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Una rareza en algunos sistemas de ecuaciones lineales

Bueno, así que he empezado Álgebra I este año, y siempre he tenido un amor por las matemáticas. Y en un punto en el supuesto que se presentaron con una ecuación similar a esta:

$5x + 3 = 8x + 3$

Y así he resuelto como tal: $5x + 3 = 8x + 3$

$5x + 3 - 3 = 8x + 3 -3$

$5x = 8x$

$5x - 5x = 8x - 5x$

$0 = 3x$

$\frac{0}{3} = \frac{3x}{3}$

$0 = x$

Sin embargo, también me di cuenta de que parece perfectamente válido para dividir ambos lados por x en lugar de restar de 5x, lo que resulta en 5 = 8, y por lo tanto no hay solución. Estoy un poco confundido acerca de eso. Alguien puede aclarar exactamente qué está sucediendo aquí?

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fgp Puntos 15322

La respuesta ya está en los comentarios, pero voy a intentar explicarlo un poco más muestra un. Si usted resolver una ecuación, lo que en realidad estamos haciendo es escribir una prueba de que la ecuación es lógicamente equivalente a una declaración $x = ...$, donde los puntos representan la cantidad. Hacer que al escribir una serie de instrucciones equivalentes, uno debajo del otro. En su caso, iniciar con $$ 5x + 3 = 8x + 3 $$ Luego de restar $3$ desde ambos lados. Usted puede hacer eso, porque los dos números son iguales exactamente si los números de menos de 3 son iguales. Por lo que la instrucción $$ 5x = 8x $$ es lógicamente equivalente a la ecuación con el que comenzó. Ahora se divide por $x$. Se puede hacer eso? Es cierto que los dos números son iguales exactamente si son iguales si se divide por el mismo divisor? Resulta que son, excepto si el divisor es cero. En ese caso, la división no está permitido, y por lo tanto la declaración de obtener - aunque formalmente se ve válida - no tiene más conexión lógica a la ecuación original. En particular, la ecuación original tiene una solución, pero la instrucción que reciba después de la división puede ser simplemente falso. Así, dividiendo por $x$, se supone implícitamente que el $x\neq 0$! Todo lo que sigue será dependen de esa suposición. En su caso, hacer la división y terminar con $$ 5 = 8 \text{,} $$ una contradicción evidente. Pero esta afirmación sólo es equivalente a la ecuación original si $x \neq 0$ - después de todo, hemos tenido que asumir que para llegar a este punto. Así, ahora sabemos que, de hecho, $x$ tiene que ser cero para la ecuación para celebrar, ya que suponiendo que no es cero nos metió en problemas. Aún no sabemos si en realidad se mantenga por $x=0$, pensamiento, por lo que el último paso es establecer $x=0$ en la ecuación original, y verificar que los cheques.

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WillO Puntos 1777

$x$ es igual a cero. Es cierto que, al principio, usted no sabe que $x$ es igual a cero, pero lo que usted sabe no es relevante. Lo que es relevante es lo $x$ realmente es. Debido a $x$ es cero, no se puede dividir por él.

Es una buena política, no para dividir por cosas que podría ser cero, porque entonces usted podría estar haciendo algo inválido, y que va a conducir a conclusiones equivocadas. A veces esas conclusiones serán, obviamente, mal, como $5=8$. Otras veces, va a ser que no, obviamente, mal, lo que es aún peor, porque te engañes en creer cosas falsas.

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lowglider Puntos 562

En cualquier momento usted tiene una ecuación en la que ambas partes tienen un factor común, como este:

$$ab = ac$$

habrá dos posibles formas en que la ecuación puede ser satisfecha:

  • $a = 0$, en cuyo caso los valores de $b$ $c$ no importan, o
  • $b = c$, en cuyo caso el valor de $a$ no importa.

(Por supuesto, también es perfectamente posible que , tanto de aquellos que podrían ser verdaderas al mismo tiempo.)

Tenga en cuenta que $a$, $b$ y $c$ aquí podría ser cualquier expresiones; en su caso, $a = x$, $b = 5$ y $c = 8$, pero que bien podría tener, decir, $a = (x + 1)$, $b = \sqrt{2}$ y $c = (3x^2 - 2x + 7)$.

Otra, más general de la forma de mirar a tales ecuaciones es volver a escribir equivalentemente como:

$$ab - ac = 0$$

donde todos los no-cero términos están en el mismo lado del signo de igual, y luego la factorización en un producto:

$$a(b - c) = 0$$

Ahora, recuerde que el producto de dos (o más) números es cero si y sólo si al menos uno de los números es cero. Así que en este caso, la única manera de $a(b-c)$ igual $0$ si $a=0$ o $(b-c)=0$, que a su vez es verdadera si y sólo si $b=c$.

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sq1020 Puntos 143

Contrariamente a la creencia popular, es realmente posible para "dividir" por algo que podría ser $0$ y obtener respuestas significativas, pero se requiere que ser muy, muy cuidadoso. Así que cuidado, de hecho, que no vale la pena y que sólo debe analizar lo que sucede en los casos en que $x=0$ e al $x\neq0$ (por cierto, si se puede evitar la división por algo que usted no sabe que no es $0$, vale la pena asegurarse de que no hay algo más que usted puede hacer para averiguar $x$).

Sin embargo, si usted quiere sentirse badass y dividir por cosas que podrían ser $0$, lo que usted necesita hacer es entender bien cómo fracciones trabajo. ¿Qué es una fracción? Una fracción es una expresión de la forma $\dfrac ba$ donde $b$ $a$ son los números. Decimos que una fracción $\dfrac ba$ representa por un número, si al multiplicar ese número por $a$, consigue $b$. Hay tres tipos de fracciones:

  1. $\dfrac00$ , lo que puede significar cualquier número $a$ desde $0a=0$ para todos los números de $a$. Decimos que $\dfrac00$ es un "indeterminado" de la expresión.
  2. $\dfrac b0$ donde $b\neq0$, lo que no puede representar a cualquier número desde $0x=0\neq b$ para todos los números de $a$. Podríamos decir que el $\frac b0$ es un "indefinido" de la expresión.
  3. $\dfrac ba$ donde $a\neq0$, lo que representa exactamente un número ya que si $ax=b$$ay=b$, restando una ecuación de la otra da $a(y-x)=0$, y desde $a\neq0$ debemos tener $y-x=0$, lo $y=x$.

(la razón por la que "la división por $0$" es generalmente rechazado de plano es que las fracciones con ceros en el denominador son todos los casos 1. y 2., ninguno de los cuales se destacan por exactamente un número, mientras que las fracciones con distinto de cero el denominador se caso 3.: cada fracción representa exactamente un número).

Ahora, cuando usted hizo su división de álgebra y dividido por $5x=8x$ $x$ (que sólo está "permitido" si $x$ es distinto de cero), parecía que tienes una contradicción que $5=8$. Sin embargo, si prestas atención, te darás cuenta de que la contradicción no viene de asumir que $x\neq0$, de modo que la división sería permitido, sino de asumir que el resultado de las fracciones $\dfrac{5x}x=\dfrac{8x}x$ son de tipo 3., y así, suponiendo que cada uno debe representar un número único.

Si no asumimos que el resultado de las fracciones son de tipo 3. (¿por qué debemos suponer tal cosa? no queremos suponer nada acerca de $x$, queremos saber de ti!), entonces no hay nada de contradictorio en el hecho de que usted consigue $5=\dfrac{5x}x=\dfrac{8x}x=8$. No hay nada de contradictorio, porque todo lo que dice es que cada una de las dos fracciones representa dos números diferentes, y esto sólo puede suceder si ambas fracciones son de tipo 1. Por lo tanto, ambas fracciones son realmente sólo la fracción indeterminada $\dfrac00$, lo que significa que ambas fracciones son realmente sólo la fracción indeterminada $\dfrac00$, con lo que conseguimos $x=0$$5x=0=8x$.

De nuevo, haciendo este tipo de argumento de derecho requiere que usted está muy cuidado, y para el trabajo escolar debe comprobar por separado de lo que sucede en el caso cuando lo que se está dividiendo es $0$ y el caso cuando no lo es.

1voto

user1505713 Puntos 68

Estás tratando de resolver una ecuación: esto significa que la búsqueda de uno o más x que hacen que el lado izquierdo de la igualdad de la mano derecha.

Pensar en x como algunos (real): x es cero o distinto de cero. Si desea dividir x, entonces usted necesitará promesa de que x no es cero. OK, hacemos:

$5 = 8$

Ahora se pregunta, "¿para qué valores de x (elegido de entre aquellos x que son cero) ¿es esto cierto?" No hay ninguno!

Ahora no hacemos esta promesa:

$5x = 8x.$

Pregunte: "¿para qué valores de x (elegido de entre aquellos x que son igual a cero) ¿es esto cierto?" Respuesta: x = 0 (ya que $5 \times 0 = 8 \times 0$).

Poner los dos casos juntos, y ha encontrado a una sola x que resuelve la ecuación: x = 0.

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