sistema lineare omogeneo di n equazioni in n incognite

Cosa sono il pigeonhole e l'induzione? Cosa dice il teorema di Ceva? 1 è un numero primo?
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ngshya
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sistema lineare omogeneo di n equazioni in n incognite

Messaggio da ngshya »

Se avessimo un sistema lineare omogeneo di $ $n$ $ equazioni in $ $n$ $ incognite.
$ \begin{cases} a_{11}x_1+a_{12}x_2+a_{13}x_3+a_{14}x_4+...+a_{1n}x_n &= 0 \\ a_{21}x_1+a_{22}x_2+a_{23}x_3+a_{24}x_4+...+a_{2n}x_n &= 0 \\ a_{31}x_1+a_{32}x_2+a_{33}x_3+a_{34}x_4+...+a_{3n}x_n &= 0 \\ a_{41}x_1+a_{42}x_2+a_{43}x_3+a_{44}x_4+...+a_{4n}x_n &= 0 \\ ...\\ a_{n1}x_1+a_{n2}x_2+a_{n3}x_3+a_{n4}x_4+...+a_{nn}x_n &= 0 \\ \end{cases} $
Dove $ $n$ $ è un numero dispari, i coefficienti $ $a_{ij}$ $ possono essere $ $1,~0,~-1$ $, il coefficiente $ $a_{ij}$ $ vale 0 se $ $i=j$ $, in tutti gli altri casi vale o $ $1$ $ o $ $-1$ $ (e in ogni equazione il numero dei coefficienti $ $1$ $ è pari al numero dei coefficienti $ $-1$ $). Gli $ $x_i$ $ sono invece le incognite.

Ci sarebbe un modo semplice per dimostrare che allora gli $ $x_i$ $ devono essere tutti uguali fra di loro?

Mi è venuta in mente questa cosa cercando di risolvere la Gara Nazionale 1990 - 6:

Codice: Seleziona tutto

Alcune palline sono distribuite in 2n + 1 sacchetti. Supponiamo che, tolto un qualunque sacchetto, sia possibile suddividere i rimanenti in due gruppi di n sacchetti, in modo che ciascun gruppo contenga lo stesso numero complessivo di palline. Dimostrare che i sacchetti contengono tutti lo stesso numero di palline.
Ho letto la soluzione di giove, mi chiedevo se ci sono delle alternative, come, per esempio, continuare da dove mi sono bloccato...
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SkZ
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Messaggio da SkZ »

considera la regola di Cramer
http://it.wikipedia.org/wiki/Regola_di_Cramer
impara il [tex]~\LaTeX[/tex] e mettilo da par[tex]\TeX~[/tex]

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ngshya
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Messaggio da ngshya »

Sì, conosco la regola di Cramer, infatti le equazioni sono messe lì a posta in quel modo.
Il fatto è che $ $det (A_i)=0$ $ perché avrei sempre una colonna di zeri, non so quanto fa $ $det (A)$ $ ma posso dedurre che è $ $=0$ $ perché altrimenti l'unica soluzione del sistema sarebbe: $ $x_1=x_2=...=x_n=0$ $, ma noi sappiamo che $ $x_1=x_2=...=x_n=k$ $, per qualunque $ $k$ $, è soluzione.
Il mio dubbio era: se il sistema è indeterminato e io ho una soluzione $ $x_1=x_2=...=x_n=k$ $ per un $ $k$ $ fissato $ $\neq0$ $. Posso dire che tutte le altre soluzioni sono della forma $ $x_1w=x_2w=...=x_nw=kw$ $ per qualche $ $w$ $ reale?(o mi è sfuggita qualcosa?)
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Messaggio da SkZ »

giusto non avevo guardato il sistema.
Se in $ ~A\cdot X=B $ B e' un vettore nullo alloar si ha la soluzione che anche X e' un vettore nullo, ovviamente.
A meno che il sistema non sia indeterminato ovvero det(A)=0
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Messaggio da SkZ »

ngshya ha scritto: Il mio dubbio era: se il sistema è indeterminato e io ho una soluzione $ $x_1=x_2=...=x_n=k$ $ per un $ $k$ $ fissato $ $\neq0$ $. Posso dire che tutte le altre soluzioni sono della forma $ $x_1w=x_2w=...=x_nw=kw$ $ per qualche $ $w$ $ reale?(o mi è sfuggita qualcosa?)
supponiamo che $ ~\{x_i\}=k $ e' soluzione e sostituiamo.
Poi prova a dividere per k ogni equazione. Che ottieni?
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Messaggio da ngshya »

Ogni equazione diventa una somma di $ $1$ $ e $ $-1$ $? Ti rompo ancora :D, da ciò come concludo che tutte le soluzioni allora devono essere della forma $ $x_1=x_2=...=x_n=k$ $?
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Messaggio da SkZ »

ngshya ha scritto:Ogni equazione diventa una somma di $ $1$ $ e $ $-1$ $? Ti rompo ancora :D, da ciò come concludo che tutte le soluzioni allora devono essere della forma $ $x_1=x_2=...=x_n=k$ $?
:?: :?:

tu hai in pratica $ $\sum_{j=1}^na_{ij}k=0 $, dividendo per k e' ancora valida, ovviamente dato che k e' costante e lo puoi portare fuori. Ergo anche $ ~\{x_i\}=1 $ e' soluzione ergo un qualunque multiplo di quel vettore e' soluzione.
ergo la matrice la puoi trasformare nella somma di una matrice diagonale unitaria e una matrice con tutti i termini nulli tranne l'ultima colonna composta da -1


PS: sempre inteso $ ~k\neq 0 $
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Messaggio da fph »

Se ho capito bene, la tesi mi sembra abbastanza falsa. Controesempio:

d-e=0
d-f=0
e-f=0
a-b=0
a-c=0
b-c=0

che ha la soluzione a=b=c=qualcosa, d=e=f=qualcos'altro.

In quel problema è importante lavorare sugli interi.... quindi personalmente non credo che una soluzione di algebra lineare "su un campo generico" possa portare fino in fondo.
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Messaggio da TBPL »

fph ha scritto: In quel problema è importante lavorare sugli interi.... quindi personalmente non credo che una soluzione di algebra lineare "su un campo generico" possa portare fino in fondo.
Insomma, gli interi non sono poi così importanti, visto che avete generalizzato il problema e ce l'avete messo nell'ammissione al WC l'anno scorso :lol:
Se sostituisco "palline" con "numeri reali", mi pare una cosa sufficientemente utile verificare che se il problema ha soluzione razionale allora ne ha una intera, e ancora di più che se ne ha una reale allora ne ha una intera.
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Messaggio da SkZ »

bisogna aggiungere al discorso che occorre vedere nel sistema lineare in n incognite quante sono le equazioni linearmente indipendenti. Se sono n-k, allora le soluzioni dipenderanno da k parametri indipendenti.
Nell'esempio di fph se ho ben capito, abbiamo 6 variabili (a,b,c,d,e,f) e 4 equazioni linearmente indipendenti, ergo le soluzioni dipendono da 2 paramentri, quindi non tutte le soluzioni (se presenti) saranno del tipo $ ~\{x_i\}=c $
la scomposizione in somma di matrici precedente e' valida nel caso k=1, altrimenti si riesce ad avere una cosa simile ma "spezzata" in k parti, riordinando opportunamente le colonne/variabili.

PS: onestamente non ho idea del problema che sta alla base. Manco letto[/tex]
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TBPL ha scritto:Insomma, gli interi non sono poi così importanti, visto che avete generalizzato il problema e ce l'avete messo nell'ammissione al WC l'anno scorso :lol:
Se sostituisco "palline" con "numeri reali", mi pare una cosa sufficientemente utile verificare che se il problema ha soluzione razionale allora ne ha una intera, e ancora di più che se ne ha una reale allora ne ha una intera.
Ah ops. :( Mi ero perso il problema di ammissione al WC. Riconosco che in effetti gli interi c'entrano poco --- anzi, mea culpa, sono passaggi abbastanza standard anche reale=>razionale e razionale=>intera.
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