - 1 - 2 = -1 \Rightarrow x - 3 = -1 \Rightarrow x = 2$$
9. Solución del sistema:
$$\boxed{(x,y,z) = (2,1,-1)}$$
10. Ahora, para hallar las raíces cuartas de cada variable, calculamos $\sqrt[4]{x}$, $\sqrt[4]{y}$ y $\sqrt[4]{z}$.
Para $x=2$:
$$\sqrt[4]{2} = 2^{\frac{1}{4}}$$
Para $y=1$:
$$\sqrt[4]{1} = 1$$
Para $z=-1$:
Las raíces cuartas de $-1$ son números complejos:
$$\sqrt[4]{-1} = \pm \frac{\sqrt{2}}{2} + \pm i \frac{\sqrt{2}}{2}$$
Por simplicidad, la raíz cuarta principal de $-1$ es:
$$e^{i\pi/4} = \frac{\sqrt{2}}{2} + i \frac{\sqrt{2}}{2}$$
Gauss Sistema C9C125
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