CESAR RAFAEL RODRIGUEZ
FLORES 10211205
INVESTIGACION DE MATRICES
2DA UNIDAD
ALGEBRA LINEAL
MARIA EUGENIA BERMUDEZ
TIJUANA B.C. A 17 DE
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INDICE
DEFINICION DE MATRICES ………….PAGINAS 3,4
OPERACIONES CON MATRICES PAGINAS …… 5,6,7
DEFINICION MATRIZ INVERSA PAGINAS ………..8,14
CLASIFICACION DE MATRICES PAGINAS………. 15, 16
CALCULO MATRIZ INVERSA ……… 17,18
DEFINICION DE DETERMINANTES………PAGINAS 19,20
INVERSA DE UNA MATRIZ ATRAVEZ DE LA ADJUNTA
PAGINA21
APLICACIÓN Y DETERMINANTES DE UNA MATRIZ
PAGINAS………..I 22,23
BIBLIOGRAFIA
3 MATRICES
Definición: Una matriz es un arreglo de números reales distribuídos en filas y columna
s, el cual están encerrados en paréntesis o corchetes. Las
matrices generalmente se denotan con letras mayúsculas.
Ejemplos:
Si una matriz tiene m filas y n columnas, entonces se
dice que la matriz es de dimensiónm x
n. Por ejemplo, la matriz A es de dimensión 2 x
3, ya que la matriz A tiene dos filas (m)
y tres columnas (n). B es de dimensión ________, C es de dimensión _______ y
D es de dimensión__________.
Observa que una matriz de dimensión 1
x n tiene una fila y n columnas; mientras que una matriz de dimensión m x
1 tiene m filas y una columna. Una matriz que consiste de una columna se
llama matriz columna. Una matriz que consiste de una fila se
llama matriz fila. En los ejemplosanteriores, C es una matriz columna y
D es una matriz fila.
Si todos los elementos ( o componentes) de una matriz son ceros llamamos a
la matriz una matriz cero y se denota por 0. Por ejemplo, la matrizcero
de dimensión 2 x 3 es:
Una matriz con el mismo número de filas que de columnas se
llama una matriz cuadrada.
Ejemplos:
dimensión 2 x 2 dimensión 3 x 3
Nota: Los números 1, -1 y 5 en la matriz C de dimensión 3 x 3
se conocen como los elementos de la diagonal principal. La diagonal principal
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Concepto de matriz
Se denomina matriz a todo conjunto de números o expresiones dispuestos en forma rectangular, formando filas y columnas.
Cada uno de los números de que consta la matriz se denomina elemento. Un elemento se distingue de otro por la posición que ocupa, es decir, la fila y la columna a la que pertenece.
El número de filas y columnas de una matriz se
denomina dimensión de una matriz. Así, una matriz será de dimensión: 2x4, 3x2, 2x5,... Sí la matriz tiene el mismo número de filas que de
columna, se dice que es de orden: 2, 3, ...
El conjunto de matrices de m filas y n columnas se denota por Am x n o (ai j), y unelemento cualquiera de la misma, que se encuentra
en la fila i y en la columna j, por ai j.
5 Operaciones con Matrices
Suma de matrices
Dadas dos matrices de la misma dimensión, A=(ai j) y B=(bi j), se
define la matriz suma como: A+B=(ai j+bi j). Es decir, aquella matriz
cuyos elementos se obtienen: sumando los elementos de las dos matrices
que ocupan la misma misma posición.
Propiedades de la suma de matrices
Interna:
La suma de dos matrices de orden m x n es otra matriz dimensión m x n.
Asociativa:
A + (B + C) = (A + B) + C
Elemento neutro:
A + 0 = A
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Elemento opuesto:
A + (-A) = O
La matriz opuesta es aquella en que todos los elementos están
cambiados de signo.
Conmutativa:
7 Operaciones con matrices y formulas
Operaciones con matrices
Suma y diferencia de matrices
Producto por un escalar por una matriz
Producto de matrices
Mm x n x Mn x p = M m x p
Matriz inversa
A · A- 1 = A- 1 · A = I
(A · B)- 1 = B- 1 · A- 1
(A- 1)- 1 = A
(k · A)- 1 = k- 1 · A- 1
8 Ejercicios
Dadas las matrices:
Calcular:
A + B; A - B; A x B; B x A; At.
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Sean las matrices:
Efectuar las siguientes operaciones:
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Dadas las matrices:
1Justificar si son posibles los siguientes productos:
1(A t · B ) · C
(At3 x 2 · B2 x 2 ) · C3 x 2 = (At · B )3 x 2 · C3 x 2
No se puede efectuar el producto porque el número de
columnas de
(At · B ) no coincide con el nº de filas de C.
2(B · Ct ) · At
(B2 x 2 · Ct2 x 3 ) · At3 x 2 = (B · C )2 x 3 · At3 x 2 =
=(B · C t · A t ) 2 x 2
2Determinar la dimensión de M para que pueda efectua rse el
producto A · M · C
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3Determina la dimensión de M para que Ct · M sea una matriz
cuadrada.
Ct
2 x 3 · Mm x n m = 3 n = 3
Demostra r que: A2 - A - 2 I = 0, siendo:
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Por qué matriz hay que premultiplicar la matriz para que
resulte la matriz .
Hallar la matriz inversa de:
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|2|=2 ≠0
r(A) = 2
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Eliminamos la tercera columna por ser nula, la cuarta por ser
proporciona l a la primera, y la quinta porque combinación linea l de la primera
y segunda: c5 = -2 · c1 + c2
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Clasificación de Matrices
Se denomina matriz columna a la matriz que tiene m x 1 elementos, y se
llama matriz fila a la matriz de 1 x m elementos.
3.2 Clasificación de matrices y operaciones
Orden de una matriz A(m x n), m x n: indica el número de filas, m, y de columnas,
n, de una matriz
A es una matriz cuadrada si el número de filas es igual al número columnas, es
decir, n = m. Se dice, entonces que la matriz es de orden n. La diagonal principal
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Calculo de la matriz inversa 3.3 Calculo de una matriz Inversa
La inversa de una matriz m× n . Suponga que Página 5 AB = BA = I
Entonces B se llama inversa de A y se denota −1 A Entonces se tiene
AA = A A = I −1 −1
donde I es la matriz identidad Sean A y B dos matrices de
Si existe la matriz inversa de A, se dice que la matriz A es inversible o regular.
En caso contrario, se dice que la matriz A es singular. Una matriz A de orden n (n filas y n columnas) tiene inversa
cuando su rango
es n, es decir, cuando el rango de dicha matriz coincide con su orden.
Básicamente hay dos procedimientos para calcular la inversa de una matriz. Son
los siguientes:
Por el método de Gauss.
Por determinantes y adjuntos (que describiremos en la unidad de
determinantes). Método de Gauss.
Para calcular la inversa de una matriz cuadrada A, aplicando el método de
Gauss, construimos, en primer lugar, la matriz ( A | I ), siendo I la matriz
identidad del mismo orden que A. Después de realizar diversas operaciones
sobre las filas de ésta nueva matriz, tendremos que conseguir que se transforme
en la siguiente ( I | B ). La matriz B será la inversa de la matriz A, es decir: B
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Las operaciones que podemos realizar con las filas de la citada matriz son:
a) Multiplicar o dividir una fila por un número distinto de cero. b) Sumarle a una fila otra fila multiplicada por un número
distinto de cero.
Matriz inversa
El producto de una matriz por su inversa es igual a l matriz
identid ad.
A · A- 1 = A- 1 · A = I
Se puede ca lcular la matriz inversa por dos métodos:
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3.4. Definición y propiedades de Determinante de una Matriz El determinante de una matriz A(n,n), es un escalar o
polinomio, que resulta de
obtener todos los productos posibles de una matriz de acuerdo a una serie de
restricciones, siendo denotado como |A|. El valor numérico es conocido también
como modulo de la matriz.
(Nota: En matrices de segundo y tercer orden suele ser utilizado el método
Ejemplos
A continuación vamos a ver una de las formas de obtener el determinante
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3.7- Aplicación de Matrices y determinantes Aplicaciones de las matrices
Las matrices se utilizan en el contexto de las ciencias como elementos que sirven
para clasificar
valores numéricos atendiendo a dos criterios o variables. Página 9
Ejemplo: Un importador de globos los importa de dos colores, naranja (N) y fresa
(F). Todos ellos se envasan en paquetes de 2, 5 y 10 unidades, que se venden al
precio indicado por la tabla siguiente: 2 unid. 5 unid. 10 unid.
Color N 0’04 0’08 0’12 Color F 0’03 0’05 0’08
Sabiendo que en un año se venden el siguiente número de paquetes:
Color N Color F 2 unid. 700000 50000 5 unid. 600000 40000 10 unid. 500000 500000
Resumir la información anterior en 2 matrices A y B, de tamaño respectivo 2x3 y
3x2 que recojan las ventas en un año (A) y los precios (B). Nos piden que organicemos la información anterior en dos
matrices de tamaño
concreto. Si nos fijamos en las tablas, es sencillo obtener las matrices:
2 ud 5 ud 10 ud N F
A = 700000 600000 500000 N B = 0_04 0_03 2 usd 50000 40000 500000 F 0_08 0_05 5 usd
0_12 0_08 10 usd
Estas matrices se denominan matrices de información, y simplemente recogen los
datos numéricos del problema en cuestión.
Otras matrices son las llamadas matrices de relación, que indican si ciertos
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se expresa con un 1 en la matriz y la ausencia de dicha relación de expresa con un 0.
Estas matrices se utilizan cuando queremos trasladar la información dada por un grafo y expresarla numéricamente
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Bibiografia
http://facultad.bayamon.inter.edu/ntoro/matrizw.html
http://www.vitutor.com/algebra/matrices/matrices.html
http://www.vitutor.com/algebra/matrices/operaciones.htm l
http://www.vitutor.net/1/13.html
http://cursos.aiu.edu/Algebra%20Lineal/PDF/Tema%203.pdf