ejercicios de matrices

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ejercicios de matrices del libro "Matematicas para administracion y economia" de Ernest Haussler 12va. edicion, del 6.1 al 6.6

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Page 1: Ejercicios de matrices
Page 2: Ejercicios de matrices

PROBLEMAS 6.1

1. Sean

A= [ 1 −6 2−4 2 1] B= [1 2 3

4 5 67 8 9] C= [1 1

2 23 3] D=[1 0

2 3]

E=[1 2 3 40 1 6 00 0 2 00 0 6 1

] F= [ 6 2 ] G= [561] H= [1 6 20 0 00 0 0 ] J= [ 4 ]

a) Establezca el tamaño de la matriz:2x3

A es 2 × 3B es 3 × 3 C es 3 × 2 D es 2 × 2 E es 4 × 4 F es 1 × 2G es 3 × 1H es 3 × 3 J es 1 × 1

b) ¿Cuáles matrices son cuadradas?

Las matrices cuadradas son B, D, E, H y J.

c) ¿Cuáles matrices son triangulares superiores? ¿Triangulares inferiores?

H y J son matrices triangular superior. D y J son matrices triangular inferior.

d) ¿Cuáles son vectores renglón?

F y J son vectores fila.

e) ¿Cuáles son vector columna?

G y J son vectores columna.

Page 3: Ejercicios de matrices

En los problemas 2 a 9 sean

A= [a ij]=[7 −2 14 66 2 3 −25 4 1 08 0 2 0

]2. ¿Cuáles es el orden de A?

A tiene 4 filas y 4 columnas. Así que el orden de A es 4.

Encuentre las entradas siguientes:

3. a21es 6

4. a14es 6

5. a32es 4

6. a34es 0

7. a44es 0

8. a55A tiene sólo 4 filas y 4 columnas. Así que a55 no existe

9. ¿Cuáles son las entradas de la diagonal principal?

Las entradas de la diagonal principal son 7, 2, 1, 0.

10. Escriba la matriz triangular superior de orden 4, dado que todas las entradas que no se requiere que sean 0, son iguales a la suma de los subíndices.

[2 3 4 50 4 5 60 0 6 70 0 0 8

]11. Construya una matriz A=[a ij]si A es 3 X 5 y a ij= -2i+3j.

Page 4: Ejercicios de matrices

12. Construya una matriz B=[b ij] si B es 2 X 2 y b ij = (−1 )i+ j (i2+ j2 ).

13. Si A=[a ij]es de 12 X 10 ¿Cuántas estradas tiene A? Si a ij=1para i = j y a ij= 0 para i ≠ j,

encuentre a33 , a52 , a10 10 y a12 10

12 · 10 = 120, por lo que A tiene 120 entradas.Por, a33i = 3 = j, por lo a33 = 1. Desde el 5 ≠ 2, a52 = 0.Por a1010, i = 10 = j, así a1010= 1. Desde el 12 ≠ 10, a1210 = 0.

14. Liste la diagonal principal de

(a) [ 1 4 −2 07 0 4 −1

−6 6 5 12 1 7 2

] (b) [ x 1 y9 y 7y 0 z ]

(a) 1, 0, -5, 2(b) x, y, z

15. escriba la matriz cero de orden (a) 4 y (b) 6

(a) [0 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 0

]

Page 5: Ejercicios de matrices

(b) [0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0

]16. Si A es una matriz de 7 X 9, ¿Cuál es el orden de AT?

Si A es 7 x 9, entonces AT es de 9 × 7.

En los problemas 17 a 20 encuentre AT

17. [6 −32 4 ]

18. [ 2 4 6 8 ]

19. [ 1 3 7 33 2 −2 0

−4 5 0 1]

Page 6: Ejercicios de matrices

20. [ 2 −1 0−1 5 10 1 3]

21. Sean

A= [7 00 6] B= [1 0 0

0 2 00 10 −3] C= [0 0 0

0 0 00 0 0 ] D= [2 0 −1

0 4 00 0 6 ]

a) ¿Cuáles son matrices diagonales?

A y C son matrices diagonales.

b) ¿Cuáles son matrices triangulares?

Todas son matrices triangulares

22. Una matriz es simétrica si AT= A. ¿La matriz del problema 19 es simétrica?

Dado que AT ≠ A, la matriz del problema 19 no es simétrica

23. Si

A= [1 0 −17 0 9 ]

Page 7: Ejercicios de matrices

Verifique que la propiedad general de que (AT )T = A al encontrar AT y después de (AT )T .

En los problemas 24 a 27 resuelva la ecuación matricial.

24. [2x yz 3w]=[4 6

0 7 ]2x = 4, y = 6, z = 0, 3w = 7.

x = 2, y = 6, z = 0, w = 73

25. [ 6 2x 7

3 y 2 z]=[6 26 72 7 ]

6 = 6, 2 = 2, x = 6, 7 = 7, 3y = 2, 2z = 7

x = 6, y = 23

, z = 72

26. [ 4 2 13x y 3 z0 w 7 ]=[4 2 1

6 7 90 9 8]

Page 8: Ejercicios de matrices

Igualando las entradas en la tercera fila y columna tercera da 7 = 8, que no es verdad, no hay solución.

27. [2x 77 2 y ]=[ y 7

7 y ]2x = y, 7 = 7, 7 = 7, y = y

2y = y

y = 0.

2x = y

2x = 0

x = 0

x = 0, y = 0

28. Inventario una tienda de abarrotes vendió 125 latas de sopa de tomate, 275 de frijoles y 400 de atún. Escriba un vector reglón que proporcione el número de artículos vendidos de cada tipo. Si cada uno de ellos se vende a $0.95, $1.03, $1.25, respectivamente, escriba esta información como vector columna.

[ 125 275 400 ]

[0.951.031.25]

29. Análisis de ventas La compañía Widget presenta sus reportes de ventas mensuales por medio de matrices cuyos reglones representan, en orden, el número de modelos regular, de lujo y de súper lujo vendidos, en tanto que las columnas proporcionan el número de unidades rojas, blancas, azules, y purpuras que se vendieron. Las matrices para Enero (E) y Febrero (F) son

Page 9: Ejercicios de matrices

E = [2 6 1 20 1 3 52 7 9 0] F =[0 2 8 4

2 3 3 24 0 2 6 ]

(a) En enero, ¿Cuántas unidades de los modelos de súper lujo se vendieron?

La entrada en la fila 3 (súper lujo) y la columna 2 (blanco) es 7.

En enero, 7 modelos blancos de súper lujo fueron vendidos.

(b) En febrero, ¿Cuántos modelos de lujo azules se vendieron?

La entrada en la fila 2 (de luje) y la columna 3 (azul) es 3.

En febrero, 3 modelos azules de lujo se han vendido.

(c) ¿En qué mes se vendieron más modelos regulares purpuras?

Las entradas en la fila 1 (regular) y la columna 4 (púrpura) dan el número de modelos púrpura regulares vendidos. Para la entrada E es 2 y para F la entrada es de 4.

Los modelos más habituales púrpura se vendieron en febrero.

(d) ¿De qué modelo y color se vendió el mismo número de unidades en amos meses?

En enero y febrero, los modelos de lujo azules (fila 2, columna 3) vendieron el mismo número de unidades, 3.

(e) ¿En qué mes se vendieron más modelos de lujo?

En enero, un total de

0 + 1 + 3 + 5 = 9 modelos de lujo se han vendido.

En febrero, un total de

2 + 3 + 3 + 2 = 10 modelos de lujo se han vendido.

Así que, en febrero se vendieron más modelos de lujo.

(f) ¿En qué mes se vendieron más artículos rojos?

En enero, un total de

2 + 0 + 2 = 4 reproductores rojas fueron vendidas

En febrero un total de

Page 10: Ejercicios de matrices

0 + 2 + 4 = 6 reproductores rojos fueron vendidos.

Así que, en febrero se vendieron más modelos rojos Widgets.

(g) ¿Cuántos artículos se vendieron en enero?

2+6+1+2+0+1+3+5+2+7+9+0 = 38

Sumando todas las entradas de la matriz E se obtiene que un total de 38 modelos fueron vendidos en enero.

30. Matriz de insumo-producto Las matrices de insumo-producto desarrolladas por W.W. Leotief indica las interrelaciones que existe entre los diferentes sectores de los diferentes sectores de una economía durante algún periodo. Un ejemplo hipotético para una economía simplificada consiste en la matriz M que se presenta al final de este problema. Los sectores consumidores son los mismos que los productores y pueden considerarse como manufactura, gobierno, acero, agricultura, domestica, etc. Cada reglón muestra como consumen el producto de un sector dado cada uno de los sectores. Por ejemplo, del total de la producción de la industria A, se determinaron 50 unidades para la propia industria A, 70 para la B, 200 para la C y 360 para todos los demás consumidores. La suma de las entradas en el reglón 1 -a saber, 680- informa sobre la producción total de A para un periodo dado. Cada columna indica la producción de cada sector, que consume un sector dado. Por ejemplo, en la producción de 680 unidades, la industria A consume 50 unidades de A, 90 de B, 120 de C y 420 de todos los productores. Encuentre la suma de las entradas para cada columna. Haga lo mismo con cada reglón. ¿Que observa al comparar estos totales? Suponga que el sector A aumenta su producción en 20%, es decir, en 136 unidades. Si se supone que esto provoca un aumento uniforme del 20% en todos los insumos, ¿en cuántas unidades aumentara su producción el sector B? responda la misma pregunta para C y para todos los demás productores.

CONSUMIDORES

M=

PRODUCTORES ¿¿ Industria A ¿

¿ IndustriaC ¿¿Todoslos demás ¿¿ productores¿¿[ INDUSTRIA INDUSTRIA INDUSTRIA TodoslosA B C demas¿ 50 70 ¿

360¿90¿30¿270¿320¿120¿240¿100¿1050¿420¿370¿190¿4960¿]Suma de las Columnas

A= 50+90+120+420

A= 680

B= 70+30+240+370

B= 710

Page 11: Ejercicios de matrices

C= 200+270+100+190

C= 1510

D= 360+320+1050+4960

D= 6690

Suma de los Reglones

A= 50+70+200+360

A= 680

B= 90+30+270+320

B= 710

C= 120+240+100+1050

C= 1510

D= 420+370+940+4960

D= 6690

La cantidad que la industria consume es igual a la cantidad de su producción.

El sector B tiene que aumentar la salida de 20% X 90 = 18 unidades.

El sector C industria tiene que aumentar la producción en 20% X 120 = 24 unidades.

Todos los demás productores tienen que aumentar en 20% X 420 = 84 unidades.

31. Encuentre los valores de x para los cuales

[ x2+2000 x √x2

x2 ln (ex )]=[ 2001 −x2001−2000 x x ]

x2+2000x=2001

x2+2000x-2001=0

x=−b±√b2−4ac2a

x=−2000±√20002−4 (1 )(−2001)

2(1)

x=−2000±√4 ' 000.0000+8.0042

x=−2000±√4' 008.0042

x=−2000±20022

x= 1

x= -2001

Page 12: Ejercicios de matrices

ln (ex)=x

x ln e=x

x – x = 0

0 = 0

√ x2=−x2

(√ x2)2=(−x2)2

x2=x2

x2−x2=0

0=0

x2=2001−¿2000x

x2+2000x-2001=0

x=−b±√b2−4ac2a

x=−2000±√20002−4 (1 )(−2001)

2(1)

x=−2000±√4 ' 000.0000+8.0042

x=−2000±√4' 008.0042

x=−2000±20022

x = 1

x = -2001

En los problemas 32 y 33 encuentre AT

32. A=[ 3 −4 5−2 1 6]

AT=[ 3 −4 5−2 1 6]

T

=[ 3 −2−4 1

5 6 ]=A

33. A=[3 1 4 21 7 3 61 4 1 2]

AT=[3 1 4 21 7 3 61 4 1 2]

T

=[3 1 11 7 44 3 12 6 2

]=A

Page 13: Ejercicios de matrices

Programas utilizados:

Algebrator v6.0

Sismas

Universal Math Solver v7.0.0.5

Paginas Utilizadas:

1. http://www.wolframalpha.com/input/?i=matrix

PROBLEMAS 6.2

En los problemas del 1 al 12, realice las operaciones indicadas:

1.

Page 14: Ejercicios de matrices

2.

3.

Page 15: Ejercicios de matrices

4.

5.

6. [ 7 7] +66

NO ES DEFINIDA NO TIENE EL MISMO TAMAÑO

Page 16: Ejercicios de matrices

7.

NO ES DEFINIDA NO TIENE EL MISMO TAMAÑO.

8.

9.

10.

1 -1 -6 9

Page 17: Ejercicios de matrices

2 0 2 6 3 -6 -3 1 -2 4 9 4 5

Page 18: Ejercicios de matrices

11.

1 -5 0 10 0 30 -2 7 0 +1/5 0 5 0 4 6 10 5 20 25

12.

1 0 0 1 2 0 4 -2 2 3 0 1 0 -3 0 -2 1 - -3 21 -9 0 0 1 0 0 1 0 1 0

1 0 0 3 0 1 0 -3 0 0 1

Page 19: Ejercicios de matrices

En los problemas 13 a 24 calcule las matrices requeridas si

A= 2 1 B= -6 -5 C= -2 -1 O= 0 0

3 -3 2 -3 -3 3 0 0

13. -B

14. - (A - B)

- 2 1 - -6 -5

3 3 2 -3

Page 20: Ejercicios de matrices

15. 2O

16. A - B + C

2 1 - -6 -5 + -2 -1

3 -3 2 -3 -3 -3

2 1 + 6 5 + -2 -1

3 -3 -2 3 -3 -3

Page 21: Ejercicios de matrices

17. 3 (2A - 3B)

18. 0(A + B)

0 2 1 + -6 -5

3 -3 2 -3

19. 3(A - C) + 6

NO ES DEFINIDA

Page 22: Ejercicios de matrices

20. A + (C + B)

21. 2B - 3A + 2C

22. 3C - 2B

Page 23: Ejercicios de matrices

23. 1/2A - 2(B + 2C)

24. 1/2A - 5(B + C)

Page 24: Ejercicios de matrices

En los problemas del 25 a 28, verifique las ecuaciones para las anteriores matrices A, B y C

25. 3 (A + B) = 3A + 3B

3(A+B)= 3 -4 -4 -12 -12 = 5 -6 15 -18

3A+3B = 6 3 -18 -15 -12 -12 =

9 -9 + 6 -9 15 -18

Es Verdad 3 (A+ B) = 3A + 3B

26. (2 + 3) A = 2A + 3A

(2+3) A = 5A = 10 5 15 -15

2A + 3A = 4 2 + 6 3 = 10 5 6 -6 9 -9 15 -15

Es verdad (2+3) A=2A+3A

27. k1 (k2A)= (k1k2) A

k1 (k2A) = k1 2k2 K2 = 2k1k2 k1k2

3k2 -3k2 3k1k2 -31k2

(k1k2)A= 2k1k2 k1k2

3k1k2 -31k2

Es verdad k1 (k2A)= (k1k2) A

28. K (A-2B+C) = kA-2kB+kC

Es verdad k(A-2B+C)= kA-2kB+kC

Page 25: Ejercicios de matrices

En los problemas 29 a 34 sean:

1 2 1 3 1 0 1 2 -1A = 0 -1 B = 4 -1 C = 1 2 D = 1 0 2 7 0

Calcule si es posible, las matrices indicadas

29. 3A + DT

30. (B - C)T

31. 2BT - 3CT

32. 2B + BT

33. CT – D

Es imposible Hacer

Page 26: Ejercicios de matrices

34. (D - 2AT)T

35. Exprese la ecuación matricial

3 -4 2X 2 -Y 7 = 3 4

Como un sistema de ecuaciones lineales y resuélvalo

Su equivalente en ecuación: 3x+4y = 6 2x-7y = 12

Multiplicar la primera ecuación por 2 y la segunda ecuación por -3 y obtenemos

6x+8y = 12 -6x+ 21y = -36

Y ahora resolvemos la ecuación y despejamos Y:29y = -24y = - 24/29

Page 27: Ejercicios de matrices

Despejamos X:3x = 6(-24/29) = 270/29X = 90/29La respuesta es: x = (90/29), y= -24/29X = 3,10; Y= - 0,83

36. En forma inversa a la que utilizo en el problema 35, escriba el sistema

2x-4y= 165x+7y=-3

Como una ecuación matricial

En los problemas 37 a 40 resuelva las ecuaciones matriciales

37. 3 x - 3 -2 = 4 6

y 4 -2

3x + 6 = 243x = 18x = 6

3y – 12 = -8 3y = 4y = 4/3

Respuesta: x = 6; y = 4/3

Page 28: Ejercicios de matrices

38. 3 x - 4 7 = -x

2 -y 2y

3x – 28 = -x4x = 28x = 7

6 + 4y = 2y2y = -6y = -3

Respuesta: x = 7, y = -3

39. 2 x -10

4 +2 y = -24 6 4z 14

2 + 2x = -102x = -12x = -6

4 + 2y = -242y = -28y=-14

Page 29: Ejercicios de matrices

6 + 8z = 148z = 8z=1

Respuesta x=-6, y=-14, z=1

40. 2 -1 0 10

x 0 +2 0 + y 2 = 6 2 6 -5 2x+12-5y

2x-2 = 10 2y 6 2x+12-5y 2x + 12 - 5y

2x – 2 = 102x = 12x = 6

2y = 6y = 3

2x + 12 - 5y = 2x + 12 - 5y.Se Resuelve por la formula general y se coge las respuestas positivas X y Y. Entones x=6, y=3

41. Producción: Una compañía de partes automotrices fabrica distribuidores, bujías y magnetos en dos plantas, I y II. La matriz X representa la producción de las plantas para el minorista X, y la matriz Y representa la producción de las dos plantas para el minorista Y. Escriba una matriz que represente la producción total en las dos plantas para ambos minoristas. Las matrices X y Y son:

I II I II DIS 30 50 DIS 15 25X= BUJ 800 720 Y= BUJ 960 800 MAG 25 30 MAG 10 5

Page 30: Ejercicios de matrices

L a respuesta es: 45 75 1760 1520

35 35

42. Ventas Sea A la matriz que representa las ventas (en miles de dólares) de una compañía de juguetes para tres ciudades en 2003, y sea B la matriz que representa las ventas para las mismas ciudades en el año 2005, donde A y B están dadas por

A = Acción 400 350 150 B = Acción 380 330 150 Educativo 450 280 850 Educativo 460 320 750

Si la compañía compra un competidor, y en 2006 duplica las ventas que consiguió en el año 2005, ¿Cuál es el cambio de las ventas entre 2003 y 2006?

2B - A

2 380 330 220 - 400 350 150 460 320 750 450 280 850

= 2(380) 2(330) 2(220) - 400 350 150 2(460) 2(320) 2(750) 450 280 850

= 760 660 440 - 400 350 150 920 640 1500 450 280 850 L a respuesta es 360 310 290

470 360 650

Page 31: Ejercicios de matrices

43. Suponga que el precio de los productos A, B y C está dado, en ese orden, por el vector de precios

P = p1 p2 p3

Si los precios se incrementan en 10%, el vector de los nuevos precios puede obtenerse al multiplicar P, ¿Por qué escalar?

44. Demuestre que (A - B)T = AT- BT. (Una pista: Utilice la definición de sustracción y las propiedades de la operación de transposición).

(A - B)T= [A + (-1) B]T Definición de sustracción= At + [(-1) B]T Transpuesta y suma= AT+ (-1) BT Transpuesta y multiplicación del escalar= AT – BT Definición de sustracción

En los problemas 45 a 47 calcule las matrices dadas si

A = 3 -4 5 B = 1 4 2 C = -1 1 3 -2 1 6 4 1 2 2 6 -6

45. 4A + 3B

12 -16 20 + 3 12 6-8 4 24 12 3 6

= 15 -4 26 4 7 30

Page 32: Ejercicios de matrices

46. -3(A + 2B) + C

2B = 2 8 4 A + 2B = 5 4 9 -3(A + 2B) = -15 -12 -27 8 2 4 6 3 10 -18 -9 -30

-3(A + 2B) + C = -16 -11 -24 -16 -3 -36

47. 2(3C-A)+2B

3C - A = -3 3 9 + -3 4 -5 = 0 7 4 6 18 -18 2 -1 -6 8 17 -24

2(3C - A) = 0 14 8 16 34 -48

2B = 2 8 4 8 2 4

2(3C - A) + 2B = 2 22 12 24 36 -44

Programas Utilizados:

Algebrator 6.0

Universal Math Solver v7.0.0.5

Sismas

Paginas Utilizadas:

1. http://herramientas.educa.madrid.org/wiris/ 2. http://es.easycalculation.com/matrix/matrix-multiplication.php

Page 33: Ejercicios de matrices

PROBLEMAS 6.3

1 3 2 0 -2 3 Si A = - 2 1 -1 B = - 2 4 -2 y AB = C [C ij] 0 4 3 3 1 -1

C

Encuentre cada uno de los elementos siguientes:

1. C11 = -122. C23 = -73. C32 = 194. C33 = -115. C31 = 16. C12 = 4

Si A es de 2x3, B de 3x1, C de 2x5, D de 4x3, E de 3x2 y F de 2x3, encuentre el tamaño y número de entradas en cada uno de los siguientes ejercicios.

7. AE = 2x2; 48. DE = 4x2; 89. EC = 3x5; 1510. DB = 4x1; 411. FB = 2x1; 212. BC = 3x5; 1513. EET B = 3x1; 314. E (AE) = 3x2; 615. E (FB) = 3x1; 316. (F+A) B = 2x1; 2

Page 34: Ejercicios de matrices

Encuentre la matriz identidad que tiene el orden siguiente:

17. 4

I = [1 0 0 00 1 0 00 0 1 00 0 0 1

]18. 6

I = [1 0 0 0 0 00 1 0 0 0 00 0 1 0 0 00 0 0 1 0 00 0 0 0 1 00 0 0 0 0 1

]

Realice las operaciones indicadas en los problemas 19 a 36

Page 35: Ejercicios de matrices
Page 36: Ejercicios de matrices
Page 37: Ejercicios de matrices

-2 1 26. 1 -4 0 1 5 0

No es definida, matriz 1x2 y matriz 3x2

Page 38: Ejercicios de matrices
Page 39: Ejercicios de matrices
Page 40: Ejercicios de matrices
Page 41: Ejercicios de matrices

En los problemas 37 a 44 calcule las matrices requeridas si

1 -2 -2 3 0 -1 1 1 0 0 3 0 0A= 0 3 B= 1 -4 1 C= 0 3 D= 0 1 1 E= 0 6 0 2 4 1 2 1 0 0 3 1/3 0 0 1 0 0F= 0 1/6 0 I= 0 1 0 0 0 1/2 0 0 1

37. D – 1/3 EI

38. DD

39. 3A – 2 BC

Page 42: Ejercicios de matrices

40. B (D+E)

41. 3I – 2/3 FE

Page 43: Ejercicios de matrices

42. FE (D-I)

43. (DC) A

Page 44: Ejercicios de matrices

44. A (BC)

En los problemas 45 a 58, calcule la matriz requerida si existe, dado que.

1 -1 0 0 0 -1 1 0 1 0 0 0 0 0 A= 0 0 1 B= 2 -1 0 C= 2 -1 I= 0 1 0 O= 0 0 0 0 0 2 0 1 0 0 1 0 0 0

45. A2

1 -1 0 1 -1 00 0 1 0 0 1

Imposible

46. ATA

Page 45: Ejercicios de matrices

47. B3

48. A (BT)2 C

Page 46: Ejercicios de matrices

49. (AIC) T

50. AT (2CT)

51. (BAT) T

52. (2B) T

Page 47: Ejercicios de matrices

53. (AT CT B)0

54. (2I) 2 -2I2

55. A (I-0)

Page 48: Ejercicios de matrices

56. IT O

57. (AB) (AB) T

58. B2 -3B+2I

Page 49: Ejercicios de matrices

En los problemas 59 a 61, represente el sistema dado por medio de la multiplicación de matrices.

3x – y = 959. 2x - 9y = 5

3x + y + z = 260. x – y + z = 4 5x – y + 2z = 12

2r-s+3t=961. 5r-s+2t=5 3r-2s+2t=11

Page 50: Ejercicios de matrices

62. Mensajes secretos, los mensajes secretos pueden encriptarse por medio de un código o una matriz de codificación. Suponga que tiene el código siguiente:

a b c d e f g h i j k l m1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

n o p q r s t u v w x y z14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

1 3Sea E = 2 4 la matriz de codificación. Entonces es posible codificar un mensaje tomando cada dos letras para crear una matriz de 2x1 y luego multiplicar cada matriz por E. utilice este código para encriptar este mensaje. “the/ falcon/ has/ landed”. (el/ halcón/ ha/ aterrizado) de je las diagonales para separar las palabras.

=

Page 51: Ejercicios de matrices

44, 72, 23/ 34, 37, 50, 48, 66, 38/ 60, 58, 78/ 15, 28, 26, 44, 17, 26.

63. Inventario.- Una tienda de mascotas tiene 6 gatitos, 10 perritos y 7 loros en exhibición. Si el valor de un gatito es de $55, el de cada perrito es de $150, y el de cada loro es de $35, por medio de la multiplicación de matrices, encuentre el valor total del inventario de la tienda de mascotas.

Page 52: Ejercicios de matrices

64. Acciones.- Un agente de bolsa vendió a una cliente 200 acciones de tipo A, 300 tipo B, 500 tipo C y 250 tipo D. los precios por acción de A, B, C, D son $100, $150, $200 y $300respectivamente. Escriba un vector columna que represente el previo por acción de cada tipo. Con el uso de la multiplicación de matices, encuentre el costo total de las acciones.

65. Costo de construcción.- Suponga que el contratista del ejemplo que debe construir siete casas con estilo rustico, tres con estilo moderno, y cinco con estilo moderno. Con el uso de la multiplicación de matrices, calcule el costo total de la materia prima.

Page 53: Ejercicios de matrices

$828.950,00

66. Costos.- suponga que el contratista del ejemplo 9 desea tomar en cuenta el costo de transportar la materia prima al lugar de la construcción, así como el costo de la compra. Imagine que los costos están dados en la matriz siguiente.

Compra Transporte

3500 50 Acero 1500 50 MaderaC= 1000 100 Vidrio 250 10 Pintura 3500 0 Mano de Obra

(a) A partir del cálculo RC, encuentre una matriz cuyas entradas proporcionen los costos de compra y de transporte de los materiales para cada tipo de casa.

Page 54: Ejercicios de matrices

(b) Encuentre la matriz QRC, cuya primera entrada proporcione el precio de compra total, y cuya segunda entrada dé el costo total de transporte.

Page 55: Ejercicios de matrices

(c) Sea Z = 1/1 calcule QRCZ, que proporcione el costo total de materiales y transporte para todas las casas que serán construidas.

QRC (C, T) = 2´957.500 61180

67. Realice los siguientes cálculos para el ejemplo 6.

(a) Calcule la cantidad que cada industria y cada consumidor debe pagar por los bienes que reciben.

Page 56: Ejercicios de matrices

68. Si AB=BA demuestre que (A+B) (A-B)= A2 – B2

69. Demuestre que si

1 2 2 -3A= 1 2 y B= -1 3/2

Entonces AB=O. Observe que como ni A ni B son matriz cero, la regla algebraica para los números reales “si ab=0, entonces alguno de a y b es cero “no se cumple para las matrices. También puede demostrarse que la ley de cancelación tampoco es cierta para las matrices: es decir, si AB=AC, entonces no necesariamente es cierto que B = C.

Page 57: Ejercicios de matrices

70. Sean D1 y D2 dos matrices diagonales de 3x3. Calcule D1, D2 = D2 D1 y demuestre que

(a) Tomando D1, D2 como D2 D1 son matrices diagonales

(b) D1 y D2 conmutan, lo que significa que D1, D2= D2, D1

De la parte (a), D1D2 = D2D1. Así, D1 y Conmutar D2. [De hecho, todos los n × n diagonalMatrices conmutan.]

En el problema 71 a 74 calcule las matrices requeridas dados que:

3.2 -4.1 5.1 1.1 4.8 -1.2 1.5A= -2.6 1.2 6.8 B= -2.3 3.2 C= 2.4 6.2 4.6 -1.4

71. A (2B)

Page 58: Ejercicios de matrices

2.2 9.6 3.2 -4.1 5.1 -4.6 6.4-2.6 1.2 6.8 9.2 -2.8

72. -3.1 (CA)

3.2 -4.1 5.1 -1.2 1.5 -3.1 -2.6 1.2 6.8 2.4 6.2

-3.1

23.99 -20.83 -12.6526,16 7.43 -168,6373. 3CA (-B)

Page 59: Ejercicios de matrices

3 (-B)

3

15.53 218.4-775.125 2272.188

Page 60: Ejercicios de matrices

74. C3

-1.2 1.5

2.4 6.2

Programas Utilizados:

Universal Math Solver v7.0.0.5

Algebrator 6.0

Sismas

Paginas Utilizadas:

1. http://es.easycalculation.com/matrix/matrix-multiplication.php 2. http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0289-02/matrix.html 3. http://herramientas.educa.madrid.org/wiris/

PROBLEMAS 6.4

Determine si la matriz de los problemas 1 a 6 es reducida o no.

1. [1 35 0 ]

Page 61: Ejercicios de matrices

La primera entrada distinta de cero en la fila 2 no es la derecha de la primera entrada diferente de cero en la fila 1, por lo tanto, no se reduce.

2. [1 0 0 30 0 1 2 ]

Reducido, porque está reducida hasta la matriz identidad especial

3. [1 0 00 1 00 0 1 ]

Reducido, porque está reducida hasta la matriz identidad

4. [1 10 10 00 0

]En la fila 2, el primer cero de entrada no se encuentra en la columna 2, pero no todas las otras entradas en la columna 2 son ceros, por lo tanto, no se reduce.

5. [0 0 0 00 1 0 00 0 1 00 0 0 0

]La primera fila se compone enteramente de ceros y no es debajo de cada fila que contiene un elemento distinto de cero, por lo tanto, no se reduce.

6.- [0 0 11 0 30 1 50 0 0

]La primera entrada distinta de cero de la fila 2 está a la izquierda de la primera entrada distinta de cero de la fila 1, por lo tanto, no se reduce.

Page 62: Ejercicios de matrices

Reduzca la matriz dada en los problemas 7 a 12

7. [1 34 0 ]

8. [0 −3 0 21 5 0 2 ]

9. [2 4 61 2 31 2 3 ]

10. [2 31 −64 81 7

]

Page 63: Ejercicios de matrices

11. [ 2 0 3 1

1 4 2 2−1 3 1 40 2 1 0

]

Page 64: Ejercicios de matrices

12. [0 0 22 0 30 −1 00 4 1

]

Resuelva los sistemas de los problemas 13 a 26 mediante el método de reducción

13. 2x - 7y = 50

Page 65: Ejercicios de matrices

x + 3y = 10

Asi, ;

14. x - 3y = -11

4x + 3y = 9

Asi

15. 3x + y = 4

12x + 4y = 2

La última fila indica 0 = 1, que nunca es verdad, así que no hay solución.

16. x + 2y - 3z = 0

-2x - 4y + 6z = 1

Page 66: Ejercicios de matrices

La última fila indica que 0 = 1, lo cual nunca es cierto. No hay una solución.

17. x + 2y + z - 4 = 0

3x + 2z - 5 = 0

queda

Por lo tanto,

donde r es cualquier número real.

18. x + 3y + 2z - 1 = 0

x + y + 5z - 10 = 0

Page 67: Ejercicios de matrices

Por lo tanto,

donde r es cualquier número real.

19. x1 - 3x2 = 0

2x1 + 2x2 = 3

5x1 - x2 = 1

A partir de la tercera fila, 0=−17

4 que nunca es verdad, así que no existe solución.

Page 68: Ejercicios de matrices

20. x1 + 4x2 = 9

3x1 - x2 = 6

x1 - x2 = 2

La última fila indica que 0 = 1, que nunca es verdad. No existe una solución.

21. x - y -3z = -5

2x - y -4z = -8

x + y -z = -1

Por lo tanto,

Page 69: Ejercicios de matrices

22. x + y - z = 7

2x - 3y - 2z = 4

x - y - 5z = 23

Por lo tanto,

23.

Por lo tanto,

24.

Page 70: Ejercicios de matrices

Por lo tanto, , donde r es un número real

25.

Por los tanto, donde r es cualquier número.

Page 71: Ejercicios de matrices

26.

Por lo tanto,

Resuelva los problemas 27 a 33 con el uso de la reducción de matrices

27.

Sea x = impuesto federal; y = impuestos estatales.

Entonces x = 0,25 (312000 - y); y = 0.10 (312 000 - x).

De manera equivalente,

Por lo tanto x = 72.000; y = 24.000, por lo que el impuesto federal es de $ 72.000 y el impuesto estatal es de $ 24.000.

Page 72: Ejercicios de matrices

28.

Por lo tanto x = 2.500; y = 2000, así que 2.500 unidades de A y 2.000 unidades de B debe ser vendido.

29.

Sea x = número de unidades de A producida, y = número de unidades de B producido, y z = número de unidades de C producido, entonces

no. de unidades: x + y + z = 11.000

Costo total: 4x + 5y + 7z + 17.000 = 80.000

Beneficio total: x + 2y + 3z = 25.000

De manera equivalente

Page 73: Ejercicios de matrices

Por lo tanto x = 2000, y = 4000, y z = 5000, por lo que 2000 unidades de A, 4000 unidades de B y 5000 unidades de C debe ser producido.

30.

Sea x = número de escritorios que se producirán en la planta de la Costa Este y el número de mesas y = a producir en la Costa Oeste de la planta. Entonces x + y = 800 y = 90x 20.000 95Y + 18.000.De manera equivalente

Así, la orden de producción es de 400 unidades de la central costa este y 400 unidades en la planta de la Costa Oeste.31. Vitaminas Por prescripción del doctor, cierta persona debe tomar diariamente 10 unidades de vitamina A, 9 unidades de vitamina D y 19 de vitamina E; y puede elegir entre

Page 74: Ejercicios de matrices

tres marcas de píldoras vitamínicas. La marca X contiene 2 unidades de vitamina A, 3 unidades de D y 5 de vitamina E; la marca Y tiene 1,3 y 4 unidades, respectivamente; la marca Z tiene una unidad de vitamina A, ninguna de vitamina D y 1 de vitamina E.

Sea x = número de píldoras de la marca X, y = número de píldoras de marca Y, y Z = número de píldoras de marca Z

Teniendo en cuenta los requisitos que la unidad le da al sistema

Donde,

Las únicas soluciones para el problema son

Page 75: Ejercicios de matrices

z = 4

x = 3

y = 0

z = 5

x = 2

y = 1

z = 6

x = 1

y = 2

z = 7

x = 0

y = 3

Sus costos respectivos (en centavos) son 15, 23, 31, y 39.

a. Las combinaciones posibles son 3 de X, 4 de Z; 2 de X, de Y 1, 5 de Z; 1 de X, de Y 2, 6 de Z; 3 de Y, 7 de Z.

b. La combinación de 3 X 4 de Z cuesta 15 centavos de dólar al día.

c. La combinación menos costosa es de 3 X, 4 de Z; la más cara es de 3 Y, 7 de Z.

32.

La maquina I está disponible 490 horas, la II durante 310 horas y la III durante 560 horas. Encuentre cuantas unidades de cada articulo deben producirse para utilixar todo el tiempo disponible de las máquinas.

Sean x, y, y z son los números de unidades de A, B, y C, respectivamente.

Page 76: Ejercicios de matrices

Por lo tanto, 98 unidades de A, 76 unidades de B, y 60 unidades de C debe ser producido.

33.

a.- Sea s, d, y g representan el número de unidades de S, D, y G, respectivamente. Entonces:

Page 77: Ejercicios de matrices

Por lo tanto

s = 5 - r, d = 8 - r, y g = r,

donde r = 0, 1, 2, 3, 4, 5.

Las seis posibles combinaciones están dadas por:

b.- Cómo calcular el costo de cada combinación, nos encontramos con que son 4700, 4600, 4500, 4400, 4300, y 4200 dólares, respectivamente. Comprar 3 unidades de lujo y 5 unidades de Gold Star (s = 0, d = 3, g = 5) minimiza el costo.

Programas Utilizados:

Derive 6

Universal Math Solver v7.0.0.5

Page 78: Ejercicios de matrices

Sismas

Paginas utilizadas:

1. http://herramientas.educa.madrid.org/wiris/ 2. http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0289-02/matrix.html

PROBLEMAS 6.5

En los problemas 1 al 8 resuelva los sistemas por reduccion de matrices

Page 79: Ejercicios de matrices

1. w + x - y - 9z = -3

2 w + 3x + 2y + 15z = 12

2w + x + 2y + 5z = 8

Siendo:

w = -1+7r

x = 2-5r

y = 4-7r

z = r (donde r es cualquier número real)

2. 2w + x + 10 y + 15z = -5

w - 5x + 2y + 15z = -10

w + x + 6y + 12z = 9

Page 80: Ejercicios de matrices

Siendo:

w =

512 r -

1472

x =

214r−27

4

y = −57

8r+199

8

z = r (donde r es cualquier número real)

3. 3w - x - 3 y - z = -2

2w - 2x - 6y - 6z = -4

2w - x - 3y - 2z = -2

3w + x + 3y + 7 z = 2

Page 81: Ejercicios de matrices

Siendo:

w = -s

x = -3r - 4s + 2

y = r

z = s (donde r y s son números reales)

4. w + x + 5z = 1

w 6y + 2z = 1

w - 3x + 4y - 7z = 1

x - y + 3z = 0

Page 82: Ejercicios de matrices

Siendo:

w = -r – 2s +1

x = r - 3s

y = r

z = s (donde r y s son números reales)

5. w + x + 3y - z = 2

2w + x + 5y - 2z = 0

2w - x + 3y - 2z = -8

3w + 2x+ 8y - 3z = 2

Page 83: Ejercicios de matrices

w + 2y - z = -2

Siendo:

w = -2r + s – 2

x = -r + 4

y = r

z = s (donde r y s son números reales)

6. w + x + y + 2z = 4

2w + x + 2y + 2z = 7

w + 2x + y + 4z = 5

3w - 2x + 3y - 4z = 5

Page 84: Ejercicios de matrices

4w - 3x + 4y - 6z = 9

Siendo:

w = -r + 3

x = -2s + 1

y = r

z = s (donde r y s son números reales)

7. 4x1 - 3x2 + 5x3 - 10x4 + 11x5 = -8

2x1 + x2 + 5x3 + 3x5 = 6

Page 85: Ejercicios de matrices

Siendo:

x1 = -2r + s - 2t

x2 = - r – 2s + t + 4

x3 = r

x4 = s

x5 = t (donde r, s y t son números reales).

8. x1 + 3x3 + x4 + 4x5 = 1

x2 + x3 - 2x4 = 0

2x1 - 2x2 + 3x3 + 10x4 + 15x5 = 10

Page 86: Ejercicios de matrices

x1 + 2x2 + 3x3 - 2x4 + 2x5 = -2

Siendo:

x1 = −72

7+33

7r

x2 =

187

−177r

x3 =

x4 =

197

−167r

x5 = r ( donde r es un número real).

Para los problemas 9 a 14, determine si el sistema tiene un número infinita de soluciones o sólo la solución tribial. No resuelva los sistemas

Page 87: Ejercicios de matrices

9. 1,06x + 2,3y - 0,05z = 0

1,055x - 0,6y + 0,09z = 0

El sistema es homogéneo con menos ecuaciones que incógnitas (2 <3), por lo que hay una infinidad de soluciones.

10. 3w + 5x - 4y + 2z = 0

7w - 2x + 9y + 3z = 0

El sistema es homogéneo con menos ecuaciones que incógnitas (2 <4), por lo que hay una infinidad de soluciones.

11. 3x - 4y = 0

x + 5y = 0

4x - y = 0

A tiene k = 2 filas no nulas. Número de incógnitas es n = 2. Así k = n, por lo que el sistema tiene sólo la solución trivial.

12. 2x + 3y + 12z = 0

3x - 2y + 5z = 0

4x + y + 14z = 0

A tiene k = 2 filas no nulas. Número de incógnitas es n = 3. Así k <n, por lo que el sistema tiene infinitas soluciones.

13. x + y + z = 0

x - z = 0

Page 88: Ejercicios de matrices

x - 2y - 5z = 0

A tiene k = 2 filas no nulas. Número de incógnitas es n = 3. Así k <n, por lo que el sistema tiene infinitas soluciones.

14. 3x + 2y - 2z = 0

2x + 2y - 2z = 0

- 4y + 5z = 0

A tiene k = 3 filas distintas de cero. Número de incógnitas es n = 3. Así k = n, por lo que el sistema tiene sólo la solución trivial.

Resuelva cada uno de los siguientes sistemas

15. { x+¿ y=03x−4 y=0

[1 1 03 −4 0] −3 R1+R2=[1 1 0

0 −7 0 ] R2

−7=[1 1 0

0 1 0]−1R2+R1=¿ [1 0 00 1 0 ]

x = 0

y = 0

16. { 2x−5 y=08 x−20 y=0

[2 −5 08 −20 0 ] R1

2 = [1 −5

20

8 −20 0 ] −8 R1+R2=[1 −52

0

0 0 0 ]x = 5/2r

y = r

Page 89: Ejercicios de matrices

17. { x+6 y−2 z=02x−3 y+4 z=0

[1 6 −2 02 −3 4 0]−2 R1+R2=[1 6 −2 0

0 −15 8 0] R2

−15=[1 6 −2 0

0 1−815

0]−6 R2+R1=[1 0 6 /5 0

0 1−815

0 ]x = -6/5r

y = 8/15r

z = r

18. {4 x+7 y=02 x+3 y=0

[4 7 02 3 0] R1

4 = [1 7 /4 0

2 3 0]−2R1+R2=[1 7 /4 00 −1/2 0] R2

−1/2 [1 7 /4 00 1 0 ]

−7 /4 R2+R1=[1 0 00 1 0 ]

x = 0

y = 0

19. { x+ y=03x−4 y=05 x−8 y=0

Page 90: Ejercicios de matrices

[1 1 03 −4 05 −8 0]−3R1+R2

−5R1+R2

=[1 1 00 −7 00 −13 0 ] R2

−7 [1 1 00 1 00 −13 0]−1 R2+R1

13 R2+R3

=[1 0 00 1 00 0 0]

x = 0

y = 0

20. {2x−3 y+z=0x+2 y−z=0x+ y+z=0

[2 −3 1 01 2 −1 01 1 1 0 ]R1↔R3[1 1 1 0

1 2 −1 02 −3 1 0 ]−1 R1+R2

−2 R1+R3

=[1 1 1 00 1 −2 00 −5 −1 0 ]−1R2+R1

5R2+R3

=¿

[1 0 3 00 1 −2 00 0 −11 0] R3

−11 [1 0 3 00 1 −2 00 0 1 0]−3R3+R1

2R3+R2

=[1 0 1 00 1 0 00 0 1 0]

x = 0, y = 0, z = 0

21. { x+ y+z=0−7 y−14 z=0−2 y−4 z=0−5 y−10 z=0

[1 1 1 00 −7 −14 00 −2 −4 00 −5 −10 0

] R2

−7 [1 1 1 00 1 2 00 −2 −4 00 −5 −10 0

]−1R2+R1

2R2+R3

5R2+R4

=[1 0 −1 00 1 2 00 0 0 00 0 0 0

]x = r

y = -2r

z = r

Page 91: Ejercicios de matrices

22. { x+ y+7 z=0x− y−z=0

2x−3 y−6 z=03 x+ y+13 z=0

[1 1 7 01 −1 −1 02 −3 −6 03 1 13 0

] −1R1+R2

−2R1+R3

−3 R1+R4

=[1 1 7 00 1 2 00 −2 −4 00 −5 −10 0

]−1R2+R1

2 R2+R3

5 R2+R4

=[1 0 −1 00 1 2 00 0 0 00 0 0 0

]x = r

y = -2r

z = r

23. { w+x+ y+4 z=0w+x+5 z=0

2w+x+3 y+4 z=0w−3 x+2 y−9 z=0

[1 1 1 4 01 1 0 5 02 1 3 4 01 −3 2 −9 0

] −1 R1+R2

−2 R1+R3

−1R1+R4

=[1 1 1 4 00 0 −1 1 00 −1 1 −4 00 −4 1 −13 0

]R2↔R3=¿

[1 1 1 4 00 −1 1 −4 00 0 −1 1 00 −4 1 −13 0

] R2

−1=[1 1 1 4 0

0 1 −1 4 00 0 −1 1 00 −4 1 −13 0

]−1 R2+R1

4 R2+R4

=¿

[1 0 2 0 00 1 −1 4 00 0 −1 1 00 0 −3 3 0

] R3

−1=[1 0 2 0 0

0 1 −1 4 00 0 1 −1 00 0 −3 3 0

]−2R3+R1

1R3+R2

3R3+R4

=¿

Page 92: Ejercicios de matrices

[1 0 0 2 00 1 0 3 00 0 1 −1 00 0 0 0 0

]w = -2r

x = -3r

y = r

z = r

24. { w+x+2 y+7 z=0w−2 x− y+z=0w+2 x+3 y+9 z=02w−3x− y+4 z=0

[1 1 2 7 01 −2 −1 1 01 2 3 9 02 −3 −1 4 0

] −1 R1+R2

−1 R1+R3

−2 R1+R4

=[1 1 2 7 00 −3 −3 −6 00 1 1 2 00 −5 −5 −10 0

] R2

−3=¿

[1 1 2 7 00 1 1 2 00 1 1 2 00 −5 −5 −10 0

] −1R2+R1

−1R2+R3

5 R2+R4

=[1 0 1 5 00 1 1 2 00 0 0 0 00 0 0 0 0

]w = -r-5s

x = -r-2s

y = r

Page 93: Ejercicios de matrices

z = s

Programas Utilizados:

Derive 6

Sismas

Paginas Utilizadas:

1. http://www.resolvermatrices.com.ar/ 2. http://es.easycalculation.com/matrix/matrix-algebra.php 3. http://herramientas.educa.madrid.org/wiris/

PROBLEMA 6.6

En los problemas 1 a 18, si la matriz dada es invertible, encuentre su inversa

1. [6 17 1]

RESPUESTA

Page 94: Ejercicios de matrices

2. [2 43 6]

NO ES INVERSA

3. [2 22 2]

NO ES INVERSA

4. [ 14

38

0−16

]

RESPUESTA

5. [1 0 00 −3 00 0 4]

Page 95: Ejercicios de matrices

R

6. [ 2 0 8−1 4 02 1 0]

RESPUESTA

Page 96: Ejercicios de matrices

7. [1 2 30 0 40 0 5]

NO ES INVERSA

8. [2 0 00 0 00 0 −4]

NO ES INVERSA

9. [1 22 32 5]

[1 2 1 02 3 0 12 5 0 0] [1 2 1 0

0 −1 −2 10 1 −2 0][1 0 −3 2

0 1 2 −10 0 −4 1 ]NO ES INVERSA

10.[0 0 00 0 00 0 0 ]

Page 97: Ejercicios de matrices

11.[1 2 30 1 20 0 1]

NO ES INVERSA

12.[1 2 −10 1 41 −1 2 ]

R

13.[ 7 0 −20 1 0

−3 0 1 ]

Page 98: Ejercicios de matrices

RESPUESTA

14.[ 2 3 −11 2 1

−1 −1 3 ]

RESPUESTA

15.[2 1 04 −1 51 −1 2]

Page 99: Ejercicios de matrices

RESPUESTA

16.[−1 2 −32 1 04 −2 5 ]

RESPUESTA

17.[1 2 31 3 51 5 12]

Page 100: Ejercicios de matrices

RESPUESTA

18.[2 −1 30 2 12 1 1]

RESPUESTA

19.Resuelva AX=B si

A-1[1 28 1]y B[24 ]

Page 101: Ejercicios de matrices

20. Resuelva AX =B si

A-1.[1 0 10 3 02 0 4] Y B =[ 10

2−1]

Para los problemas 21 a 34, si la matriz de coeficientes del sistema es invertible, resuelva el sistema mediante la inversa. Si no es así, resuelva el sistema por el método de reducción

1. {6 x+¿5 y=¿2x+¿ y=¿−3

2. {2 x +4 y=¿5−x +3 y=¿−2

Page 102: Ejercicios de matrices

23.{3x + y=¿53x − y=¿7

24.{3 x +2 y=¿264 x +3 y=¿37

25. {2x +6 y=¿23x +9 y=¿3

No es inversa se le hace por el método de reducción

X=-3r+1

Y= r

26.{2x +6 y=¿83x +9 y=¿7

Page 103: Ejercicios de matrices

No es inversa se le realiza por el método de reducción

No tiene solución

27.{x+¿2 y+¿ z=¿ 43 x+¿0+¿ z=¿2x−¿ y+¿ z=¿1

Page 104: Ejercicios de matrices

28. {x + y +z=¿6x − y +z=¿−1x − y −z=¿4

X=5

Y=72

Z=-52

29.{x + y + z=¿2x − y + z=¿1x − y −z=¿0

Page 105: Ejercicios de matrices

30.{2 x 0 +8 z=¿8−x +4 y 0=¿362 x + y 0=¿9

Page 106: Ejercicios de matrices

31.{ x +3 y +3 z=¿72x + y +z=¿4x + y +z=¿4

No se puede invertir se lo realiza por el método de reducción

32.{ x +3 y +3 z=¿72x + y +z=¿4x + y +z=¿3

No se puede invertir se lo realiza por el método de reducción

33.{ w 0 +2 y +z=¿ 4w −x 0 +2 z=¿12

2w +x 0 +z=¿12w +2x + y +z=¿12

Page 107: Ejercicios de matrices
Page 108: Ejercicios de matrices

34.{ w +x − y 0=¿10 x + y +z=¿0

−w +x + y 0=¿1w −x − y +2 z=¿1

Page 109: Ejercicios de matrices

En los problemas 35 y 36 encuentre (I -A)-1 para la matriz A dada.

35. A =[5 −21 2 ]

RESPUESTA

36. A =[−3 24 3 ]

Page 110: Ejercicios de matrices

RESPUESTA

37. Producción de automóviles Resuelva los problemas siguientes con el uso de la inversa de la matriz implicada

a) una fábrica de automóviles produce dos modelos, A y B. El modelo A requiere una hora de mano de obra para pintarlo y una hora más para pulirlo; El modelo B requiere de una hora de mano de obra para cada uno de los dos procesos .Por cada hora que la línea de ensamblado funciona, existen 100 horas de mano de obra disponibles para pintura y 80 horas para pulido ¿Cuántos automóviles de cada modelo pueden terminarse cada hora si se utiliza todas las horas de mano de obra?

b) Supongamos que cada modelo A requiere 10 partes de tipo 1 y 14 de tipo 2, mientras que cada modelo B requiere 7 partes tipo 1 y 10 de tipo 2 .La fabrica puede obtener 800 partes tipo 1 y 1130 de tipo 2 cada hora ¿Cuántos automóviles de cada modelo se producen, si se utilizan todas las partes disponibles?

a) MODELO A MODELO B DISPONIBILIDAD

Mano de obra pintarlo 1h 1 h 100 h

Mano de obra pulirlo 1h 1 h 80h

X= Nº automóviles de modelo A terminar de pintar

Y= Nº automóviles de modelo B al terminar el pulido

Page 111: Ejercicios de matrices

X + y =100

12

x + y=80

[ 1 1 1 012

1 0 1] = [1 1 1 0

012

−12

1] = [1 0 2 −20 1 −1 2 ]

[ 2 −2−1 2 ] [100

80 ] =[4060]

X=40

Y=60 RESPUESTA

b) MODELO A MODELO B DISPONIBLE

Tipo 1 10 7 800

Tipo 2 14 10 1130

10x + 7y = 800

14x + 10y=1130

[10 7 1 014 10 0 1] [1 7

101

100

015

−75

1 ] [1 0 5−72

0 1 −7 5 ][ 5

−72

−7 5 ] [ 8001130 ]=[45

50]X=45

Y=50 RESPUESTA

38. Si A =[a 0 00 b 00 0 c ] donde a, b, c≠0, demuestra que

Page 112: Ejercicios de matrices

A-1=[1/a 0 00 1/b 00 0 1 /c]

39. (a) Si A y B son matrices invertibles con el mismo orden, demuestre que (AB)-1 =B-1 A-1 “Una pista: demuestre que (B-1 A -1)(AB)=I

Y utilice el hecho de que la inversa es única” (b) Si

A -1 =[1 23 4] y B-1=[1 1

1 2]

Encuentre (AB)-1

Desde una matriz invertible tiene exactamente una inversa, B-1 A-1 es la inversa de AB

b.

40. S i A es invertible, puede demostrarse que (AT)-1= (A-1) T

A=[1 01 2]

Page 113: Ejercicios de matrices

41. Se dice que una matriz P es ortogonal si P-1 = P T ¿La matriz

P = 15 [3 −4

4 3 ]es ortogonal?

Si es ortogonal

42. Mensaje secreto Un amigo le ha enviado un mensaje secreto que consiste en 3 matrices reglón de números como sigue

R1 = [33 87 70] R2= [57 133 20] R3= [38 90 33]

Entre los dos han diseñado la siguiente matriz (utilizada por su amigo para codificar el mensaje):

A=[ 1 2 −12 5 2

−1 −2 2 ]Para descifrar el mensaje proceda de la manera siguiente

a) Calcule los tres productos matriciales R1A-1, R2A-1 Y R3A-1

Page 114: Ejercicios de matrices

b) Suponga que las letras del alfabeto corresponden a los números del 1 al 26, remplace los números en estas tres matrices por letras y determine el mensaje

No hay solución

43. Inversión .-Un grupo de inversionistas decide invertir $500.0000 en las acciones de tres compañías .La compañía D vende en $60 cada acción y de la cual se espera un rendimiento 16% anual .La compañía E vende en $80 cada acción y se espera que su rendimiento alcance el 12%anual .El precio de las acciones de la compañía F ascienden $30 y su rendimiento esperado es de 9% anual .El grupo planea comprar cuatro veces más acciones de la compañía F que de la E .Si la meta del grupo es 13.68% de rendimiento anual ¿Cuántas acciones de cada tipo deben comprar los inversionista ?

COMPAÑÍA D COMPAÑÍA E COMPAÑÍA F

60 80 30

16% 12% 9%

60X + 80Y +3Z =50.000

Page 115: Ejercicios de matrices

0.16 (60x) + 0.12 (80y) + 0.09 (30z) = 0.1368 (60x+80y+30z)

Z=4y

6x+8y+3z=50.000

9.6x+9.6y+2.7z=8.208x+10.944y+4.104z

4y- z =0

6x+ 8y+ 3z =50.000

116x-112y-117z=0

4y-z=0

16R1[ 1

43

12

16

0 0

116 −112 −117 0 1 00 4 −1 0 0 1

]1116R1+R[1 43

12

16

0 0

0−800

3−175

−583

1 0

0 4 −1 0 0 1]

1.392x-1.344y-1.404z=0

1.392x-1.344y-1.404z=0

116x – 112y-117z =0

Page 116: Ejercicios de matrices

--3

800R2=[1

43

12

16

0 0

0 12132

29400

−3800

0

0 −114

0 0−14

] -

14

R3

R2+R3[143

12

16

0 0

0 12132

29400

−3800

0

0 02932

29400

−3800

−14

]R2+R3[143

12

16

0 0

0 12132

29400

−3800

0

0 02932

29400

−3800

−14

]3229

R3[143

12

16

0 0

0 12132

29400

−3800

0

0 0 12

25−3725

−829

]

-12

R3 +R1[143

019

1503

14504

29

0 1 01

50−3

290021116

0 0 12

25−3725

−829

] 2132

-R3+R1

43 R2 +R1[1 0 0

110

1290

−329

0 1 0150

−32900

21116

0 0 1225

−3725

−829

]

Page 117: Ejercicios de matrices

RESPUESTA

44. INVERSION.-Los inversionistas del problema 43 deciden probar con una nueva estrategia de inversión con las mismas compañías .Desean comprar el doble de acciones de la compañía F que la compañía E, y tiene la meta de 14.52% de rendimiento anual ¿Cuántas acciones de cada tipo deben comprar?

60x +80y+30z=500.0000

9.6x+9.6y+2.7z=8712x+11.616y+4.356z

0.888x-2016y-1.656z=0

888x-2016y-1656z=0

111x-252y-207z=0

2y-z=0

6x+8y+3z=50.000

111x-252y-207z=0

2y-z=0

16

R1[ 143

12

16

0 0

111 −252 −207 0 1 00 2 −1 0 0 1

]

Page 118: Ejercicios de matrices

-111R1 +R2[1 43

12

16

0 0

0 −400−525

2−37

21 0

0 2 −1 0 0 1]

R2+R3[143

12

16

0 0

0 12132

37800

−1400

0

0 03732

37800

−1400

−12

] 3237R3 [1

43

12

16

0 0

0 12132

37800

−1400

0

0 0 11

25−2925

−1637

]

- 43

R2 +R1[1 0 03

257

2775−637

0 1 01

50−1925

2174

0 0 11

25−2925

−1637

]RESPUESTA

Page 119: Ejercicios de matrices

Utilice la calculadora graficadora en los problemas 45 y 46 para (a) encontrar A -

1, exprese sus entradas en forma decimal, redondee a dos decimales b) Exprese las entradas de A-1 en forma fraccionaria, si su calculadora tiene esa capacidad (precaución para el inciso (b) utilice la matriz A-1 de la calculadora para convertir las entradas a forma fraccionario: no utilice la matriz de valores redondeados

45. A = [ 23

−12

−27

45

] 46. A =[ 2 6 −34 8 9

−7 2 5 ]a) a)

b) b)

47. Si A =[ 0 . 4 −0 .6 −0 .3−0 .2 0.1 −0 .1−0 .3 −0 .2 0. 4 ], encuentre (I -A)-1, donde i es la matriz identidad

de orden 3 .Redondee las entradas a los dos decimales

(I - A)-1[ 0.4 −0.6 −0.3 1 0 0−0.2 0.1 −0.1 0 1 0−0.3 −02 0.4 0 0 1]

Page 120: Ejercicios de matrices

Respuesta

En los problemas 48 y 49 utilice una calculadora gráficadora para resolver el sistema con el uso de la inversa de la matriz de coeficientes

48.{0 .9x2xx

+3 y −4 .7 z=¿13−0 .4 y +2 z=¿4 .7−0 .8 y −0 .5 z=¿7 .2

X=4.78

Y=-1.33

Z=-2.70

49.{25w

590

12w

w

+4 x+12y

−37z=¿ 14

13−23x −4 y −z=¿

78

x−49y

+56z=¿9

0 +4 y−13z=¿ 4

7

Page 121: Ejercicios de matrices

W=14.44

X=0.03

Y=-0.80

Z=10.33

Programas Utilizados:

Derive 6

Algebrator 6.0

Matlab

Paginas Utilizadas:

1. http://www.resolvermatrices.com.ar/ 2. http://herramientas.educa.madrid.org/wiris/ 3. http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0289-02/matrix.html 4. http://www.wolframalpha.com/input/?i=matrix

Page 122: Ejercicios de matrices

PROGRAMAS UTILIZADOS PARA REALIZAR EL TRABAJO

ALGEBRATOR

Link de descarga:

http://www.mediafire.com/?nyna7iyvvm4n8m3

Videos Tutoriales:

http://es.softmath.com/tutoriales/suma-de-matrices/suma-de-matrices.html

http://es.softmath.com/tutoriales/inversa-de-una-matriz/inversa-de-una-matriz.html

http://es.softmath.com/tutorial.html

DERIVE 6

Page 123: Ejercicios de matrices

Link de descarga con crack incluido:

http://www.tusoporte.net/2011/09/derive-61-espanol.html

Video Tutoriales:

http://www.youtube.com/watch?v=tD22tgrGxVk

UNIVERSAL MATH SOLVER

Link de descarga con parche incluido:

http://uploading.com/files/214851ed/universal.math.solver.v7.0.0.5.full.zip/

Video tutoriales:

http://www.youtube.com/watch?v=Xeu5ipJ3zZE

http://www.youtube.com/watch?v=yXxDUQ4gWxk&feature=relmfu

Page 124: Ejercicios de matrices

SISMA

Link de descarga:

https://rapidshare.com/#!download|614p1|3171688481|SISMA.rar|3345|0|0

Video Tutorial:

http://www.youtube.com/watch?v=oJVmKhYXXWA&feature=related

Page 125: Ejercicios de matrices

MATLAB

Link de descarga:

http://depositfiles.com/files/pvczk0edx

Video Tutoriales:

http://www.youtube.com/watch?v=adoAIiA8118

http://www.youtube.com/watch?v=elEIhoLnJr0&feature=related

Page 126: Ejercicios de matrices

PAGINAS UTILIZADAS PARA REALIZAR EL TRABAJO

http://www.resolvermatrices.com.ar/

http://www.solvemymath.com/online_math_calculator/algebra_combinatorics/matrix/matrix_add_sub_mul.php

Page 127: Ejercicios de matrices

http://es.easycalculation.com/matrix/matrix-multiplication.php

http://herramientas.educa.madrid.org/wiris/

Page 128: Ejercicios de matrices

http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0289-02/matrix.html

http://www.wolframalpha.com/input/?i=matrix