Exercice 42

  1. Résoudre le système d’équations suivant :

\[ \begin{cases} x - y + 11 = 0 \\ 2y + z + 6 = -3x \\ -7 + x = -y - z \end{cases} \]

  1. Résoudre le système d’équations suivant :

\[ \begin{cases} 2x + 3 = \dfrac{7}{2} + \dfrac{z}{2} \\ 7x - 3z = 2 - 2y \\ 3x - 5y + 4z = 5 \end{cases} \]

  1. Résoudre le système d’équations suivant :

\[ \begin{cases} 4x + z = 0 \\ -5z + 6y = 12 \end{cases} \]

  1. Résoudre le système d’équations suivant :

\[ \begin{cases} 2x + y = 4 \\ 3x - y + 2z = 7 \\ x + y = 3 \end{cases} \]

Réponse

Solution de l’exercice 1

\[ \boxed{ \begin{cases} x = 8 \\ y = 19 \\ z = -20 \end{cases} } \]


Solution de l’exercice 2

\[ \boxed{ \begin{cases} x = 1 \\ y = 2 \\ z = 3 \end{cases} } \]


Solution de l’exercice 3

\[ \boxed{ \begin{cases} z = -4x \\ y = 2 - \dfrac{10}{3}x \end{cases} } \] (Où \(x\) est un paramètre libre.)


Solution de l’exercice 4

\[ \boxed{ \begin{cases} x = 1 \\ y = 2 \\ z = 3 \end{cases} } \]

Corrigé détaillé

Correction de l’exercice 1

Résoudre le système d’équations suivant :

\[ \begin{cases} x - y + 11 = 0 \\ 2y + z + 6 = -3x \\ -7 + x = -y - z \end{cases} \]

Étape 1 : Réorganiser les équations

Tout d’abord, réécrivons chaque équation de manière à isoler les variables à gauche et les constantes à droite.

  1. \(x - y + 11 = 0\)
    \(\Rightarrow x - y = -11\)
    \(\Rightarrow x = y - 11\)(Équation 1)

  2. \(2y + z + 6 = -3x\)
    \(\Rightarrow -3x + 2y + z = -6\)(Équation 2)

  3. \(-7 + x = -y - z\)
    Ajoutons \(y + z\) des deux côtés pour regrouper les variables :
    \(x + y + z = 7\)(Équation 3)

Étape 2 : Substituer \(x\) dans les autres équations

Nous avons exprimé \(x\) en fonction de \(y\) dans l’équation 1 : \(x = y - 11\).
Substituons cette expression dans les équations 2 et 3.

Étape 3 : Résoudre le système réduit

Nous avons maintenant deux équations avec deux inconnues :

\[ \begin{cases} - y + z = -39 \quad \text{*(Équation 4)} \\ 2y + z = 18 \quad \text{*(Équation 5)} \end{cases} \]

Pour éliminer \(z\), soustrayons l’équation 4 de l’équation 5 :

\[ (2y + z) - (-y + z) = 18 - (-39) \]

Simplifions :

\[ 3y = 57 \]

\[ y = 19 \]

Étape 4 : Trouver \(z\) et \(x\)

Solution du système :

\[ \boxed{ \begin{cases} x = 8 \\ y = 19 \\ z = -20 \end{cases} } \]


Correction de l’exercice 2

Résoudre le système d’équations suivant :

\[ \begin{cases} 2x + 3 = \dfrac{7}{2} + \dfrac{z}{2} \\ 7x - 3z = 2 - 2y \\ 3x - 5y + 4z = 5 \end{cases} \]

Étape 1 : Simplifier les équations

Commencez par simplifier chaque équation pour éliminer les fractions et regrouper les termes similaires.

  1. \(2x + 3 = \dfrac{7}{2} + \dfrac{z}{2}\)
    Multiplions chaque terme par 2 pour éliminer les fractions :

    \[ 4x + 6 = 7 + z \]

    \[ 4x - z = 1 \quad \text{*(Équation 1)} \]

  2. \(7x - 3z = 2 - 2y\)
    Réarrangeons pour regrouper les variables :

    \[ 7x + 2y - 3z = 2 \quad \text{*(Équation 2)} \]

  3. \(3x - 5y + 4z = 5\)
    Cette équation est déjà simplifiée.
    \(\quad \text{*(Équation 3)}\)

Étape 2 : Exprimer une variable en fonction des autres

À partir de l’équation 1 :

\[ 4x - z = 1 \quad \Rightarrow z = 4x -1 \quad \text{*(Équation 4)} \]

Étape 3 : Substituer \(z\) dans les autres équations

Étape 4 : Résoudre le système à deux équations

Nous avons maintenant :

\[ \begin{cases} -5x + 2y = -1 \quad \text{*(Équation 5)} \\ 19x -5y =9 \quad \text{*(Équation 6)} \end{cases} \]

Pour éliminer \(y\), multiplions l’équation 5 par 5 et l’équation 6 par 2 :

\[ \begin{cases} -25x + 10y = -5 \quad \text{*(Équation 7)} \\ 38x -10y =18 \quad \text{*(Équation 8)} \end{cases} \]

Additionnons les équations 7 et 8 :

\[ (-25x + 38x) + (10y -10y) = -5 +18 \]

\[ 13x =13 \quad \Rightarrow x =1 \]

Étape 5 : Trouver \(y\) et \(z\)

Solution du système :

\[ \boxed{ \begin{cases} x =1 \\ y =2 \\ z =3 \end{cases} } \]


Correction de l’exercice 3

Résoudre le système d’équations suivant :

\[ \begin{cases} 4x + z = 0 \\ -5z + 6y = 12 \end{cases} \]

Étape 1 : Exprimer une variable en fonction de l’autre

À partir de la première équation :

\[ 4x + z =0 \quad \Rightarrow z = -4x \quad \text{*(Équation 1)} \]

Étape 2 : Substituer \(z\) dans la deuxième équation

\[ -5(-4x) +6y =12 \]

Simplifions :

\[ 20x +6y =12 \]

Divisons par 2 :

\[ 10x +3y =6 \quad \text{*(Équation 2)} \]

Étape 3 : Isoler une variable

Isolons \(y\) dans l’équation 2 :

\[ 3y =6 -10x \]

\[ y =2 - \dfrac{10}{3}x \quad \text{*(Équation 3)} \]

Étape 4 : Déterminer les solutions

Le système comporte deux équations avec deux inconnues. Il n’y a pas assez d’équations pour déterminer de manière unique \(x\) et \(y\). Cependant, nous pouvons exprimer \(y\) en fonction de \(x\) et vice versa.

Les solutions sont donc de la forme :

\[ \boxed{ \begin{cases} z = -4x \\ y =2 - \dfrac{10}{3}x \end{cases} } \]

\(x\) est un paramètre libre appartenant aux nombres réels.


Correction de l’exercice 4

Résoudre le système d’équations suivant :

\[ \begin{cases} 2x + y = 4 \\ 3x - y + 2z = 7 \\ x + y = 3 \end{cases} \]

Étape 1 : Simplifier et réorganiser les équations

Commençons par analyser les équations données :

  1. \(2x + y = 4\)(Équation 1)

  2. \(3x - y + 2z = 7\)(Équation 2)

  3. \(x + y = 3\)(Équation 3)

Étape 2 : Éliminer une variable

Observons que les équations 1 et 3 contiennent \(2x + y\) et \(x + y\).

Soustrayons l’équation 3 de l’équation 1 pour éliminer \(y\) :

\[ (2x + y) - (x + y) =4 -3 \]

Simplifions :

\[ x =1 \quad \text{*(Valeur de \( x \))} \]

Étape 3 : Trouver \(y\)

Utilisons la valeur de \(x\) dans l’équation 3 :

\[ 1 + y =3 \quad \Rightarrow y =2 \]

Étape 4 : Trouver \(z\)

Substituons \(x =1\) et \(y =2\) dans l’équation 2 :

\[ 3(1) -2 + 2z =7 \]

Simplifions :

\[ 3 -2 + 2z =7 \]

\[ 1 +2z =7 \]

\[ 2z =6 \quad \Rightarrow z =3 \]

Solution du système :

\[ \boxed{ \begin{cases} x =1 \\ y =2 \\ z =3 \end{cases} } \]

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