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MATRICES TIPOS Y OPERACIONES ¿Para qué me sirven? MATRICES - TIPOS - ÁLGEBRA DEMATRICES Resuelven muchos problemas: En la ingeniería se usa en las Celosías Planas, que me llevan a resolver sistemas de ecuaciones. Transmisión de calor en Placas, aquí se ve la distribución de temperaturas. Finalmente todo con el cálculo matricial • Estudio del genoma humano • Circuitos eléctricos • Presiones hidrostáticas • Análisis de velocidades • Espejos dieléctricos • Teoría de grafos, redes • etc. https://es.slideshare.net/lopezcolina/2-celosas https://areamecanica.files.wordpress.com/2012/12/ funcionamiento3-color-esp.png https://es.slideshare.net/lopezcolina/2-celosas LOGRO DE SESIÓN Al finalizar la sesión, el estudiante ubica los elementos de una matriz por medio de la lectura de filas y columnas e identifica los diferentes tipos de matrices y realiza operaciones con matrices. Datos/Observaciones TIPOS OPERACIONES ¿Qué es una matriz?. MATRICES - TIPOS - ÁLGEBRA DEMATRICES Una matriz 𝐴𝑚×𝑛es un arreglo rectangular 𝑚× 𝑛 de números dispuestos en 𝑚 filas (reglones) y 𝑛 columnas. 𝐴 = 𝑎11 𝑎12 𝑎13 ⋯ 𝑎1𝑛 𝑎21 𝑎22 𝑎23 ⋯ 𝑎2𝑛 ⋮ ⋮ ⋮ ⋱ ⋮ 𝑎𝑚1 𝑎𝑚2 𝑎𝑚3 ⋯ 𝑎𝑚𝑛 𝑚×𝑛 fila 1 columna 3 Ahhh ¡entonces ésta matriz tiene m filas y n columnas! 1 TIPOS DE MATRICES MATRICES - TIPOS - ÁLGEBRA DEMATRICES Matriz Fila Matriz Columna Matriz Rectangular Matriz Cuadrada 1 TIPOS DE MATRICES MATRICES - TIPOS - ÁLGEBRA DEMATRICES Matriz Nula Matriz Triangular Superior Matriz Triangular Inferior Matriz Diagonal Matriz Identidad ( 𝐼 ) 1 TIPOS DE MATRICES MATRICES - TIPOS - ÁLGEBRA DEMATRICES Matriz Transpuesta Matriz Simétrica 𝐴 = 𝐴𝑡 Matriz Antisimétrica 𝐴𝑡 = −𝐴 2 OPERACIONES CON MATRICES MATRICES - TIPOS - ÁLGEBRA DEMATRICES 𝐴 ∙ 𝐵 ≠ 𝐵 ∙ 𝐴 SUMA: Solo si tienen el mismo orden PRODUCTO: Solo si las columnas de la 1ra coinciden con las filas de la 2da. 𝐴 ± 𝐵 = 𝑎𝑖𝑗 𝑚×𝑛 ± 𝑏𝑖𝑗 𝑚×𝑛 𝐴𝑚× 𝑝 ∙ 𝐵𝑝 ×𝑛 = 𝐶𝑚×𝑛 𝑘 es un número llamado escalar. 𝑘𝐴 = 3 2 3 −7 1 = 6 9 −21 3 No está definida para matrices. 𝑘𝐴 𝑘 ∙ 𝑎𝑖𝑗 𝑚×𝑛 = 𝑘𝑎𝑖𝑗 𝑚×𝑛 2 OPERACIONES CON MATRICES MATRICES - TIPOS - ÁLGEBRA DEMATRICES 𝐴𝑚×𝑛 ÷ 𝐵𝑞×𝑛 = 𝑁𝑂 𝑠𝑒 𝑝𝑢𝑒𝑑𝑒 PRODUCTO POR UN ESCALAR: DIVISIÓN: 2.1 ERROR EN LA SUMA MATRICES - TIPOS - ÁLGEBRA DEMATRICES Solo se suman matrices del mismo orden 𝐴 + 𝐵 = 3 −1 5 2 𝟐×𝟐 + 0 1 −1 5 6 −4 𝟑×𝟐 NO se pueden sumar matrices con diferentes ordenes 2𝑥2 ≠ 3𝑥2 2.2 ERROR EN LA MULTIPLICACIÓN MATRICES - TIPOS - ÁLGEBRA DEMATRICES 𝐴 ∙ 𝐵 = 0 −1 −5 10 2×2 Tiene que coincidir la columna de A con la fila de B𝐴 ∙ 𝐵 = 0 1 −1 5 2×2 ∙ 3 −1 5 2 2×2 NO se debe multiplicar término a término 𝐴 ∙ 𝐵 = 0 1 −1 5 2×2 ∙ 3 −1 5 2 2×2 = 0 + 5 0 + 2 −3 + 25 1 + 10 = 5 2 22 11 2.3 ERROR EN LA POTENCIA MATRICES - TIPOS - ÁLGEBRA DEMATRICES 𝐴2 = 32 −1 2 52 22 Se multiplica 𝐴 ∙ 𝐴 = 9 1 25 4 𝐴2 = 3 −1 5 2 ∙ 3 −1 5 2 = 9 − 5 −3 − 2 15 + 10 −5 + 4 = 4 −5 25 −1 NO se debe elevar cada término al cuadrado MATRICES - TIPOS - ÁLGEBRA DEMATRICES 𝑚1 ∙ 𝑚2 = −1 EJERCICIOS EXPLICATIVOS 1. Determine 𝑀 = 𝐴𝐵 + 2𝐴, siendo: 𝐴 = 1 −2 0 3 −1 2 2×3 𝐵 = 1 3 1 0 −1 −4 0 2 5 3×3 Solución: 𝐴𝐵 = 1 −2 0 3 −1 2 2𝑥3 1 3 1 0 −4 2 −1 0 5 3𝑥3 𝐴𝐵 = 1 + 0 + 0 3 + 8 + 0 1 − 4 + 0 3 + 0 − 2 9 + 4 + 0 3 − 2 + 10 2𝑥3 𝐴𝐵 = 1 11 −3 1 13 11 2𝑥3 𝑀 = 𝐴𝐵 + 2𝐴 𝑀 = 1 11 −3 1 13 11 2𝑥3 + 2 1 −2 0 3 −1 2 2𝑥3 𝑀 = 1 11 −3 1 13 11 2𝑥3 + 2 −4 0 6 −2 4 2𝑥3 𝑀 = 3 7 −3 7 11 15 2𝑥3 Rpta.: 𝑴 = 𝟑 𝟕 −𝟑 𝟕 𝟏𝟏 𝟏𝟓 𝟐𝒙𝟑 MATRICES - TIPOS - ÁLGEBRA DEMATRICES 𝑚1 ∙ 𝑚2 = −1 EJERCICIOS EXPLICATIVOS 2. Si 𝐴 = 1 2 −3 2 0 4 0 3 −2 ; 𝐵 = 0 −1 1 3 2 2 1 5 −4 Determine 𝑋 si 𝐴 + 𝐵 𝑡 = 𝐵2 − 2𝑋 Solución: 2𝑋 = 𝐵2 − 𝐴 + 𝐵 𝑡 𝐵2 = 0 −1 1 3 2 2 1 5 −4 0 −1 1 3 2 2 1 5 −4 𝐵2 = 0 − 3 + 1 0 − 2 + 5 0 − 2 − 4 0 + 6 + 2 −3 + 4 + 10 3 + 4 − 8 0 + 15 − 4 −1 + 10 − 20 1 + 10 + 16 2𝑋 = −2 3 −6 8 11 −1 11 −11 27 − 1 2 −3 2 0 4 0 3 −2 + 0 −1 1 3 2 2 1 5 −4 𝑡 2𝑋 = −2 3 −6 8 11 −1 11 −11 27 − 1 1 −2 5 2 6 1 8 −6 𝑡 2𝑋 = −2 3 −6 8 11 −1 11 −11 27 − 1 5 1 1 2 8 −2 6 −6 Rpta: 𝑋 = 1 2 −3 −2 −7 7 9 −9 13 −17 33 LISTO PARA MIS EJERCICIOS RETOS Experiencia Grupal Desarrollar los ejercicios en equipos Equipos de 5 estudiantes Tiempo : 20 min EJERCICIOS RETOS 1. Si 𝐴 es una matriz identidad, Calcular 𝑥𝑦𝑧 + 𝑚𝑛𝑝 + 𝑞𝑟𝑡 si: 𝐴 = 𝑥 𝑚 − 1 𝑛 − 2 𝑞 + 1 𝑦 𝑝 − 3 𝑟 + 2 𝑡 + 3 𝑧 2. Si 𝐴 = 3 1 −2 −7 1 4 8 3 6 , 𝐵 = 6 7 −5 8 4 −2 −1 9 1 𝑦 𝐶 = 6 3 −7 12 5 −6 −1 14 10 , Resolver la Siguiente Ecuación: 2 𝑋 − 2𝐶 = 3𝑋 − 𝐶 − 2 𝐴 + 2𝐵 − 𝑋 3. En una página deteriorada de un antiguo texto se encuentra que la matriz 𝐴 = 1 𝑥 0 0 0 𝑦 0 0 𝑧 y del producto 𝐴2𝐴𝑡 solo se puede leer la última columna ∗ ∗ −6 ∗ ∗ 2 ∗ ∗ −1 . Hallar 𝑥 + 𝑦 + 𝑧. 4. Si 𝐴 = 1 𝑎 − 𝑏 −1 2 3 𝑏 𝑏 − 𝑥 𝑎 − 𝑥 4 es una matriz simétrica, hallar 𝐴2. 5. Escribir Explícitamente las siguientes Matrices: 𝐴 = 𝑎𝑖𝑗 ∈ 𝐾 3𝑥2 / 𝑎𝑖𝑗 = 𝑖 + 2𝑗 𝐵 = 𝑏𝑖𝑗 ∈ 𝐾 3𝑥4 / 𝑏𝑖𝑗 = max (𝑖, 𝑗) Espacio de Preguntas Tiempo : 10 min Pregunta a través del chat o levantando la mano en el Zoom. Comparte tus dudas de la sesión o de los ejercicios y problemas que acaban de trabajar en los grupos. Si no tienes preguntas el profesor realizará algunas Datos/Observaciones Conclusiones 1. Saber identificar los distintos tipos de matrices. 2. No podemos sumar ni restar si las matrices no tienen el mismo orden. 3. Para multiplicar dos matrices, el número de columnas de la primera matriz debe ser igual al número de filas de la segunda matriz. Datos/Observaciones Matrices Datos/Observaciones FINALMENTE Gracias por tu participación Hemos visto la importancia en la vida cotidiana del cálculo matricial Ésta sesión quedará grabada PARA TI 1. Revisa los ejercicios indicados y realiza la Tarea de ésta sesión. 2. Consulta en el FORO tus dudas.
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