Algebra Lineal: Combinación Lineal. Departamento de Matemáticas. Intro. Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3 Ejemplo 4 Ejemplo 5 Ejemplo 6 MA1010
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- Julia Campos Sandoval
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1 : Algebra : MA1010
2 : En esta sección introduciremos el concepto combinación lineal. Este concepto permite reinterpretar lo que significa la solución un sistema ecuaciones lineales. Des nuestro punto vista, el concepto combinación lineal marca el inicio l álgebra lineal.
3 : Ejemplo Consiremos el sistema ecuaciones lineales: x + y + z 8 x + y x + y z 1 Este sistema lo pomos resolver formando la aumentada y reduciendo: x y z x y z concluimos que la solución es x, y y z 4.
4 : Como estamos interesados en ver qué representa la solución a un SEL, sustituyamos en la sistema original: ( + ( + 1 ( ( + ( + 0 ( 4 ( + 1 ( 1 ( 4 1 Estas tres igualdas puen verse como una igualdad entre vectores: ( + ( + 1 ( 4 1 ( + ( + 0 ( 4 ( + 1 ( 1 ( don, si separamos y sacamos constantes en el lado izquierdo tenemos
5 : Resumiendo, si la solución al SEL con aumentada es x, y y z 4. Entonces
6 : Resumiendo, si la solución al SEL con aumentada es x, y y z 4. Entonces Es cir, La solución a un SEL representa los coeficientes por los cuales hay que multiplicar las columnas la matriz coeficientes para que al sumar resultados se obtenga el vector constantes. Cómo contribuye está interpretación al análisis SELs?
7 : Ejemplo Si x y y es solución al SEL con aumentada [ y x 1 y y 5 es solución al SEL con aumentada [ qué se pue cir la solución a [ ?
8 : Tenemos que x, y solución a ( 1 ( + 1 mientras que x 1, y 5 solución a 1 ( 1 ( 5 1 [ ( 4 [ ( 16 7 implica implica Al sumar miembro a miembro las igualdas tenemos ( ( ( por tanto x 4, y será solución a [
9 : Ejemplo Suponga que x, y es una solución al SEL: x y x y 4 pue dar una solución al SEL: x + y x + y 4?
10 : Como la matriz aumentada es [ es cir y como x y x y 4, que x, y sea solución implica ( 1 ( 1 [ ( + 1 ( 1 + ( 4 ( 4, es la matriz aumentada x + y x + y 4 entonces x, y es solución a él.
11 : Ejemplo Suponga que x, y es una solución al SEL: x y x y 4 pue dar una solución al SEL: x y 1 x y 16?
12 : Como la matriz aumentada [ 1 es 1 4 x y x y 4, que x, y sea solución implica ( 1 ( + 1 si multiplicamos por 4 obtenemos ( ( y como [ ( 4 ( 1 16, es la matriz aumentada x y 1 x y 16 entonces x 1, y 8 es solución a él.
13 : Ejemplo Suponga que x, y es una solución al SEL: x y x y 4 pue dar una solución al SEL: x 6 y x y 4?
14 : Como la matriz aumentada es [ don y como x y x y 4, que x, y sea solución implica ( 1 ( 1 [ ( + 1 ( ( 4 ( 4, es la matriz aumentada x 6 y x y 4 entonces x, y 1 es solución a él.
15 : Ejemplo Suponga que x, y es una solución al SEL: x y x y 4 pue dar una solución al SEL: x 6 y + 8 z x y + 7 z 4?
16 : Como la matriz aumentada [ 1 es 1 4 don ( 1 y como x y x y 4, que x, y sea solución implica ( 1 ( + 1 ( + 1 [ ( ( 4 ( 4, es la matriz aumentada x 6 y + 8 z x y + 7 z 4 entonces x, y, z 0 es solución a él.
17 : Definición Sean v 1, v,..., v k, vectores n y sean c 1, c,..., c k escalares. El vector la forma c 1 v 1 + c v + + c k v k se llama combinación lineal v 1, v,..., v k. Los escalares c 1, c,..., c k se llaman coeficientes la combinación lineal. La solución a un SEL representa los coeficientes la combinación lineal las columnas la matriz coeficientes que produce el vector constantes. Es equivalente resolver un SEL a buscar la combinación lineal vectores que da un vector particular.
18 : Indique si el vector y es combinación lineal los vectores v 1, v, v. Don: ( ( ( ( y, v 1, v, v 8 8
19 : Indique si el vector y es combinación lineal los vectores v 1, v, v. Don: ( ( ( ( y, v 1, v, v 8 8 Solución La pregunta consiste en saber si existen escalares c 1, c y c tales que: c 1 v 1 + c v + c v y Sustituyendo los vectores, la relación anterior queda: ( ( ( ( c 1 + c + c 8 8 La matriz aumentada l sistema anterior queda: [ [ Al no haber solución, concluimos que no es combinación lineal.
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