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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Estudios Superiores Plantel Aragón INGENIERIA INDUSTRIAL CLASE: algebra lineal Trabajo PRACTICA GRUPO:8105 NOMBRE DEL PROFESOR: ALBERTO HIGUERA GARCIA NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO FECHA DE ENTREGA: SEPTIEMBRE DEL 2021 Instrucciones: Resuelve completa y correctamente cada uno de los siguientes ejercicios y problemas. 1. Sean A y B dos matrices cuadradas del mismo taman˜o invertibles. Demostrar que adj(AB) = adj(B)adj(A). 2. Sea V un espacio vectorial y sean W1 y W2 dos subespacios de V . Demostrar que W1∩W2 tambien es un subespacio de V . 3. Determine si el siguiente conjunto de vectores es una base de M2,2. . 4. Encuentre una base y la dimensi´on del espacio nulo de la matriz . 5. Sean B1 = {(1,1,1),(5,11,12),(−2,3,4)} y B2 = {(1 − 1,1),(3,−2,−2),(−2,2,−3)} dos bases de R3. Encontrar las matrices de coordenadas de los vectores respecto a la base B2, si [ 1]B1 = ,[ 2]B1 = , −366 54 . Instrucciones: Resuelve completa y correctamente cada uno de los siguientes ejercicios y problemas. 1. Si A una matriz cuadrada n × n invertible, demuestre que |adj(adj(A))| = |A|(n−1)2. 2. Sea V un espacio vectorial y sean W1 y W2 dos subespacios de V . Demostrar que W = W1 ⊕ W2 = {w~ ∈ V |w~ = w~1 + w~2conw~1 ∈ W1yw~2 ∈ W2} tambi´en es un subespacio. 3. Determine si el siguiente conjunto de vectores es una base de M2,2. . 4. Encuentre una base y la dimensi´on del espacio nulo de la matriz . 5. Sean B1 = {(1,1,1),(5,11,12),(−2,3,4)} y B2 = {(1 − 1,1),(3,−2,−2),(−2,2,−3)} dos bases de R3. Decodifique el mensaje enviado v´ıa las matrices de coordenadas de los vectores respecto a la base B , , . Evaluaci´on 1 SEGUNDO EXAMEN PARCIAL ALGEBRA LINEAL 29 de abril de 2019 Prof. Perla Rebeca S´anchez Vargas Nombre: • Resuelva de manera clara y detallada sin omitir procedimiento los siguientes problemas. No esta permitido el uso del celular. 1. (2pts) Determine si los siguientes vectores forman una base de R3. Justifique su respuesta. 1 −1 4 2 , 1 , −1 3 −1 1 2. (2pts) Para la siguiente transformaci´on lineal encuentre AT, nuT, imT, y sus respectivas dimensiones. T : P3 −→ P3 Tdp(x)e = p00(x) + p(0) 3. (2pts) Construya una base ortonormal para el subespacio vectorial dado. H = {(x,y,z,w) ∈R4 : x − y + 7z − w = 0 y 2x − 3y + 8z + w = 0} Es decir el conjunto de las soluciones del sistema de ecuaciones. −1 4. (2pts) En R3 suponga que (x)B1 = 0 , donde B1 es la base can´onica . Escriba x en t´erminos de 1 la base obteniendo la matriz de transici´on. 5. (1pts) Pruebe que el espacio generado por los vectores {v1,v2,...,vn} es un subespacio vectorial. 6. (1pts) Demuestre que el conjunto de nu´meros reales positivos forma un espacio vectorial bajo las operaciones x + y = xy, αx = xα TERCER EXAMEN PARCIAL ALGEBRA LINEAL 30 de mayo de 2019 Nombre: • Resuelva de manera clara y detallada sin omitir procedimiento los siguientes problemas. No esta permitido el uso del celular. No esta permitido el uso de calculadora 1. (3pts) Determine si la siguiente matriz es diagonalizable. De ser as´ı, diagonalice la matriz A. 2. (3pts)Sea B una matriz invertible de nxn. Demuestre que T : Mmn −→ Mmn definida por T(A) = AB es un isomorfismo 3. (1pts)Escriba si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a. Eigenvectores correspondientes al mismo eigenvalor son siempre linealmente dependientes b. Una matriz A es diagonalizable si y solo si la multiplicadad algebraica de cada eigenvalor es igual a la dimensi´on del espacio Eλ 4. (3pts)Demuestre que si A y B son matrices semejantes de nxn, entonces A y B tienen el mismo polinomio caracter´ıstico, y por tanto los mismos valores caracter´ısticos. TERCER EXAMEN PARCIAL ALGEBRA LINEAL 30 de mayo de 2019 Nombre: • Resuelva de manera clara y detallada sin omitir procedimiento los siguientes problemas. No esta permitido el uso del celular. No esta permitido el uso de calculadora 1. (3pts) Determine si la siguiente matriz es diagonalizable. De ser as´ı, diagonalice la matriz A. 2. (3pts) Sea B una matriz invertible de nxn. Demuestre que T : Mmn −→ Mmn definida por T(A) = AB es un isomorfismo 3. (1pts)Escriba si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a. Eigenvectores correspondientes al mismo eigenvalor son siempre linealmente dependientes b. Una matriz A es diagonalizable si y solo si la multiplicadad algebraica de cada eigenvalor es igual a la dimensi´on del espacio Eλ 4. (3pts) Demuestre que si A y B son matrices semejantes de nxn, entonces A y B tienen el mismo polinomio caracter´ıstico, y por tanto los mismos valores caracter´ısticos. ESCUELA SUPERIOR DE CÓMPUTO PRIMER EXAMEN DE ÁLGEBRA LINEAL NOMBRE:__________________________________________________________ GRUPO:___________ Instrucciones: Contesta clara, limpia y ordenadamente. No omitas ningún razonamiento. Escribe el resultado con tinta. No se permite el uso de formulario ni calculadora. Valor de cada uno de los problemas 2 puntos. 1. Una cafetería tiene 56 mesas, A mesas con 4 asientos cada una, B mesas con 8 asientos cada una y C mesas con 10 asientos cada una. La capacidad de asientos de la cafetería es de 364. Durante una tarde se ocuparon ½ de las A mesas, ¼ de la B mesas y 1/10 de las C mesas para un total de 19 mesas. ¿Cuántas mesas de cada tipo tiene la cafetería? ¿Cuántas mesas de cada tipo se utilizaron ese día? a) Plantea el sistema de ecuaciones b) Escribe el sistema en forma matricial c) Encuentra la solución utilizando la inversa de la matriz. 2. Considera el siguiente sistema de ecuaciones: kxyz10 xkyz10 xykz10 Qué valor debe tomar el parámetro k para que el sistema: a) Tenga solución única b) Tenga un conjunto infinito de soluciones c) No tenga solución 3. El centro de Ciudad Gótica se compone de calles de un solo sentido, y se ha medido el flujo de tránsito en cada intersección. En el área de la ciudad que aparece en la figura 2, las cifras representan el número promedio de vehículos por minuto que entran y salen de los puntos de intersección A, B, C. y D durante las horas de trabajo. 10 10 f1 20 5 15 f2 A f4 f3 B 15 10 D 15 C a) Establece y resuelve un sistema de ecuaciones lineales para hallar los flujos posibles f1, f2 , f3 y f4. b) Si el tránsito es regulado en CD de manera que f4 = 10 vehículos por minuto, ¿Cuáles serán los flujos promedio en las otras calles? c) ¿Cuáles son los posibles flujos mínimo y máximo en cada calle? d) ¿Cómo cambiaría la solución si todas las direcciones fueran invertidas? Figura 2 4. Si A=diag(a1, a2,…, an) y B= diag(b1, b2,…, bn) demuestra que |AB|=|A||B| 5. Encuentra el determinante de la siguiente matriz 2 1 0 4 1 3 1 1 2 0 A3 2 2 5 1 0 0 4 1 4 3 2 1 1 1 Prof. Judith Margarita Tirado Lule marzo 2019 Instrucciones: Contesta clara, limpia y ordenadamente. No omitas ningún razonamiento. Escribe el resultado con tinta. No se permite el uso de formulario ni calculadora. Valor de cada uno de los problemas 2.5 puntos 1. Sean S = v v v1, 2 , 3 y T = w w w1, 2, 3 dos bases del espacio vectorial 3, donde w1 = (0, 1, 1), w2 = (1, 0, 0) y w3 = (1, 1,0). Si la matriz de cambio de la base T a la base S esta dada por: 0 1 0 PT S 1 1 0 2 2 1 1 1 2 2 Cuáles son los vectores de la base S. 2. S 1,2,1 , 0,1,1 , 2,2,1 y T 1,1,0 , 0,1,0 , 0,1, 1 bases para 3 2 si vS 2 0 a) Encuentra TTS y TST b) Usando a) encuentra vT c) ¿Quién es v? 3. Considera el siguiente sistema homogéneo: x1 x2 2x4 0 2x1 2x2 x3 5x4 0 x1 x2 x3 3x4 0 4x1 4x2 x3 9x4 0 Determina: a) Una base para el espacio solución del sistema b) Una base para el espacio columna generado por la matriz de coeficientes. c) La nulidad y el rango de la matrizde coeficientes 4. Constr NOMBRE:__________________________________________ GRUPO:___________ Instrucciones: Contesta clara, limpia y ordenadamente. No omitas ningún razonamiento. Escribe el resultado con tinta. No se permite el uso de formulario. 1. Considera la siguiente transformación lineal T : P1 P2 definida como: T(p(x)) x.p(x)p(0) a) Determina el kernel, la imagen, el rango y la nulidad de la transformación. b) ¿Es T un isomorfismo? justifícalo c) Encuentra la representación matricial de la transformación respecto a las siguientes bases: B1 x1,x1 y B2 x2 1,x1,x1. [ ( )]T u B2 Au[ ]B1 para el vector u=3x-2 d) Verifica la relación Valor 5 puntos 2. a) Encuentra la matriz Q que diagonaliza ortogonalmente a la matriz 0 3 3 -1 , donde D es una matriz B3 0 3 y verifica que Q BQ D 3 3 0 diagonal cuyas componentes diagonales son los valores propios de B. b) Para la matriz B del problema anterior utiliza la diagonalización para calcular B5 Valor 5 puntos Prof. Judith Margarita Tirado Lule Segundo examen de Algebra Lineal´ NombredelEstudiante Grupo 1. (2 puntos) Sea {v~1,v~2,...,v~n} una base en V . Sean u~1 = v~1, u~2 = v~1 + v~2, u~3 = v~1 + v~2 + v~3, ..., u~n = v~1 + v~2 + v~3 + ··· + v~n. Demuestre que {u~1,u~2,...,u~n} es una base en V . 2. (2 puntos) Sea Snn el espacio vectorial de matrices simetricas de´ n × n. Demuestre que Snn es un subespacio de Mnn y que dimSnn = [n(n+1)]/2. 3. (1 punto) Obtener una base ortonormal mediante el proceso de Gram-Schmidt de los vectores (2,−1,6,3),(0,−9,−4,−1),(0,0,5,7),(1,−1,0,7) 4. (1 punto) En P3 exprese el polinomio 4x2 − x + 5 en terminos de la base´ polinomial 1,1 − x, (1 − x)2, (1 − x)3 5. (1 punto) Encuentre el rango y la nulidad as´ı como las dimensiones de estas de la siguiente matriz 1 Nombre: Grupo: Calif: Instrucciones: Resuelve completa y correctamente cada uno de los siguientes ejercicios y problemas. 1. Sea S = { A ∈ M n × n | A = − A T } .Demuestrequedim( S )= n ( n − 1) 2 . 2. Sea T : R 3 → R 3 definidapor . Determine Im(T) Determine Kernel(T) Determine Rango(T) Determine Nulidad(T) 3. un conjunto. Comprobar que es una base de Transformar esta base en una base ortonormal. Formar una matriz A ortogonal con esta base, comprobar que AAT = I. Comprobar que |A| = ±1. 4. Encuentre los eigenvalores y los correspondientes eigenvectores de la siguiente matriz. . 5. Encuentre una matriz P tal que PTAP diagonaliza A. Compruebe que PTAP da la diagonalizaci´on correcta, si . Nombre: Grupo: Calif: Instrucciones: Resuelve completa y correctamente cada uno de los siguientes ejercicios y problemas. 1. Sea S = { A ∈ M n × n | A = A T } .Demuestrequedim( S )= n ( n +1) 2 . 2. Sea T : R 3 → R 3 definidapor . Determine Im(T) Determine Kernel(T) Determine Rango(T) Determine Nulidad(T) 3. Sea B = {(1,1,−2),(1,2,−1),(1,1,1)} un conjunto. Comprobar que es una base de R3. Transformar esta base en una base ortonormal. Formar una matriz A ortogonal con esta base, comprobar que AAT = I. Comprobar que |A| = ±1. 4. Encuentre los eigenvalores y los correspondientes eigenvectores de la siguiente matriz. . 5. Encuentre una matriz P tal que PTAP diagonaliza A. Compruebe que PTAP da la diagonalizaci´on correcta, si . Nombre: Grupo: Calif: Instrucciones: Resuelve completa y correctamente cada uno de los siguientes ejercicios y problemas. 1. Utilicem´etodoslinealesparacalcularsen105 o ycos105 o . 2. Demuestrequesi A 2 = A ,entonces I − 2 A =( I − 2 A ) − 1 . 3. Utilicematriceselementalesparaencontarlainversade . 4. Encontrar una matriz triangular superior que satisfaga 5. Resolver la sucesi´on de sistemas de ecuaciones lineales formados por la matriz y las matrices columna . Nombre: Grupo: Calif: Instrucciones: Resuelve completa y correctamente cada uno de los siguientes ejercicios y problemas. 1. Utilicem´etodoslinealesparacalcularsen195 o ycos195 o . 2. Sea , calcule la traza de An, para n ∈ N. 3. Utilice matrices elementales para encontar la inversa de . 4. Una matriz cuadrada A se denomina antisim´etrica si AT = −A. Demostrar lo siguiente: a) Si A es una matriz antisim´etrica invertible, entonces A−1 es antisim´etrica. b) Si A y B son antisim´etricas, entonces tambi´en lo son AT, A + B, A − B y kA para cualquier escalar k. c) Toda matriz cuadrada A se puede expresar como la suma de una matriz sim´etrica y una matriz antisim´etrica. Sugerencia Considerar la identidad 5. Resolver la sucesi´on de sistemas de ecuaciones formados por la matriz y las matrices columna . ESCOM-IPN Examen de Algebra Lineal´´ Algebra Lineal Prof. Jesu´s Ortun˜o Araujo. ESCOM-IPN Examen de Algebra Lineal´´ Algebra Lineal Prof. Jesu´s Ortun˜o Araujo. ESCOM-IPN Examen de Algebra Lineal´´ Algebra Lineal Prof. Jesu´s Ortun˜o Araujo. Evaluaci´on 1 Evaluaci´on 1 Evaluaci´on 1 Primer examen de algebra lineal´ NombredelEstudiante Grupo 1. Un viajero que acaba de regresar de Europa gasto $30 diarios en Inglaterra,´ $20 diarios en Francia y $20 diarios en Espaa por concepto de hospedaje. En comida gast $20 diarios en Inglaterra, $30 diarios en Francia y $20 diarios en Espana. Sus gastos adicionales fueron de $10 diarios en cada pas. Los registros del viajero indican que gast un total de $340 en hospedaje, $320 en comida y $140 en gastos adicionales durante su viaje por estos tres pases. Calcule el nmero de das que pas el viajero en cada pas o muestre que los registros son incorrectos debido a que las cantidades gastadas no son compatibles una con la otra. 2. Calcular las corrientes I1, I2, I3 del siguiente circuito Figure 1: 3. Calcular el determinante mediante propiedades 1 4. En el siguiente sistema de ecuaciones lineales determine para que valoresde K el sistema a) No tiene solucion´ b) Tiene soluciones infinitas c) Tiene solucion´ unica´ 2x−y−Kz =0 x−y−2z =1 −x+2y =K 2 PRIMER EXAMEN PARCIAL ALGEBRA LINEAL 8 de marzo de 2019 Prof. Perla Rebeca S´anchez Vargas Nombre: • Resuelva de manera clara y detallada sin omitir procedimiento los siguientes problemas. No esta permitido el uso del celular. 1. (2pts) Sea el sistema de ecuaciones x1 −2x2 +x3 +x4 = −2 3x1 +2x3 −2x4 = 1 4x2 −x3 −x4 = 0 5x1 +3x3 −x4 = −3 i) Escriba la matriz aumentada asociada al sistema ii) Determine la soluci´on general del sistema no homog´eneo iii) Obtenga una soluci´on particular del sistema no homog´eneoiv) Obtenga la soluci´on general del sitema homog´eneo asociado 2. (2pts) Utilize la matriz de cofactores para calcular la inversa A−1 3. (2pts) QuickInk Publisher edita tres calidades de libros : encuadernaci´on ru´stica, con pasta dura y empastados en piel. Para los ru´sticos, la empresa gasta en promedio 5 pesos en papel, 2 en ilustraciones y 3 en las pastas. Para los de pasta dura, los gastos son 10, en papel, 4 en ilustraciones y 8 en pastas, y para los de lujo empastados en piel, 20 en papel, 12 en ilustraciones y 24 en pastas. Si el presupuesto permite 235000 pesos en papel, 110000 pesos en ilustraciones y 205000 pesos en pastas. a. Establezca el sistema de ecuaciones b. Utilize la Regla de Cramer para encontrar cu´antos libros de cada categor´ıa pueden producirse. 4. (2pts) Sea el sistema de ecuaciones x +2y +z = 3 x +3y −z = 4 x +2y +(a2− 8)z = a Determine los valores de a para los cuales el sistema tiene una u´nica soluci´on, infinidad de soluciones y no tiene soluci´on 5. (2pts) Expresar la matriz inversa A−1 de la siguiente matriz como producto de matrices elementales . Examen 2 de álgebra lineal 11 de abril de 2019 Profesora Leticia Cañedo Suárez Nombre del alumno:_______________________________________________ Importante: No olvides escribir clara, limpia y ordenadamente. No omitas ningún razonamiento. 1._ Considera la ecuación diferencial y"y'2y 0 . Una solución de la ecuación diferencial es una función f con valoresreales que satisfacen la ecuación. Sea V el conjunto de todas las soluciones de la ecuación diferencial dada. ¿Es V es un s.e.v de V ? Justifica tu respuesta. 2._ x1 2x2 x3 3x4 0 Para el sistema de ecuaciones 2x1 2x2 x3 2x4 0 x1 3x3 3x4 0 a. Encuentra el espacio nulo. b. Determina una base para el espacio nulo. c. Geométricamente ¿qué es el espacio nulo? d. Encuentra el rango y la nulidad. 3._ a) ¿Bajo qué condiciones para a y b el conjunto Saaxax2, bx2, 1 genera a P2 ? b) Bajo estas condiciones ¿Es S una base para P2 ? 4._ Sean S 1,0,1,1,1,0,0,0,1 y T w1,w2,w3bases para 3. Si la matriz de transición de la 1 1 2 base T a la base S es 2 1 1 encuentra los vectores de la base T . 1 1 1 Sugerencia: Recuerda que TT S = ([w1]S,… ,[wn]S) ESCOM ´algebra lineal Nombre: 2do semestre 3er Parcial Grupo: Fecha:6-junio-2019 Tiempo: 90 minutos Profesor: Dr. Alejandro Gonz´alez Cisneros Este examen contiene 3 planteamientos que corresponde a 70 puntos de la valoraci´on final. Tenga presente que no esta autorizada la comunicaci´on con sus compan˜eros, ni el uso de ayudas computacionales (calculadora, celular, etc). 1. (20 puntos) Sea λ un valor caracter´ıstico de A con ~v el vector caracter´ıstico correspondiente. Sea p(λ) = a0 + a1λ + a2λ2 + ··· + anλn. Defina la matriz p(A) por p(A) = a0I + a1A + a2A2 + ··· + anAn. Demuestre que p(A)~v = p(λ)~v. 2. (20 puntos) Demuestre que T : R2 → R2 es un isomorfismo si y solo si AT es invertible. 3. (30 puntos) Encuentre los valores propios y vectores propios de la siguiente matriz
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