Matemática
O que é um sistema de equações e como resolver?
Resposta rápida
Um sistema de equações é um conjunto de equações com as mesmas incógnitas que precisam ser verdadeiras ao mesmo tempo. Resolve-se por substituição, por adição ou pelo gráfico.
Numa frase
Um sistema de equações reúne duas ou mais equações com as mesmas incógnitas, e resolver o sistema é achar os valores que tornam todas as equações verdadeiras ao mesmo tempo.
Explicação
Uma equação sozinha com duas incógnitas, como x + y = 10, tem infinitas soluções: 1 e 9, 4 e 6, 2,5 e 7,5. Se você ganha uma segunda pista, x − y = 4, só um par serve para as duas: x = 7 e y = 3. Essa é a ideia. Cada equação é uma pista, e você precisa de tantas pistas quanto incógnitas.
No caderno, o sistema aparece com uma chave juntando as equações. O mais comum na escola é o sistema de equações do 1º grau com duas incógnitas. A solução é um par ordenado, aqui (7, 3).
maçã
banana
lápis
Há três métodos principais.
Método da substituição. Isole uma incógnita em uma equação e substitua na outra. Com y = 3x e x + y = 8: x + 3x = 8, 4x = 8, x = 2 e y = 6.
Método da adição. Some (ou subtraia) as equações para uma incógnita sumir. Com 2m + b = 130 e m + b = 80 (em centavos), subtraia: m = 50. Depois b = 80 − 50 = 30. A maçã custa R$ 0,50 e a banana R$ 0,30. Se os coeficientes não forem opostos ou iguais, multiplique antes uma equação inteira por um número.
Método gráfico. Cada equação do 1º grau vira uma reta no plano cartesiano. A solução é o ponto onde as retas se cruzam. y = x + 1 e y = −x + 5 se cruzam em (2, 3). É ótimo para visualizar, mas a leitura nem sempre é exata.
Muitos livros também ensinam o método da comparação: isolar a mesma incógnita nas duas equações e igualar. As retas podem ainda ser paralelas (nenhuma solução, sistema impossível) ou coincidentes (infinitas soluções, sistema indeterminado). Antes, vale revisar equações do 1º grau e coordenadas.
Exemplos
| Sistema | Método | Passo-chave | Solução |
|---|---|---|---|
| x + y = 10, x − y = 4 | adição (somar) | 2x = 14 | x = 7, y = 3 |
| y = 3x, x + y = 8 | substituição | 4x = 8 | x = 2, y = 6 |
| 2x + y = 11, x + y = 7 | adição (subtrair) | x = 4 | x = 4, y = 3 |
| y = 3x − 1, y = x + 5 | comparação | 2x = 6 | x = 3, y = 8 |
| 2x + 3y = 13, 5x − y = 7 | multiplicar a 2ª por 3 e somar | 17x = 34 | x = 2, y = 3 |
Exemplo resolvido (última linha): multiplique 5x − y = 7 por 3 e obtenha 15x − 3y = 21. Some com 2x + 3y = 13: 17x = 34, então x = 2. Substitua: 2 · 2 + 3y = 13, 3y = 9, y = 3. Confira na outra: 5 · 2 − 3 = 7. Certo.
Erros comuns
- Somar quando era para subtrair. Dica: termos com sinais opostos (+2y e −2y) somem na soma; termos com o mesmo sinal somem na subtração.
- Multiplicar só uma parte da equação. Ao multiplicar por 3, todos os termos mudam, inclusive o do lado direito: 5x − y = 7 vira 15x − 3y = 21.
- Errar o sinal ao subtrair. 4y − (−2y) = 6y, e não 2y. Use parênteses.
- Parar na primeira incógnita. A resposta é o par (x, y). E confira nas duas equações.
Passo a passo
Passo a passo
- OrganizeEscreva as equações na forma ax + by = c, com x embaixo de x, y embaixo de y e os números à direita.
- Ajuste um coeficienteEscolha a incógnita que vai eliminar e multiplique uma ou as duas equações para que os coeficientes dela fiquem iguais ou opostos.
- ElimineSinais opostos: some. Mesmo sinal: subtraia. Uma incógnita desaparece.
- ResolvaResolva a equação do 1º grau que sobrou.
- SubstituaColoque esse valor em uma das equações para achar a outra incógnita.
- ConfiraTeste os dois valores na outra equação.
Esses são os passos do método da adição. Na substituição, os passos 2 e 3 viram: isolar uma incógnita e substituir na outra equação.
Exercícios
Resolva os sistemas
Resolve cada um e depois confere a resposta.
- x + y = 9 e x − y = 3
Ver resposta
Somando: 2x = 12, x = 6; y = 9 − 6. x = 6, y = 3 - x + y = 15 e x − y = 5
Ver resposta
Somando: 2x = 20. x = 10, y = 5 - y = 2x e x + y = 15
Ver resposta
Substituição: 3x = 15. x = 5, y = 10 - y = x + 3 e 2x + y = 18
Ver resposta
2x + x + 3 = 18, 3x = 15. x = 5, y = 8 - 2x + y = 13 e x + y = 8
Ver resposta
Subtraindo: x = 5; y = 8 − 5. x = 5, y = 3 - 3x + y = 14 e x − y = 2
Ver resposta
Somando: 4x = 16, x = 4; 4 − y = 2. x = 4, y = 2 - 4x + 3y = 25 e 2x + 3y = 17
Ver resposta
Subtraindo: 2x = 8, x = 4; 3y = 9. x = 4, y = 3 - 5x + 2y = 19 e 3x − 2y = 5
Ver resposta
Somando: 8x = 24, x = 3; 2y = 19 − 15 = 4. x = 3, y = 2 - x + 2y = 11 e 3x + y = 13
Ver resposta
Multiplique a 1ª por 3: 3x + 6y = 33. Subtraindo: 5y = 20, y = 4; x = 11 − 8. x = 3, y = 4 - 2x + 3y = 12 e 3x + 2y = 13
Ver resposta
Por 3 e por 2: 6x + 9y = 36 e 6x + 4y = 26. Subtraindo: 5y = 10, y = 2; 2x = 6. x = 3, y = 2 - 3x − 2y = 4 e 2x + 5y = 9
Ver resposta
Por 2 e por 3: 6x − 4y = 8 e 6x + 15y = 27. Subtraindo: 19y = 19, y = 1; 3x = 6. x = 2, y = 1 - y = 3x − 1 e y = x + 5
Ver resposta
Comparação: 3x − 1 = x + 5, 2x = 6. x = 3, y = 8 - x + y = 2 e 2x − y = 10
Ver resposta
Somando: 3x = 12, x = 4; y = 2 − 4. x = 4, y = −2 - Quantas soluções tem y = 3x + 2 e 6x − 2y = 4?
Ver resposta
A 2ª vira y = 3x − 2: mesma inclinação, ponto diferente no eixo y. Retas paralelas: nenhuma (sistema impossível) - Quantas soluções tem x + y = 4 e 2x + 2y = 8?
Ver resposta
A 2ª é a 1ª multiplicada por 2: é a mesma reta. Infinitas (sistema indeterminado)
Problemas
Sistemas no dia a dia
Resolve cada um e depois confere a resposta.
- Dois números somam 30 e a diferença entre eles é 8. Quais são?
Ver resposta
x + y = 30, x − y = 8. Somando: 2x = 38. 19 e 11 - 3 lápis e 2 borrachas custam R$ 8,00. 1 lápis e 2 borrachas custam R$ 5,00. Quanto custa cada um?
Ver resposta
Subtraindo: 2 lápis = R$ 3,00, um lápis R$ 1,50; 2 borrachas = 5 − 1,50 = R$ 3,50. Lápis R$ 1,50, borracha R$ 1,75 - 2 passagens de adulto e 3 de criança custam R$ 38,00. 1 de adulto e 2 de criança custam R$ 22,00. Qual o preço de cada?
Ver resposta
Dobre a 2ª: 2a + 4c = 44. Subtraia a 1ª: c = 6; a = 22 − 12. Adulto R$ 10,00, criança R$ 6,00 - Num sítio há galinhas e vacas: 20 cabeças e 56 patas. Quantas de cada?
Ver resposta
g + v = 20 e 2g + 4v = 56. Divida a 2ª por 2: g + 2v = 28. Subtraindo: v = 8. 12 galinhas e 8 vacas - A academia A cobra R$ 20,00 de matrícula e R$ 3,00 por aula; a B cobra R$ 5,00 por aula. Com quantas aulas o preço é igual?
Ver resposta
20 + 3x = 5x, 2x = 20. 10 aulas (R$ 50,00 nas duas)
Perguntas frequentes
O que é um sistema de equações do 1º grau?
São duas (ou mais) equações do 1º grau com as mesmas incógnitas, como x + y = 10 e x − y = 4. A solução é o par de valores que satisfaz todas ao mesmo tempo.
Como resolver um sistema pelo método da adição?
Deixe os coeficientes de uma incógnita opostos (multiplicando se precisar) e some as equações para ela sumir. Resolva a equação que sobra, substitua o valor e confira.
Como resolver um sistema por substituição?
Isole uma incógnita em uma das equações, como y = 8 − x, e substitua na outra. Sobra uma equação com uma incógnita só.
Como montar um sistema de equações a partir de um problema?
Dê uma letra para cada valor desconhecido e transforme cada informação do texto em uma equação. Duas incógnitas pedem duas informações independentes.
Como resolver um sistema com 3 incógnitas?
Você precisa de três equações. Elimine a mesma incógnita duas vezes até ficar com um sistema de duas equações e duas incógnitas, e depois volte substituindo.
E os sistemas do 2º grau?
Quando uma das equações tem x² ou xy, normalmente se usa substituição, e a equação que sobra é do 2º grau. Pode haver duas soluções.
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Sistemas de equações
Veja o que você sabe com 5 perguntas rápidas.
Pergunta 1 de 5
Qual par resolve x + y = 10 e x − y = 4?
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