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ℝ𝒏 𝑭(𝑽, 𝑾) 𝑽 𝑾 file:///C:/Users/juan.gomeza/Documents/Desarrollos%20matematicas/Victor%20Amezcua/Algebra%20lineal%20I/U1/Unidad%201.%20Historia,%20problema%20prototipico.docx%23_Toc436647819 file:///C:/Users/juan.gomeza/Documents/Desarrollos%20matematicas/Victor%20Amezcua/Algebra%20lineal%20I/U1/Unidad%201.%20Historia,%20problema%20prototipico.docx%23_Toc436647820 file:///C:/Users/juan.gomeza/Documents/Desarrollos%20matematicas/Victor%20Amezcua/Algebra%20lineal%20I/U1/Unidad%201.%20Historia,%20problema%20prototipico.docx%23_Toc436647821 file:///C:/Users/juan.gomeza/Documents/Desarrollos%20matematicas/Victor%20Amezcua/Algebra%20lineal%20I/U1/Unidad%201.%20Historia,%20problema%20prototipico.docx%23_Toc436647822 file:///C:/Users/juan.gomeza/Documents/Desarrollos%20matematicas/Victor%20Amezcua/Algebra%20lineal%20I/U1/Unidad%201.%20Historia,%20problema%20prototipico.docx%23_Toc436647823 file:///C:/Users/juan.gomeza/Documents/Desarrollos%20matematicas/Victor%20Amezcua/Algebra%20lineal%20I/U1/Unidad%201.%20Historia,%20problema%20prototipico.docx%23_Toc436647824 file:///C:/Users/juan.gomeza/Documents/Desarrollos%20matematicas/Victor%20Amezcua/Algebra%20lineal%20I/U1/Unidad%201.%20Historia,%20problema%20prototipico.docx%23_Toc436647826 Figura 1. Sistema de ecuaciones en el plano • Ω → → ← → → → → ← → ← → → → → ← → → → 11𝐼1 − 3𝐼2 = 30 −3𝐼1 + 6𝐼2 − 𝐼3 = 5 −𝐼2 + 3𝐼3 = −25. Fígura 2. Papiro de Rhind . 3𝑥 + 2𝑦 + 𝑧 = 39 2𝑥 + 3𝑦 + 𝑧 = 34 𝑥 + 2𝑦 + 3𝑧 = 26. Figura 3. Análisis diofántico Figura 4. Matriz en un plano http://es.wikipedia.org/wiki/Matem%C3%A1ticas http://es.wikipedia.org/wiki/Vector http://es.wikipedia.org/wiki/Matriz_%28matem%C3%A1tica%29 http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_ecuaciones_lineales http://es.wikipedia.org/wiki/Espacio_vectorial http://es.wikipedia.org/wiki/Transformaci%C3%B3n_lineal http://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_funcional http://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_diferencial http://es.wikipedia.org/wiki/Investigaci%C3%B3n_de_operaciones http://es.wikipedia.org/wiki/Investigaci%C3%B3n_de_operaciones http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa 𝐼1 − 𝐼3 = 30 3𝐼1 + 5𝐼2 + 2𝐼3 = 5 4𝐼1 + 7𝐼2 + 3𝐼3 = −25. 𝐼1 − 𝐼3 = 30 3𝐼1 + 5𝐼2 + 2𝐼3 = 5 4𝐼1 + 7𝐼2 + 3𝐼3 = 1. ℝ𝒏 (𝑎, 𝑏) (𝑎, 𝑏, 𝑐) 𝑛 (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) ℝ𝑛 ℝ2 ℝ3 ℝ𝑛 (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) = (𝑏1, 𝑏2, … , 𝑏𝑛) 𝑎1 = 𝑏1, 𝑎2 = 𝑏2, … , 𝑎𝑛 = 𝑏𝑛. (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) (𝑏1, 𝑏2, … , 𝑏𝑛) (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) + (𝑏1, 𝑏2, … , 𝑏𝑛) = (𝑎1 + 𝑏1, 𝑎2 + 𝑏2, … , 𝑎𝑛 + 𝑏𝑛). 𝑟 𝑟 (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) 𝑟 𝑟 ∙ (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) = (𝑟 ∙ 𝑎1, 𝑟 ∙ 𝑎2, … , 𝑟 ∙ 𝑎𝑛). ℝ𝑛 ((𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) + (𝑏1, 𝑏2, … , 𝑏𝑛)) + (𝑐1, 𝑐2, … , 𝑐𝑛) = (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) + ((𝑏1, 𝑏2, … , 𝑏𝑛) + (𝑐1, 𝑐2, … , 𝑐𝑛)). (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) + (𝑏1, 𝑏2, … , 𝑏𝑛) = (𝑏1, 𝑏2, … , 𝑏𝑛) + (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛). (0, 0, … ,0) (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) + (0, 0, … ,0) (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛). (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) (−𝑎1, −𝑎2, … , −𝑎𝑛) (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) + (−𝑎1, −𝑎2, … , −𝑎𝑛) = (0, 0, … ,0). 𝑟 ∙ ((𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) + (𝑏1, 𝑏2, … , 𝑏𝑛)) = 𝑟 ∙ (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) + 𝑟 ∙ (𝑏1, 𝑏2, … , 𝑏𝑛) (𝑟 + 𝑠) ∙ (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) = 𝑟 ∙ (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) + 𝑠 ∙ (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) (𝑟𝑠) ∙ (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) = 𝑟 ∙ (𝑠 ∙ (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛)). 1 ∙ (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) = (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛). (𝑎1, 𝑎2, … , 𝑎𝑛) + (−𝑎1, −𝑎2, … , −𝑎𝑛) = (𝑎1 + (−𝑎1), 𝑎2 + (−𝑎2), … , 𝑎𝑛 + (−𝑎𝑛)) = (0, 0, … ,0). 𝑎 + (−𝑎) = 0 ℝ𝑛 3 × 3 4 × 3 3 × 4 𝑎) ( 1 0 0 0 1 0 0 0 1 ) 𝑏) ( 1 3 −2 0 1 4 2 0 1 −5 0 0 ) 𝑐) ( 1 5 3 1 3 0 3 −2 0 0 0 1 ). 𝑚 𝑛 𝑚 × 𝑛 𝑖 𝑗 𝑎𝑖𝑗 ( 𝑎11 𝑎12 … 𝑎1𝑛 𝑎21 𝑎22 ⋯ 𝑎2𝑛 ⋮ ⋮ ⋱ ⋮ 𝑎𝑚1 𝑎𝑚2 ⋯ 𝑎𝑚𝑛 ) 𝑎𝑖𝑗 𝑨 = (𝑎𝑖𝑗) ℝ𝑛 ℳ(𝑚, 𝑛) ℝ𝑛 1 ∈ ℝ 𝟎 𝑨 – 𝑨 𝑨 = (𝑎𝑖𝑗) 𝑩 = (𝑏𝑖𝑗) 𝑪 = (𝑐𝑖𝑗) 𝑚 × 𝑛 𝑟, 𝑠 ∈ ℝ (𝑨 + 𝑩) + 𝑪 = 𝑨 + (𝑩 + 𝑪) 𝑨 + 𝑩 = 𝑩 + 𝑨 𝑨 + 𝟎 = 𝑨 𝑨 + (−𝑨) = 𝟎 𝑟 ∙ (𝑨 + 𝑩) = 𝑟 ∙ 𝑨 + 𝑟 ∙ 𝑩 (𝑟 + 𝑠) ∙ 𝑨 = 𝑟 ∙ 𝑨 + 𝑠 ∙ 𝑨 (𝑟 ∙ 𝑠) ∙ 𝑨 = 𝑟 ∙ (𝑠 ∙ 𝑨) 1 ∙ 𝑨 = 𝑨. 𝑟 ∙ (𝑨 + 𝑩) = 𝑟 ∙ 𝑨 + 𝑟 ∙ 𝑩 𝑟 ∙ (𝑨 + 𝑩) = 𝑟 ∙ ((𝑎𝑖𝑗) + (𝑏𝑖𝑗)) = 𝑟 ∙ (𝑎𝑖𝑗+𝑏𝑖𝑗) = (𝑟 (𝑎𝑖𝑗+𝑏𝑖𝑗)) = (𝑟𝑎𝑖𝑗+𝑟𝑏𝑖𝑗) = (𝑟𝑎𝑖𝑗) + (𝑟𝑏𝑖𝑗) = 𝑟 ∙ 𝑨 + 𝑟 ∙ 𝑩. 𝑓: ℝ → ℝ ℱ(ℝ) 𝑓, 𝑔 𝑓(𝑥) = 𝑔(𝑥) 𝑥 ∈ ℝ 𝑓 𝑔 𝑓 + 𝑔: ℝ → ℝ (𝑓 + 𝑔)(𝑥) = 𝑓(𝑥) + 𝑔(𝑥). 𝑟 𝑓 𝑟 ∙ 𝑓: ℝ → ℝ (𝑟 ∙ 𝑓)(𝑥) = 𝑟 ∙ 𝑓(𝑥). 𝑟 𝑓(𝑥) ℝ𝑛 1 ∈ ℝ 𝑓(𝑥) = 0 𝑥 𝟎 𝟎(𝑥) = 0 𝑥 𝑥 𝑓 −𝑓: ℝ → ℝ (−𝑓)(𝑥) = −(𝑓(𝑥)) (𝑓 + (−𝑓))(𝑥) = 𝑓(𝑥) + (−𝑓)(𝑥) = 𝑓(𝑥) − (𝑓(𝑥)) = 0 = 𝟎(𝑥) 𝑥 𝑓 + (−𝑓) = 𝟎 𝑓: ℝ → ℝ 𝑔: ℝ → ℝ ℎ: ℝ → ℝ 𝑟, 𝑠 ∈ ℝ (𝑓 + 𝑔) + ℎ = 𝑓 + (𝑔 + ℎ) 𝑓 + 𝑔 = 𝑔 + 𝑓 𝑓 + 𝟎 = 𝑓 𝑓 + (−𝑓) = 𝟎 𝑟 ∙ (𝑓 + 𝑔) = 𝑟 ∙ 𝑓 + 𝑟 ∙ 𝑔 (𝑟 + 𝑠) ∙ 𝑓 = 𝑟 ∙ 𝑓 + 𝑠 ∙ 𝑓 (𝑟 ∙ 𝑠) ∙ 𝑓 = 𝑟 ∙ (𝑠 ∙ 𝑓) 1 ∙ 𝑓 = 𝑓. 𝑭(𝑽, 𝑾) 𝑽 𝑾 𝑓: 𝑉 → 𝑊 𝐹(𝑉, 𝑊) 𝑓, 𝑔 𝑓(𝑣) = 𝑔(𝑣) 𝑣 ∈ 𝑉 𝑓 𝑔 𝑓 + 𝑔: 𝑉 → 𝑊 (𝑓 + 𝑔)(𝑣) = 𝑓(𝑣) + 𝑔(𝑣). 𝑟 𝑓 𝑟 ∙ 𝑓: 𝑉 → 𝑊 (𝑟 ∙ 𝑓)(𝑣) = 𝑟 ∙ 𝑓(𝑣). 𝑟 𝑓(𝑣) ℱ(ℝ) 1 ∈ ℝ 𝟎 de 𝑊 𝑓(𝑣) = 0 𝑣 𝟎 𝟎(𝑣) = 0 𝑣 𝑣 𝑓 −𝑓: ℝ → ℝ (−𝑓)(𝑣) = −(𝑓(𝑣)) 𝑓: 𝑉 → 𝑊 𝑔: 𝑉 → 𝑊 ℎ: 𝑉 → 𝑊 𝑟, 𝑠 ∈ ℝ (𝑓 + 𝑔) + ℎ = 𝑓 + (𝑔 + ℎ) 𝑓 + 𝑔 = 𝑔 + 𝑓 𝑓 + 𝟎 = 𝑓 𝑓 + (−𝑓) = 𝟎 𝑟 ∙ (𝑓 + 𝑔) = 𝑟 ∙ 𝑓 + 𝑟 ∙ 𝑔 (𝑟 + 𝑠) ∙ 𝑓 = 𝑟 ∙ 𝑓 + 𝑠 ∙ 𝑓 (𝑟 ∙ 𝑠) ∙ 𝑓 = 𝑟 ∙ (𝑠 ∙ 𝑓) 1 ∙ 𝑓 = 𝑓. 𝑝(𝑥) = 𝑎𝑚𝑥 𝑚 + 𝑎𝑛−1𝑥 𝑛−1 + ⋯ + 𝑎1𝑥 + 𝑎0 𝑚 𝑝 𝑎𝑚 ≠ 0 ℝ[𝑥] 𝑝(𝑥) = 𝑎𝑚𝑥 𝑚 + 𝑎𝑚−1𝑥 𝑚−1 + ⋯ + 𝑎1𝑥 + 𝑎0 𝑞(𝑥) = 𝑏𝑛𝑥 𝑛 + 𝑏𝑛−1𝑥 𝑛−1 + ⋯ + 𝑎1𝑥 + 𝑎0 𝑛 ≥ 𝑚 𝑛 = 𝑚 + 𝑘 𝑘 ≥ 0 𝑝(𝑥) = 𝑎𝑛𝑥 𝑛 + 𝑎𝑛−1𝑥 𝑛−1 + ⋯ + 𝑎1𝑥 + 𝑎0 𝑎𝑛 = 0, … , 𝑎𝑚+1 = 0 𝑛 𝑛 𝑝(𝑥), 𝑞(𝑥) 𝑥 𝑝(𝑥) 𝑞(𝑥) (𝑝 + 𝑞)(𝑥) (𝑝 + 𝑞)(𝑥) = (𝑎𝑛 + 𝑏𝑛)𝑥 𝑛 + (𝑎𝑛−1 + 𝑏𝑛−1)𝑥 𝑛−1 + ⋯ + (𝑎1 + 𝑏1)𝑥 + 𝑎0 + 𝑏0. 𝑟 𝑝(𝑥) = 𝑎𝑚𝑥 𝑚 + 𝑎𝑚−1𝑥 𝑚−1 + ⋯ + 𝑎1𝑥 + 𝑎0 𝑟 ∙ 𝑝(𝑥) 𝑟 ∙ 𝑝(𝑥) = 𝑟 ∙ 𝑎𝑚𝑥 𝑚 + 𝑟 ∙ 𝑎𝑚−1𝑥 𝑚−1 + ⋯ + 𝑟 ∙ 𝑎1𝑥 + 𝑟 ∙ 𝑎0. 𝑟 𝑎𝑚, … , 𝑎1, 𝑎0 ℝ𝑛 1 ∈ ℝ 𝑝(𝑥) −𝑝(𝑥) = (−𝑎𝑚)𝑥 𝑚 + (−𝑎𝑚−1)𝑥 𝑚−1 + ⋯ + (−𝑎1)𝑥 + (−𝑎0) 𝑝(𝑥) 𝑞(𝑥) ℎ(𝑥) 𝑟, 𝑠 ∈ ℝ (𝑝(𝑥) + 𝑞(𝑥)) + ℎ(𝑥) = 𝑓(𝑥) + (𝑔(𝑥) + ℎ(𝑥)) 𝑝(𝑥) + 𝑞(𝑥) = 𝑞(𝑥) + 𝑝(𝑥) 𝑝(𝑥) + 𝟎(𝑥) = 𝑝(𝑥) 𝑝(𝑥) + (−𝑝(𝑥)) = 𝟎 𝑟 ∙ (𝑝(𝑥) + 𝑞(𝑥)) = 𝑟 ∙ 𝑝(𝑥) + 𝑟 ∙ 𝑞(𝑥) (𝑟 + 𝑠) ∙ 𝑝(𝑥) = 𝑟 ∙ 𝑝(𝑥) + 𝑠 ∙ 𝑝(𝑥) (𝑟 ∙ 𝑠) ∙ 𝑝(𝑥) = 𝑟 ∙ (𝑠 ∙ 𝑝(𝑥)) 1 ∙ 𝑝(𝑥) = 𝑝(𝑥). 𝑉 ℝ 𝒙, 𝒚 𝑉 𝒙 + 𝒚 𝑟 𝒙 𝑉 𝑉 𝑟 ∙ 𝒙 𝑉 𝑉 𝒙 𝑉 𝑉 −𝒙 𝒙 𝒙, 𝒚, 𝒛 𝑟, 𝑠 (𝒙 + 𝒚) + 𝒛 = 𝒙 + (𝒚 + 𝒛) 𝒙 + 𝒚 = 𝒚 + 𝒙 𝟎 𝑉 𝒙 + 𝟎 = 𝒙 𝒙 𝑉 −𝒙 𝒙 + (−𝒙) = 𝟎 𝑟 ∙ (𝒙 + 𝒚) = 𝑟 ∙ 𝒙 + 𝑟 ∙ 𝒚 (𝑟 + 𝑠) ∙ 𝒙 = 𝑟 ∙ 𝒙 + 𝑠 ∙ 𝒙 (𝑟 ∙ 𝑠) ∙ 𝒙 = 𝑟 ∙ (𝑠 ∙ 𝒙) 1 ∙ 𝒙 = 𝒙. 𝒙 + 𝒚 = 𝒙 + 𝒛 𝒚 = 𝒛 0 ∙ 𝒙 = 𝟎 𝒙 𝑟 ∙ 𝟎 = 𝟎 𝑟 −𝒙 𝒙 (−1) ∙ 𝒙 𝒚 = 𝟎 + 𝒚 = (−𝒙 + 𝒙) + 𝒚 = −𝒙 + (𝒙 + 𝒚) = −𝒙 + (𝒙 + 𝒛) = (−𝒙 + 𝒙) + 𝒛 = 𝟎 + 𝒛 = 𝒛 𝑟 ∙ 𝒙 + 0 ∙ 𝒙 = (𝑟 + 0) ∙ 𝒙 = 𝑟 ∙ 𝒙 = 𝑟 ∙ 𝒙 + 𝟎 𝑟 ∙ 𝒙 ∙ 𝒙 = 𝟎 𝑟 ∙ 𝒙 + 𝑟 ∙ 𝟎 = 𝑟 ∙ (𝒙 + 𝟎) = 𝑟 ∙ 𝒙 + 𝟎 𝑟 ∙ 𝒙 𝑟 ∙ 𝟎 = 𝟎 𝒙 + (−1) ∙ 𝒙 = 1 ∙ 𝒙 + (−1) ∙ 𝒙 = (1 + (−1)) ∙ 𝒙 = 0 ∙ 𝒙 = 0 = 𝒙 + (−𝒙) 𝒙 (−1) ∙ 𝒙 = −𝒙 http://www.sectormatematica.cl/libros.htm
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