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ARITMÉTICA Y ÁLGREBA II: CLASE N°15 PROFESORA: GIMENEZ SABINA MATRIZ ADJUNTA Dada una matriz cuadrada a se define como matriz adjunta y se simboliza a la matriz transpuesta de la que resulta de la que resulta de sustituir en la matriz dada cada elemento por su adjunto correspondiente. En símbolos para una matriz de orden 3x3: ( ) ( ) ( ) donde son los adjuntos correspondientes a los elementos . Propiedad: El producto de una matriz por su adjunta es conmutativo e igual al producto del determinante de la matriz dada por la matriz identidad. | | Ejemplo: Calcule la adjunta de la matriz ( ) [ | | | | | | | | | | | | | | | | | |] ( ) ( ) Actividad: 1) Calcule el elemento de la matriz adjunta de ( ) ARITMÉTICA Y ÁLGREBA II: CLASE N°15 PROFESORA: GIMENEZ SABINA 2) Halle el elemento de la matriz adjunta de ( ) Matriz inversa: Sabemos por definición que una matriz A tiene inversa si verifica que: La condición necesaria y suficiente para que una matriz admita inversa es que sea cuadrada y su determinante no nulo. Dada | | Sabemos que | | Como | | multiplico miembro a miembro por | | | | | | | | | | | | Entonces | | Ejemplo: Si es posible, calcule la inversa de ( ) ¿B es cuadrada? Sí El | | | | por lo tanto existe la inversa y se calcula dividiendo cada elemento de por : ( ) ( ) ARITMÉTICA Y ÁLGREBA II: CLASE N°15 PROFESORA: GIMENEZ SABINA Por lo tanto ( ) Actividad: Halle si es posible la inversa de ( ) Aplicación: La criptografía o Teoría de códigos: La criptografía, que es el arte de ocultar mensajes en el mundo es empleada en los sistemas computarizados de algunas secretarías de estado y en las aduanas, principalmente. La Teoría de Códigos también se utiliza para detectar y corregir los errores que se transmiten en el envío de información por diversos medios, ya sea por fibra óptica, onda de los teléfonos celulares, vía satélites o por cable. Para algunos se define como una ciencia de crear y decifrar códigos mientras que para otros es sólo la técnica de codificación y decodificación de mensajes. Las matrices se utilizan para desarrollar sistemas de código. Se puede construir un código sencillo asociando un número diferente a cada letra del abecedario y un número diferente para el espacio. EJEMPLO: A=1 E=5 I=9 M=13 P=17 T=21 X=25 B=2 F=6 J=10 N=14 Q=18 U=22 Y=26 C=3 G=7 K=11 Ñ=15 R=19 V=23 Z=27 D=4 H=8 L=12 O=16 S=20 W=24 ESPACIO=28 Supongamos que dos personas, Juan y Maria desean comunicarse entre sí usando un código porque suponen que sus llamadas telefónicas y su correo fueron intervenidos. Si Juan le envía a Maria el mensaje: “LLAMAME MAÑANA”, utilizando el sistema anterior de sustitución, escribiría: 12 12 1 13 1 13 5 28 13 1 15 1 14 1 Este tipo de código, sin embargo, es fácil de decifrar. Para lograr el objetivo propuesto ellos pueden trabajar con matrices y establecer una matriz no singular, por ejemplo, de orden 2, llamarla “matriz de código” o “matriz de codificación”. ARITMÉTICA Y ÁLGREBA II: CLASE N°15 PROFESORA: GIMENEZ SABINA Supongamos que acuerdan la siguiente matriz de código: ( ) Juan separa el mensaje en parejas de letras teniendo en cuenta además el espacio y cada pareja la escribe como una matriz de orden 2x1. Así surgen para el mensaje “LLAMAME MAÑANA”, siete matrices de 2x1: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Juan decide transformar cada una de las 7 matrices por el producto de Calculando todos los productos resultaría: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Ahora Juan está en condiciones de escribir el mensaje codificado: 12 48 1 16 1 16 5 43 13 40 15 46 14 43 Maria recibie el mensaje y necesita descubrir se contenido. Debe decodificarlo. Si existe una matriz de código entre ellos, necesitan también una “matriz decodificadora” o “matriz de decodificación”. Esta nueva matriz es la INVERSA DE LA MATRIZ DE CÓDIGO. Es decir,: si cada cada vector del mensaje original se obtiene haciendo . Buscamos la inversa de A y decodificamos el mensaje: Por lo tanto: ( ) ARITMÉTICA Y ÁLGREBA II: CLASE N°15 PROFESORA: GIMENEZ SABINA Resolvemos: ( ) ( ) ( ) que representan las 2 primeras letras del mensaje ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Tener en cuenta que: Los elementos de la matriz que se elige como matriz de código deben ser números enteros y los elementos de su inversa también. Un mensaje se puede codificar también separando en grupo de 3 o más letras. Si se separa en grupos de 3 letras se debe elegir una matriz de codificación de orden 3 que tenga inversa y cumpla con las características enunciadas. Para un grupo de 4 letras se usa una matriz de 4x4. Cuando más grande es el número de letras elegidas por grupo, más difícil resultará romper el código para alguien que no lo conoce. Actividad: Usando el código presentado que asocia a cada letra del abecedario un número y la matriz de código ( ) a) Codifique el mensaje “NOS VEMOS EL MARTES” b) Descodifique el mensaje:”65 35 43 22 166 94 168 98 94 53 17 10 105 62”
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