First we construct and transform a matrix for this system:
( 3 2 6 4 ∣ 4 1 2 2 1 ∣ 5 1 0 1 3 ∣ 3 ) = R 1 − 3 R 2 , R 2 − R 3 ( 0 − 4 0 1 ∣ − 11 0 2 1 − 2 ∣ 2 1 0 1 3 ∣ 3 ) = R 3 → R 1 , R 1 → R 3 = ( 1 0 1 3 ∣ 3 0 2 1 − 2 ∣ 2 0 − 4 0 1 ∣ − 11 ) = R 3 + 2 R 2 ( 1 0 1 3 ∣ 3 0 2 1 − 2 ∣ 2 0 0 2 − 3 ∣ − 7 ) \begin{pmatrix}
3 & 2 & 6 & 4 &|& 4 \\
1 & 2 & 2 & 1 &|& 5 \\
1 & 0 & 1 & 3 &|& 3
\end{pmatrix} \overset{R_1 - 3R_2, R_2 - R_3}{=}
\begin{pmatrix}
0 & -4 & 0 & 1 &|& -11 \\
0 & 2 & 1 & -2 &|& 2 \\
1 & 0 & 1 & 3 &|& 3
\end{pmatrix} \overset{R_3 \to R_1, R_1 \to R_3}{=} \\
= \begin{pmatrix}
1 & 0 & 1 & 3 &|& 3 \\
0 & 2 & 1 & -2 &|& 2 \\
0 & -4 & 0 & 1 &|& -11
\end{pmatrix} \overset{R_3 + 2R_2}{=}
\begin{pmatrix}
1 & 0 & 1 & 3 &|& 3 \\
0 & 2 & 1 & -2 &|& 2 \\
0 & 0 & 2 & -3 &|& -7
\end{pmatrix}\\ ⎝ ⎛ 3 1 1 2 2 0 6 2 1 4 1 3 ∣ ∣ ∣ 4 5 3 ⎠ ⎞ = R 1 − 3 R 2 , R 2 − R 3 ⎝ ⎛ 0 0 1 − 4 2 0 0 1 1 1 − 2 3 ∣ ∣ ∣ − 11 2 3 ⎠ ⎞ = R 3 → R 1 , R 1 → R 3 = ⎝ ⎛ 1 0 0 0 2 − 4 1 1 0 3 − 2 1 ∣ ∣ ∣ 3 2 − 11 ⎠ ⎞ = R 3 + 2 R 2 ⎝ ⎛ 1 0 0 0 2 0 1 1 2 3 − 2 − 3 ∣ ∣ ∣ 3 2 − 7 ⎠ ⎞
z = 3 w − 7 2 y = − z + 2 w + 2 2 = − z 2 + w + 1 = 7 − 3 w 4 + w + 1 = w + 11 4 x = − z − 3 w + 3 = 7 − 3 w 2 − 3 w + 3 = 13 − 9 w 2 z = \frac{3w - 7}{2}\\
y = \frac{-z + 2w + 2}{2} = -\frac{z}{2} + w + 1 = \frac{7 - 3w}{4} + w + 1 = \frac{w + 11}{4}\\
x = -z - 3w + 3 = \frac{7 - 3w}{2} -3w + 3 = \frac{13 - 9w}{2} z = 2 3 w − 7 y = 2 − z + 2 w + 2 = − 2 z + w + 1 = 4 7 − 3 w + w + 1 = 4 w + 11 x = − z − 3 w + 3 = 2 7 − 3 w − 3 w + 3 = 2 13 − 9 w
So a solution of the system exists.
Comments