Regla de Cramer para sistemas 3x3

Resumen

Si tienes un sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas y quieres resolverlo sin despejes interminables, la regla de Cramer te da una salida elegante usando determinantes. Sirve para estudiantes de álgebra lineal que ya dominan el cálculo de determinantes y quieren aplicarlo a sistemas con solución única.

¿Cuándo puedes aplicar la regla de Cramer?

La primera condición es que trabajes con una matriz cuadrada, porque solo estas tienen determinante. Si tu sistema tiene tres variables, necesitas exactamente tres ecuaciones.

La segunda condición es que la determinante principal sea distinta de cero. Si te da cero, el sistema tiene infinitas soluciones o ninguna, y Cramer ya no aplica.

¿Qué pasa si la determinante es cero? El sistema deja de tener solución única. Puede tener múltiples soluciones o ninguna, y por eso la regla de Cramer no funciona en ese caso.

¿Cómo se arma la determinante principal?

La determinante principal se construye con los coeficientes de las variables X, Y y Z del sistema. En el ejercicio de la clase, la columna de X tiene 2, 4 y 3; la de Y tiene 4, 5 y 1; y la de Z tiene 6, 6 y -2.

Para calcularla se usa el método de copiar las dos primeras columnas a la derecha y multiplicar en cruz: las diagonales en un sentido suman y las del sentido contrario restan [1:30].

Las operaciones quedan así:

  • 2 × 5 × (-2) = -20.
  • 4 × 6 × 3 = 72.
  • 6 × 4 × 1 = 24.
  • 3 × 5 × 6 = 90 (resta).
  • 1 × 6 × 2 = 12 (resta).
  • (-2) × 4 × 4 = -32 (resta).

Sumando y restando: -20 + 72 + 24 - 90 - 12 - (-32) = 6. Como es distinto de cero, puedes seguir con Cramer.

¿Cómo encuentras el valor de cada variable con Cramer?

La regla dice que cada variable se obtiene dividiendo dos determinantes: en el numerador, una determinante específica de esa variable; en el denominador, la determinante principal que ya calculaste [3:00].

¿Cómo se calcula la determinante de X?

Reemplazas la columna de X por la columna de resultados (18, 24, 4) y dejas Y y Z tal cual. Aplicas el mismo método cruzado:

  • 18 × 5 × (-2) = -180.
  • 4 × 6 × 4 = 96.
  • 6 × 24 × 1 = 144.
  • 4 × 5 × 6 = 120 (resta).
  • 1 × 6 × 18 = 108 (resta).
  • (-2) × 24 × 4 = -192 (resta).

El resultado es 24. Entonces X = 24 / 6 = 4.

¿Cómo se calcula la determinante de Y?

Ahora la columna de resultados ocupa el lugar de Y, mientras X y Z se mantienen. Repites el procedimiento de multiplicación cruzada con sumas y restas, y obtienes -12.

Dividiendo: Y = -12 / 6 = -2 [5:30].

¿Por qué se sustituye solo la columna de la variable que buscas? Porque la regla de Cramer aísla cada variable cambiando únicamente su columna por los términos independientes, manteniendo el resto de coeficientes intactos.

¿Y cómo calculas Z?

Para Z el procedimiento es idéntico: dejas las columnas de X y Y con sus coeficientes originales, y reemplazas la de Z por los resultados 18, 24 y 4. Calculas esa determinante con el método cruzado y la divides entre 6.

Este paso queda como reto para ti. Resuélvelo paso a paso y comparte tu valor de Z en los comentarios para validarlo con el resto de la comunidad.

¿Qué papel juegan las determinantes en sistemas de ecuaciones?

Las determinantes funcionan como un diagnóstico del sistema. Si la principal es distinta de cero, garantizas solución única y puedes despejar cada variable como un cociente.

El método cruzado que aplicaste, conocido como regla de Sarrus, es el atajo más práctico para matrices 3x3: copias las dos primeras columnas, multiplicas las diagonales descendentes con signo positivo y las ascendentes con signo negativo.

Con esto cierras el bloque de ecuaciones lineales, funciones lineales y expresiones algebraicas. Lo que sigue son las funciones trascendentales, donde el lenguaje algebraico empieza a mezclarse con exponenciales, logaritmos y trigonométricas.

¿Cuánto te dio Z? Déjalo en los comentarios con tu desarrollo.