UNIDAD 7.- Matrices (tema 1 del libro) = MATRICES

Transcripción

1 UNIDD.- Marces (ema del lbro). MTRICES Ua mar se puede eeder como ua abla de úmeros ordeados e flas columas Defcó.- Se llama mar de dmesó m a u cojuo de úmeros reales dspuesos e m flas columas de la sguee forma: a a a... a a a a... a a a a a am am am... am Ora forma de represear de forma geérca ua mar es: ( a j ) dode U elemeo geérco de la mar se desga por elemeo el subídce j dca la columa,,,..., m j,,,..., a j dode el subídce dca la fla que ocupa el Ejemplo.- Sea la mar, es ua mar de dmesó 4 ( flas 4 9 a a columas) dode, por ejemplo: a4 a Noacó.- Represeamos por M m al cojuo formado por odas las marces de dmesó m (es decr, co m flas columas). Represeamos por M al cojuo formado por odas las marces de dmesó, que se les llama de orde o be cuadradas (gual º de flas que de columas) Defcó.- Se llama dagoal prcpal de ua mar a los elemeos a Ejemplo.- E amaño maor los elemeos de la dagoal prcpal de la mar 9 Defcó.- Se llama dagoal secudara de ua mar a los elemeos a j que verfca j Ejemplo.- E amaño maor los elemeos de la dagoal secudara de la mar UNIDD.- Marces

2 UNIDD.- Marces 9. TIPOS DE MTRICES Mar fla: Es aquella mar que ee ua sola fla, es decr, es de dmesó ( ) π 9 es ua mar fla de dmesó 4 Mar columa: Es aquella mar que ee ua sola columa, es decr, es de dmesó m B es ua mar columa de dmesó Mar ula: Es aquella mar co odos sus elemeos ulos. Se deoa por m θ, o be, sólo por θ s se sobreeede su dmesó θ es la mar ula de dmesó Mar cuadrada: Como a sabemos es aquella mar que ee gual º de flas que de columas, e ellas o se habla de dmesó so de orde 9 es ua mar cuadrada de orde Mar ragular superor: Es aquella que ee odos los elemeos suados por debajo de la dagoal prcpal ulos C es ua mar ragular superor Mar ragular feror: Es aquella que ee odos los elemeos suados por ecma de la dagoal prcpal ulos 4 C es ua mar ragular feror Mar dagoal: Es aquella mar e la que odos los elemeos o suados e la dagoal prcpal so ceros o ulos. Normalmee se aplca a marces cuadradas. 4 es ua mar dagoal

3 Mar escalar: Es oda mar dagoal cuadrada e la que los elemeos de la dagoal prcpal so guales. E es ua mar escalar Mar udad o dedad: Es la mar escalar cuos elemeos de la dagoal prcpal vale. Se represea por Ι Ι o sólo por Ι. OPERCIONES CON MTRICES es la mar dedad de orde Defcó: Dos marces so guales s ee la msma dmesó s los elemeos que ocupa el msmo lugar e ambas so guales Suma de marces: Para sumar dos marces ( ) B ( ) sea de la msma dmesó a j b j, prmero hemos de cercoraros de que m la mar suma B es ua mar de la msma dmesó cuos elemeos se obee sumado los elemeos que ocupa el msmo lugar, es decr, B ( ) a j b j Se defe la dfereca B ( B), sedo ( B ) (mar opuesa de B) la mar que se obee cambado de sgo a los elemeos de la mar B Ejemplo.- Dadas las marces la mar B, calcular: 4 a) B 4 b) B Produco por u º real: Dado u º real k ua mar ( ) de dmesó m a j, se defe la mar k como la mar de dmesó m cuos elemeos so los de mulplcados por k, es decr, k ( k ) a j Ejemplo 4.- Dadas las marces la mar B, 4 4 a) Calcular B 9 b) Hallar ua mar X, que cumpla X B. Operamos gual que s fuera ua ecuacó, pero e ese caso es ua ecuacó marcal: X B X ( B) X X X VER: Ejerccos resuelos del lbro de eo de la pága UNIDD.- Marces

4 4. PRODUCTO DE MTRICES NOT MUY IMPORTNTE: Para poder mulplcar dos marces, el úmero de columas de la prmera ha de ser gual al úmero de flas de la seguda. Produco de ua mar fla por ua mar columa: El º de columas de la mar fla ee que ser gual a a... la mar columa es al º de flas de la mar columa. sí s la mar fla es ( ) b b C, eoces C es ua mar de dmesó (o sea, u úmero real) que se obee de la... b sguee forma: C ( a b a b... a b ) Ejemplo.- Dadas ( ), C D ( 4 ) eemos que: a) C ( ( ) ( ) ) ( ) b) D o se puede calcular pues el º de columas de la prmera (D) o cocde co el º de flas de la seguda () c) D C ( 4 4) () Produco de dos marces: Dada ua mar ( ) de dmesó a j 4 a B de b j m ua mar ( ) dmesó p (vemos que el º de columas de es gual al º de flas de B, ), la mar produco P B ( p j ) es ua mar de dmesó m p cuos elemeos p j se obee mulplcado la fla de la mar por la columa j de la mar B, como hemos eplcado e el puo aeror Ejemplo.- Calcular Como vemos la prmera mar ee dmesó la seguda mar 9 ee de dmesó, por ao se puede mulplcar el resulado es ua mar de dmesó - la fla de la ª mar por la columa de la ª mar da el elemeo p del produco - la fla de la ª mar por la columa de la ª mar da el elemeo p del produco ( ) 9 9 ( ) Ejemplo.- Dadas la mar B Calcular: a) B Se puede realar pues es de dmesó 4 B es de dmesó 4. El resulado será de dmesó B que os dejo a vosoros su realacó deallada UNIDD.- Marces

5 b) B No se puede hacer, el º de columas de B es o cocde co el º de flas de que es c) ampoco se puede hacer por las msmas raoes que e b). Sólo se podrá hacer e marces cuadradas las poecas Propedades del produco co marces cuadradas: a) El produco de marces cuadradas es asocavo: ( B C) ( B) C b) Las marces cuadradas de orde ee elemeo euro para el produco, que es la mar udad o dedad de orde : Ι Ι (recordemos que la mar udad era ua mar dagoal escalar co odos los elemeos de la dagoal prcpal valedo ) c) El produco de marces es dsrbuvo respeco de la suma de marces: ( B C) B C d) El produco de marces cuadradas, e geeral, o es comuavo: B B ormalmee VER: Ejerccos resuelos del lbro de eo de la pága. MTRIZ TRSPUEST. MTRIZ SIMÉTRIC Y NTISIMÉTRIC Defcó: Se llama mar raspuesa de ua mar de dmesó m a la mar que se obee al cambar e las flas por columas (ó las columas por flas). Se represea por ó rasp() su dmesó es m S ua mar es cuadrada, su raspuesa ee el msmo orde Ejemplo : Dada Propedades de la rasposcó: - ( ) B B - ( ) k k - ( ) B B - ( ) Defcó: Se llama mar smérca a oda aquella mar cuadrada que cocde co su raspuesa, Es decr, los elemeos smércos respeco de la dagoal prcpal so guales, a a So de la forma, e el caso de las cuadradas de orde, b c Defcó: Se llama mar asmérca a oda aquella mar cuadrada que cocde co la opuesa de su raspuesa, Es decr, los elemeos smércos respeco de la dagoal prcpal so opuesos, Los elemeos de la dagoal prcpal ha de ser ulos. So de la forma, e el caso de las cuadradas de orde, VER: Ejerccos resuelos del lbro de eo de la pága j a j a j a j UNIDD.- Marces

6 UNIDD.- Marces. MTRIZ INVERS Defcó: Dada ua mar cuadrada de orde, se llama mar versa de se oa por -, a la mar cuadrada de orde que verfca: - - I No odas las marces cuadradas ee versa para calcularlas aprederemos u méodo e el sguee ema. Por ahora s queremos calcular la versa edremos que aplcar la defcó de esa plaear el ssema de ecuacoes correspodee. Ejemplo 9.- Calcular la mar versa de Cosderemos (como vemos sale 4 ecuacoes) Ese méodo es largo edoso pues e ua mar cuadrada de orde sale 9 ecuacoes co 9 cógas.. RNGO DE UN MTRIZ Defcó: E ua mar de dmesó m, dremos que ua de sus flas, o ula, depede lealmee de las resaes flas s se puede poer como combacó leal de ellas, es decr, s m m dode los k so úmeros reales S la fla o se puede escrbr de la forma aeror dremos que es lealmee depedee de las resaes flas Ejemplo.- Dada la mar observamos (porque lo se de aemao) que la fla es combacó leal de las resaes, o sea, depede lealmee de ellas, pues: 4 Para las columas el cocepo es aálogo al de las flas, luego hablaremos de columas lealmee depedees o depedees de ua mar. Defcó: Se llama rago o caracerísca de ua mar al úmero de flas o columas lealmee depedees ere s. El méodo para calcular el rago de ua mar lo aprederemos e el ema sguee. quí os quedamos co el cocepo solamee. EJERCICIOS: De la pága, los ejerccos,,, 4,,,, 9,, De la pága 9, los ejerccos 4, 9,,, 4,