Vectores y matrices. x 1. x 2. x n. vector columna. X x 1, x 2,...,x n vector fila. a 11 a a 1m. a 21 a a 2m... a n1 a n2...

Documentos relacionados
CAPITULO 0 CONCEPTOS BASICOS DE ALGEBRA Y PROGRAMACION LINEAL Algebra lineal Notación básica.

ELEMENTOS DE ÁLGEBRA MATRICIAL

Ejercicios para exámenes de Matemáticas (CCAA y CTA) Vectores

2.- ESPACIOS VECTORIALES. MATRICES.

MÉTODOS MATEMÁTICOS ESPACIOS DE HILBERT Y OPERADORES LINEALES. Profesora: Mª Cruz Boscá TEMA 2: ESPACIOS EUCLÍDEOS Y DE HILBERT

GUÍA DE ESTUDIO ÁLGEBRA LINEAL

Coordinación de Matemática II (MAT022)

Los vectores desempeñan un papel importante en Matemáticas, Física e Ingeniería y actualmente en materias como procesamiento de imágenes.

Un sistema de m ecuaciones lineales con n incógnitas es un conjunto de m igualdades del tipo:......

Guía Semana 9 1. RESUMEN. Universidad de Chile. Ingeniería Matemática

6.3. Uso de la SVD para determinar la estructura de una matriz. Primero definiremos algunas características de matrices.

DISCUSIÓN Y RESOLUCIÓN DE ECUACIONES LINEALES. TEOREMA DE ROUCHE. REGLA DE CRAMER. MÉTODO DE GAUSS-JORDAN

Transformaciones Lineales

Ejemplo: 0+0i y -3+0i representan los números reales 0 y 3 respectivamente. Si a=0 se considera un número imaginario puro a 0+bi

e i y i y i y i 0 1 x 1i 2 x 2i k x ki

- Fernando Sánchez - Departamento de Matemáticas - Universidad de Extremadura

CAP ITULO I ALGEBRA LINEAL. 1

es ligada, siendo v V Dos subespacios F y G de V son suplementarios si y solo si se verifica:

1. ESPACIOS VECTORIALES

- Fernando Sánchez - Departamento de Matemáticas - Universidad de Extremadura. Cálculo I

Capítulo 9. Método variacional

FUNCIONES. ( a) IGUALDAD DE FUNCIONES Sí y son dos funciones, diremos que las funciones f y

GUÍA DE REPASO DE FACTORIZACIÓN, POTENCIACIÓN Y RADICACIÓN

bc (b) a b + c d = ad+bc a b = b a

UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Instituto de Ciencias Básicas. Álgebra Lineal. Isabel Arratia Zárate

Figura 1. Se dice que un subespacio vectorial F de E es A-invariante si los vectores u de F siguen estando en F al transformarse por A, esto es,

Resumen No Distribución Conjunta de Variables Aleatorias (contin.) Ma34a Prob. y Proc. Estocásticos 29 de Junio, 2006

TEMA 10: POSICIONES RELATIVAS DE RECTAS Y PLANOS

CAPÍTULO 7 ESPACIOS VECTORIALES EUCLIDIANOS

E.T.S.I. Industriales y Telecomunicación Curso Grados E.T.S.I. Industriales y Telecomunicación. Tema 1: Números complejos

Trabajo Práctico Nro. 9 ECUACIONES DIFERENCIALES EN DERIVADAS PARCIALES Y SERIES DE FOURIER

Tema 2. Espacios vectoriales, aplicaciones lineales, diagonalización

CRIPTOGRAFIA BASICA Y SISTEMAS DE ECUACIONES LINEALES

CLASE SOBRE APLICACIONES LINEALES

α, entonces se cumple que: T ( x) α T ( x)

Universidad Antonio Nariño Matemáticas Especiales

Resumen que puede usarse en el examen

con operacion inversa la resta (suma de opuestos) y una operacion producto escalar, que no es interna,

Matemáticas I. Tema 2 E.I.I. Aplicaciones Lineales y Matrices. Curso

LOS NUMEROS REALES. Conjunto no vacío designado como R y denominado conjunto de los números reales. En

Números Complejos. Capítulo Los números complejos. 1.2 El plano complejo. 2 Matemáticas 1 : Preliminares

1) Considera el sistema de ecuaciones:

ALGEBRA VECTORIAL Y MATRICES.

VECTORES. A partir de la representación de, como una recta numérica, los elementos

Tema 1. 1 Álgebra lineal. Aurea Grané Departamento de Estadística Universidad Carlos III de Madrid. 1.1 Vectores de R n. 1. Vectores. 2.

KEYWORDS Orthogonality, direct sum, projections operators, orthogonal projections, Hilbert space.

4.- Aproximación Funcional e Interpolación

Aritmética. Introducción. De la definición anterior se pueden deducir las siguientes propiedades:

INTRODUCCIÓN A LAS ECUACIONES DIFERENCIALES ORDINARIAS

Álgebra I Práctica 3 - Números enteros (Parte 1)

CURSO DE GEOMETRÍA ANALÍTICA. Oscar Cardona Villegas Héctor Escobar Cadavid

GUÍA DE ESTUDIO ÁLGEBRA LINEAL

4. Sucesiones de números reales

Convolución discreta cíclica

GUIA DE ESTUDIO Nro 1

APLICACIONES LINEALES.

CRIPTO II UT I N 01 BASES TEORICAS I

UNIDAD 2 Ecuaciones Diferenciales Lineales de Orden Superior

CURSO DE GEOMETRÍA ANALÍTICA. Oscar Cardona Villegas Héctor Escobar Cadavid

TALLER DE MATEMÁTICAS DESIGUALDADES

Curso: 3 E.M. ALGEBRA 8

Sumatoria, Progresiones y Teorema del Binomio

Álgebra para ingenieros de la Universidad Alfonso X

Técnicas de contar MATEMÁTICA DISCRETA I. F. Informática. UPM. MATEMÁTICA DISCRETA I () Técnicas de contar F. Informática.

Sistemas de Ecuaciones Lineales. M. en I. Gerardo Avilés Rosas

1 Vectores de R n. Tema 1. Álgebra matricial. 1.2 Dependencia lineal

CLAVES DE CORRECCIÓN GUÍA DE EJERCITACIÓN FACTORES Y PRODUCTOS PREGUNTA ALTERNATIVA Nivel

1. Indique para cada una de las afirmaciones siguientes, si es verdadera o falsa, justificando su determinación. r r r r r r

Técnicas para problemas de desigualdades

Asignatura: Geometría I Grado en Matemáticas. Universidad de Granada Tema 2. Espacios vectoriales

MATEMÁTICA LIC. Y PROF. EN CS. BIOLÓGICAS

EJERCICIOS DE MATRICES

Unidad 1: Las Ecuaciones Diferenciales y Sus Soluciones

Espacio vectorial ESPACIO VECTORIAL. 8.- Intersección y suma de subespacios vectoriales

Sistemas. Matrices y Determinantes 1.- Si A y B son matrices ortogonales del mismo orden:

Sistema de ecuaciones lineales

ÁLGEBRA DPTO. MATEMÁTICA APLICADA II ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR INGENIEROS INGENIERÍA INDUSTRIAL PLAN DE LA ASIGNATURA. 1. Información general.

Método de Mínimos Cuadrados

Tema 1: Números Complejos

Combinatoria. Tema Principios básicos de recuento

INTRODUCCIÓN A LOS NÚMEROS COMPLEJOS

ANILLOS Rodrigo Vargas

Técnicas para problemas de desigualdades

Factorizar es escribir o representar una expresión algebraica como producto de sus factores: Factor común:

, como el cociente = (n k)!k! Propiedades de los números combinatorios: n k = n. k x n k y k +... ( ) Dando valores x=y=1, se obtiene la igualdad n

"MATEMÁTICA BÁSICA II"

Construcción de los números reales.

1. Sistemas de referencia. TEMA 51. Sistemas de referencia en el plano y en el espacio. Ecuaciones de la recta y el plano. Relaciones afines.

FACTORIZACIÓN DE POLINOMIOS

Una ecuación diferencial lineal de orden superior general tendría la forma. (1) dx dx

Series de números reales

ÁLGEBRA DPTO. MATEMÁTICA APLICADA II ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR INGENIEROS INGENIERÍA INDUSTRIAL PLAN DE LA ASIGNATURA. 1. Información general.

Raices de Polinomios. Jorge Eduardo Ortiz Triviño

2 OBJETIVOS TERMINALES. Al finalizar el curso el estudiante estará en capacidad de:

TEMA 12 ESPACIOS VECTORIALES. A lo largo de este tema 12 denotaremos mediante la letra K un cuerpo conmutativo, (K, +, ).

Series alternadas Introducción

Polinomio Mínimo en Campos Cuadráticos

Métodos Numéricos (SC 854) Ajuste a curvas. 2. Ajuste a un polinomio mediante mínimos cuadrados

UNIDAD 1 Ecuaciones Diferenciales de Primer Orden

Límite y Continuidad de Funciones.

Transcripción:

Vectores y matrices x 1 X x 2. x vector columa X x 1, x 2,...,x vector fila a 11 a 12... a 1m A a 21 a 22... a 2m............ a 1 a 2... a m Matriz traspuesta a 11 a 21... a 1 A a 12 a 22... a 2............ a 1m a 2m... a m : 1) A B A B 2) A i A i 3) AB B A 4) A i A A 1...A 1 Matriz simétrica: A x es simétrica si A A Traza de ua matriz cuadrada:

a ii Tr A : 1) Tr A Tr A 2) Tr A i Tr A i 3) Tr AB Tr BA 4) Tr ABC Tr BCA Tr CAB 5) Tr A Tr A siedo u escalar Determiate de ua matriz cuadrada de orde : ua permutació del cojuto 1,2,..., i : el i-ésimo elemeto de # : el úmero de iversioes de la permutació det A 1 # a i,i 1) det A det A 2) det diag a 1,...,a 3) det AB det A det B 4) det AA 0 a i Iversa de ua matriz cuadrada Sea A ua matriz cuadrada de orde, si existe B tal que AB BA I, B se deomia iversa de A y se ota A 1.E este caso A se dice o sigular. 1) det A 1 1 det A 2) AB 1 B 1 A 1, si las iversas existe 3) A 1 A 1 4) Si A es simétrica, A 1 tambiéloes 5) Si A es o sigular, det A 0 Rago de ua matriz: es el úmero de filas o de columas liealmete idepedietes : 1) Si A xp,rg A mi,p

2) Si A x y rg A, etoces existe A 1 3) rg AB mi rg A,rg B 4) rg A rg A rg AA rg A A Iversa geeralizada: ua iversa geeralizada de A (siedo A ua matriz o ecesariamete cuadrada) es ua matriz A que satisface: AA A A Todas las matrices tiee al meos ua iversa geeralizada Si A es o sigular, A A 1 Si A es sigular, A o es úica Ejemplo Sea X ua matriz de dimesió xp, de rago p, ua iversa geeralizada de X es X X X 1 X ya que XX X X X X 1 X X X Iversa geeralizada de Moore Perose: dada ua matriz A de xp existe ua úica matriz M de px, tal que a) AMA A b) MAM M c) AM es simétrica d) MA es simétrica Si A es cuadrada y o sigular etoces M A 1. MA es la matriz de proyecció e el espacio fila de A. AM es la matriz de proyecció e el espacio columa de A Sea X ua matriz de dimesió xp, de rago p, la iversa geeralizada de Moore Perose de X es M X X 1 X Producto itero o escalar de vectores Sea x e y vectores e, x,y x y y x x i y i 1) x,y y,x 2) ax,y a x,y 3) x 1 x 2,y x 1,y x 2,y

2 x i Se defie la orma de x como x x x Desigualdad de Cauchy Schwarz: x,y 2 x 2 y 2 La distacia etre dos vectores x e y se defie como x y Vectores ortogoales x e y so ortogoales si x,y 0 y se escribe x y Teorema de Pitágoras Sea v 1,v 2,...v vectores ortogoales dos a dos e, 2 v i v i 2 Proyecció ortogoal de u vector e la direcció de otro: Dado el vector y, se defie el vector proyecció de dicho vector sobre u vector x como y proy y/x tal que: 1) y bx para algú escalar b 2) y y x o equivaletemete y,x y,x Al buscar el valor del escalar b que satisface dichas codicioes 0 para x 0 y y,x / x 2 y x 0 1) y y 2 y ax 2 cualquiera sea el escalar a 2) proy cy/x cproy y/x 3) proy y/cx proy y/x Vector ortogoal a u subespacio U vector y es ortogoal a u subespacio V de,si es ortogoal a todos los vectores de V Proyecció de u vector sobre u subespacio La proyecció de u vector y e u subespacio V de, es el vector proy y/v y tal que y y V,el vector e y y es el residuo de y relativo a V.

Propiedadades 1) Sea v 1,v 2,...v vectores que determia ua base ortogoal de V, proy y/v proy y/v i 2) Sea w V, y w 2 y y 2 Matriz ortogoal: ua matriz cuadrada es ortogoal si AA A A I : sea A y B matrices ortogoales 1) AB es ortogoal 2) det A 1 3) Las filas de A so vectores ortoormales al igual que las columas Matriz idempotete: ua matriz P es idempotete si P 2 P Matriz de proyecció: es ua matriz P idempotete y simétrica 1) Todas las matrices idempotetes excepto la idetidad so sigulares 2) Si P es idempotete I P tambiéloes 3) Si P es ua matriz de proyecció rg P Tr P Teorema Sea x 1,x 2,...,x u sistema de geeradores del subespacio V, si proy y/v y b 1 x 1 b 2 x 2... b x se ecesita que: y,x i y,x i i :1 i, estas codicioes so coocidas como ecuacioes ormales, dichas codicioes e forma matricial se puede expresar como X X b X y siedo X la matriz x 1,x 2,...,x, es decir la matriz cuyas columas so los vectores del sistema de geeradores de V Si X X es o sigular ( equivaletemete x 1,x 2,...,x es ua base de V la proyecció es úica y b X X 1 X y y Xb X X X 1 X y Py siedo P X X X 1 X la matriz de proyecció que

proyecta y sobre V. Si V es el complemeto ortogoal de V, I P es la matriz de proyecció de y sobre V Autovalores y autovectores Sea A ua matriz cuadrada de orde, u escalar, v u vector, si se satisface la codició Av v, es u autovalor de A y v es el autovector asociado. Av v es equivalete a det A I 0 (ecuació característica) que es u poliomio e de grado. Los autovalores so etoces las raíces de la ecuació característica. 1) tr A es la suma de los autovalores y det A es el producto de los autovalores 2) Si es u autovalor de A, es u autovalor de A 3) Si A es o sigular y es u autovalor de A, 1 es u autovalor de A 1 4) Si es u autovalor de A,c es u autovalor de ca Teorema Si 1, 2,..., so autovalores distitos de la matriz A y v 1,v 2,...,v so autovectores asociados a 1, 2,..., respectivamete, etoces v 1,v 2,...v so liealmete idepedietes. Autovalores y autovectores de matrices simétricas 1) A tiee autovalores 1, 2,..., reales pero o ecesariamete todos distitos 2) rg A úmero de autovalores o ulos 3) Si v 1 y v 2 so autovectores asociados a autovalores distitos, etoces so ortogoales 4) Si i es raíz de multiplicidad r de la ecuació característica se puede ecotrar r autovectores ortogoales asociados co i 5) Si los autovectores se elige además de orma 1, se puede ecotrar u cojuto de autovectores ortoormales u 1,u 2,...,u correspodietes a los autovalores 1, 2,...,, repitiedo u autovalor r veces si su multiplicidad es r, de modo que geere Descomposició espectral

Si diag 1, 2,...,, U u 1,u 2,...,u etoces AU U siedo además U U I etoces U AU y A U U que se cooce como la descomposició espectral de A 1) Si P es ua matriz de proyecció, P tiee rago r si y sólo si tiee r autovalores iguales a 1 y r iguales a cero 2) Si P es ua matriz de proyecció,p tiee los mismos autovalores que P y por lo tato el mismo rago 3) Si A es ua matriz ortogoal y es u autovalor de A, etoces 1/ tambié es autovalor de A Formas cuadráticas Sea A ua matriz simétrica de orde y X u vector de, etoces X AX se deomia forma cuadrática. La matriz A (o su correspodiete forma cuadrática) se dice semidefiida positiva si X AX 0 X La matriz A se dice defiida positiva si X AX 0 X 0 1) Los autovalores de ua matriz semidefiida positiva so todos o egativos 2) Los autovalores de ua matriz defiida positiva so todos positivos y por lo tato A es o sigular 3) A es semidefiida positiva de rago r si y sólo si existe ua matriz de rago r tal que A RR 4) A es defiida positiva si y sólo si existe ua matriz R o sigular tal que A RR 5) Si A es defiida positiva, A 1 tambiéloes 6) Si A es defiida positiva, rg CAC rg A 7) Si X es ua matriz de xp de rago p, etoces X X es defiida positiva