soluzione


Calcolare le soluzioni del seguente sistema con il metodo di addizione

    (a - b)x - (a + b)y = 2a2
    (a + b)x - (a - b)y = 2ab


moltiplico la prima equazione per (a+b) e la seconda per -(a-b)

    (a - b)(a + b)x - (a + b)2y = 2a2(a + b)
    -(a + b)(a - b)x + (a - b)2y = -2ab(a - b)


     (a - b)(a + b)x   - (a + b)2y  =   2a2(a + b)   +
    -(a + b)(a - b)x   + (a - b)2y  =   -2ab(a - b)
   
              //        -(a+b)2y+(a-b)2y = 2a2(a+b)-2ab(a-b)

   -(a + b)2y + (a - b)2y = 2a2( a + b) - 2ab( a - b)

   -a2y - 2aby - b2y + a2y - 2aby + b2y = 2a3 + 2a2b -2a2b + 2ab2

    - 2aby - 2aby = 2a3 + 2ab2

    - 4aby = 2a(a2 + b2)

    4aby = -2a(a2 + b2)

se ab≠0 posso applicare il secondo principio dividendo tutto per 4aby

       y = -2a(a2 + b2)

4ab

       y = - a2 + b2

2b

Devo considerare il caso ab=0, che significa a=0 e b=0 oppure a=0 e b≠ oppure a≠0 e b=0
considero i 3 casi

  • se a=0 e b=0 sostituisco ed ottengo
        2·0·0·x = -2·0(02 + 02)
        0x = 0 e l'equazione e' indeterminata

  • se a=0 e b≠0 sostituisco ed ottengo
        4·0·by = -2·0(02 + b2)
        0y = 0 e l'equazione e' indeterminata

  • se a≠0 e b=0 sostituisco ed ottengo
        4a·0·y = -2a(a2 + 02)
        0y = -4a3 ed essendo a≠0 l'equazione e' impossibile


per trovare il valore della x rendo uguali i coefficienti delle y moltiplicando la prima per (a-b) e la seconda per -(a+b)
    (a - b)2)x - (a + b)(a - b)y = 2a2(a - b)
    -(a + b)2x + (a + b)(a - b)y = -2ab(a + b)


sommo verticalmente
     (a - b)2x   - (a + b)(a - b)y  =   2a2(a - b)   +
    -(a + b)2x   + (a + b)(a - b)y  =   -2ab(a + b)
   
    (a-b)2x-(a+b)2x          //         = 2a2(a-b)-2ab(a+b)

   (a - b)2x - (a + b)2x = 2a2( a - b) - 2ab( a + b)

   a2x - 2abx + b2x - a2x - 2abx - b2x = 2a3 - 2a2b -2a2b - 2ab2

    -2abx - 2abx = 2a3 - 2a2b - 2a2b - 2ab2

    -4abx = 2a3 - 4a2b - 2ab2

    -2abx = a3 - 2a2b - ab2

    2abx = -a(a2 - 2ab - b2)

se ab≠0 posso applicare il secondo principio dividendo tutto per 2abx
       x = -   a(a2 - 2ab - b2)

2ab
       x = -   a2 - 2ab - b2

2b

Devo considerare il caso ab=0, che significa a=0 e b=0 oppure a=0 e b≠0 oppure a≠0 e b=0
considero i 3 casi

  • se a=0 e b=0 sostituisco ed ottengo
        2·0·0·x = -2·0(02 + 02)
        0x = 0 e l'equazione e' indeterminata

  • se a=0 e b≠0 sostituisco ed ottengo
        2·0·bx = -2·0(02 + b2)
        0x = 0 e l'equazione e' indeterminata

  • se a≠0 e b=0 sostituisco ed ottengo
        2a·0·x = -2a(a2 + 02)
        0x = -4a3 ed essendo a≠0 l'equazione e' impossibile

(questo potevo saltarlo, e' lo stesso gia' visto sopra)

Raccogliendo:
   se a ≠ 0 e b ≠ 0 ed a ≠ b ottengo  
x = -  
a2 - 2ab - b2

2b
y = -   a2 + b2

2b

    se a = 0 il sistema e' indeterminato

    se a ≠ 0 e b = 0 il sistema e' impossibile


Nota: il caso a=b non viene evidenziato perche'non ho diviso per a-b come nel metodo di sostituzione; comunque la soluzione relativa si puo' ottenere sostituendo il valore a a b nella soluzione finale