La regla de Cramer

 

Un sistema de tres equacions amb tres incògnites

a1x + b1y + c1z = d1
a2x + b2y + c2z = d1
a3x + b3y + c3z = d1

es pot escriure vectorialment com

(a1,a2,a3)x + (b1,b2,b3)y + (c1,c2,c3)z = (d1,d2,d3)

Ax + By + Cz = D

És a dir, hi ha tres vectors A, B i C (fig. 1)

1. Representats en blau clar, els vectors (5,0,1), (1,0,3) i (2,3,1).

que si els multipliquem pels coeficients respectius x, y, z (fig. 2)

2. Els vectors (5,0,1), (1,0,3) i (2,3,1) multiplicats pels escalars 2, 3 i 2.5, (representats en blau) i el seu resultant, el vector (18,7.5,13.5) representat en vermell.

Comparem el volum que generen els vectors A, B i D (fig. 3, en vermell) amb el que generen A, B i zC (fig. 3, en blau); en verd s'ha ressaltat la base dels paral·lelepípedes:

3.

Es tracta de dos paral·lelepípedes de la mateixa base i de la mateixa altura, que estan inclinats diferent. Ambdós tenen, doncs, el mateix volum, per tant

det( A, B, D) = det( A, B, zC)

Però si comparem el volum generat per A, B i zC amb el que generen A, B i C (fig. 4)

4.

observarem que el primer és z vegades el segon, per tant:

det( A, B, zC) = z·det( A, B, C)

Combinant les dues expressions queda

det( A, B, D) = z·det( A, B, C)

d'on

  det( A, B, D)
z =
  det( A, B, C)

5. El volum del paral·lelepípede A, B, D és z vegades el del paral·lelpípede A, B, C.

Expressions anàlogues es poden deduir per a x i y.

 


 

Les imatges s'han creat amb el programa POVRAY.

 


 

Copyright © Jaume Serra Nogués, 2010.
Teniu permís per a copiar, distribuir i/o modificar aquest document en les condicions de la Llicència de Documentació Lliure del GNU, versió 1.1 o qualsevol versió posterior publicada per la Fundació per al Programari Lliure (Free Software Foundation), http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html.