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MATRICES Sólo es luchador quien lucha consigo mismo De�nición: Es un arreglo rectangular de números reales ordenados por �las y columnas. Los elementos de la matriz A son los escalares (aij), i = 1, ...,m j = 1, ...n de la forma A = a11 a12 . . . a1n a21 a22 . . . a2n ... ... ... am1 am2 amn Donde i= indica posición de �la, j= indica posición de columna Orden de una matriz Esta dado por el producto mxn, donde m=número de �las y n= número de columnas Ejemplo 1 A = [ 2 7 −1 3 −4 5 ] 2x3 Es una matriz de orden2x3 (2�las y 3 columnas) Ejemplo 2 B = −2 −11 3 7 5 3x2 Es una matriz de orden3x2 (3 �las y 2 columnas) Tipos de Matrices Matriz Fila Es una matriz que solo tiene una �la, es decir que m = 1 y por tanto es de orden 1xn A = [ a11 a12 . . . a1n ] 1xn Matriz Columna Es una matriz que solo tiene una columna, es decir n = 1 y por tanto es de orden mx1 B = a11 a21 ... am1 mx1 Matriz Cuadrada Es aquella que tiene el mismo número de �las que de columnas, es decir m = n. En estos casos se dice que la matriz cuadrada es de orden n A = a11 a12 . . . a1n a21 a22 . . . a2n ... ... ... am1 am2 amn Ejemplo 3 A = 3 1 26 5 −3 7 0 4 3x3 1 MATRICES Operaciones con Matrices Suma de Matrices Para la suma de matrices tienen que ser del mismo orden, y se suma componente a componente, es decir A+B = C ⇒ aij + bij = cij ∀i = 1, ...n, j = 1, ...n Ejemplo 4 Sean las matrices A = 3 1 20 5 −3 7 0 4 y B = −1 2 42 5 8 0 1 −2 Hallar A+B A+B = 2 3 62 10 5 7 1 2 Diferencia de Matrices Se de�ne de la misma forma que la suma de matri- ces Ejemplo 5 Sean las matrices A = 3 1 20 5 −3 7 0 4 y B = −1 2 42 5 8 0 1 −2 Hallar A−B A−B = 4 −1 −2−2 0 −11 7 −1 6 Multiplicación de un número por una Matriz Dado un número real r, el producto de r por la ma- triz A se de�ne por rA, donde el escalar r multiplica a cada una las componentes de la matriz, es decir: rA = r a11 a12 a13a21 a22 a23 a31 a32 a33 = ra11 ra12 ra13ra21 ra22 ra23 ra31 ra32 ra33 Ejemplo 6 Si r = 3 y A = 6 2 13 −4 5 1 −2 7 ⇒ rA = 18 6 39 −12 15 3 −6 21 Multiplicación de Matrices Sean las matrices A = (aij)mxp y B = (bij)pxn en- tonces el producto AxB es otra matriz C = (cij)mxn El producto de dos matrices A y B, tambien puede ser denotados simplemente como AB Ejemplo 7 Sean las matrices A = 2 −4−3 2 4 1 3X2 B = ( 3 2 1 0 ) 2X2 Hallar AB AB = 2 4−7 −6 13 8 3x2 Determinante de una matriz DE ORDEN UNO A = (a11)⇒ det(A) = |A| = a11 Ejemplo 8 A = (3)⇒ det(3) = |A| = 3 DE ORDEN DOS B = ( a11 a12 a21 a22 ) 2X2 ⇒ det(B) = |B| = a11a22 − a12a21 Ejemplo 9 B = ( 2 3 4 1 ) 2X2 ⇒ det(B) = |B| = (2)1− (3)4 = 2− 12 = −10 DE ORDEN TRES Ejemplo 10 C = 3 2 10 2 −5 −2 1 4 3x3 det(C) = 3 ( 2 −5 1 4 ) −2 ( 0 −5 −2 4 ) +1 ( 0 2 −2 1 ) = 3(8 + 5)− 2(0− 10) + 1(0 + 4) = (3)13− 2(−10) + (1)4 = 63 UTP Sede Arequipa Página 2 MATRICES MATEMÁTICA PARA LOS NEGOCIOS I Semana 6 Sesión 6 EJERCICIOS EXPLICATIVOS 1. Sea la matriz A = ( −4 −3 5 3 ) Determinar C = A2 + 2A 2. Despeje la matriz desconocida X, de 3X −A = B donde :A = ( 2 3 −6 1 ) B = ( 9 −1 1 3 ) 3. Dadas las matrices: A = 3 0 12 0 0 1 1 4 y B = 1 0 11 3 1 1 1 0 Calcular: AB − 2(A+B) + 3(A−B) 4. Calcule las determinantes de las matrices: A = ( −6 2 3 2 ) y B = 2 1 03 −4 2 −2 1 4 UTP Sede Arequipa Página 3 MATRICES 5. Una epresa se dedica a la fabrica de ro- pa deportiva(CAMISETAS),los produce en color azul,celeste y rojo.La produccion (en miles de camisetas) en las fabricas de Hunter(H) y Mira�ores (M) estan dados por las siguientes matrices: H = small medio large 70 50 30 azul 50 30 20 celeste 60 30 60 rojo M = small medio large 60 20 40 azul 30 60 30 celeste 40 50 90 rojo a) Determine la representacion ma- tricial de la produccion total del fabricante b)Halle la produccion total de camisetas de color celeste en la talla small c) Si la produccion en la fabri- ca de Hunter se incrementa en un 30% y en la fabrica de mira�ores disminuye en un 20%.Halle la matriz que represente la nueva produccion total 6. Un empresario de confecciones tiene 12 tiendas en Gamarra y cada una le repor- ta un ingreso representado por la matriz A3x4; a su vez las mismas tiendas la repre- sentan un costo representado por la ma- triz C3x4 ¾Qué tienda le representa los mayores cos- tos? Si es posible, halle una matriz que represente las ganancias. ¾Qué tienda le reporta la mayor ganan- cia? ¾Qué tienda le reporta la menor ganan- cia? A = 400 500 400 600500 300 500 300 600 400 400 500 y C = 80 60 40 7050 40 60 50 70 50 60 80 UTP Sede Arequipa Página 4 MATRICES MATEMÁTICA PARA LOS NEGOCIOS I EJERCICIOS ADICIONALES 1. Sean A = 2 63 2 −1 0 ;B = ( 2 4 −1 2 0 3 ) C = 0 −12 5 3 2 ;D = 12 0 Determinar si es posible: a)A + 2C b) 5A + C c)B − 2D d) 3A+B 2. Sean A = 9 1 11 2 1 1 18 1 C = 1 11 1 1 1 Determinar AC 3. Dadas las matrices: A = −3 0 2−1 0 1 2 5 −2 y B = 3 1 50 −2 6 3 −3 7 Calcular: a) 1 2 (A+B) b) 3A− 2B c) AB : 4. Calcule las determinantes de las matrices: A = ( 14 2 −1 2 ) y B = 9 2 227 7 7 18 5 4 UTP Sede Arequipa Página 5 MATRICES 5. Indique los elementos de las siguientes matrices: M = [mij ]2x3 ,mij = { −i2, si i 6= j 2j − j, si i = j N = [nij ]3x3 , nij = { −2, si i < 2 3j − i, si i > 2 6. Hallar las matrices X e Y que veri�quen el sistema: 2X+Y = ( 1 4 2 0 ) X−Y = ( 1 −1 1 0 ) UTP Sede Arequipa Página 6 MATRICES 7. Se tiene la siguiente producción de polos para niños, damas y caballeros en colores rojo ,azul y blanco en dos departamentos dada por las si- guientes matrices:La producción en Arequipa es- tá dada por la matriz A y la producción en Puno está dada por la matriz B A = Niños Damas Caballeros 10 30 26 rojo 18 40 30 azul 20 30 24 blanco B = Niños Damas Caballeros 10 20 20 Rojo 30 40 60 Azul 80 50 10 Blanco a) Determine la representación matricial de la producción total b)Halle la producción total de polos de color azul para damas c)Si la pro- ducción en Arequipa disminuye en un 50% y la producción en Puno se incrementa en un 20%. Hallar la matriz que representa la nueva produc- ción total 8. La empresa distribuidora de autos PeruVagen de San Luis presenta las ventas, del mes de Julio, de los autos WV modelo Bora y Vento mediante la matriz A siguiente: Negro Rojo P lata50 20 28 Bora 30 60 14 V ento Mientras que las ventas en la Av. La Marina está representada por la matriz B siguiente: Negro Rojo P lata25 50 40 Bora 30 20 35 V ento a) Indique el modelo y color de auto más vendido en cada local. b) Escriba una matriz que represente la venta total de ambos locales e indique el modelo y color de auto que menos se vendió en el mes de Julio. UTP Sede Arequipa Página 7 MATRICES MATEMÁTICA PARA LOS NEGOCIOS I TAREA DOMICILIARIA 1. Efectuar el siguiente producto: ( −3 2 ) ( 1 −1 5 2 )( 0 1 ) 2. Dadas las matrices: A = ( 7 −2 3 1 ) y B = ( −3 0 −2 2 ) Determinar a)− 2A+ 3B b) 1 2 (AB) c)B(−A) d)AA−BB 3. Dadas las matrices: A = 8 1 11 2 2 1 16 1 y B = 1 11 1 1 2 Determinar AB 4. Hallar la matriz X que veri�que la si- guiente ecuacion: 2X + ( 1 5 −3 2 )2 = ( −1 4 4 1 ) 5. Hallar la determinante de la siguiente matriz: 3 −1 −12 1 0 3 1 2 6. Hallar X e Y si X + Y = 2A y X +B = 2Y Teniendo las matrices A = ( 2 3 −1 1 ) B = ( 2 −3 5 1 ) C = 2 00 2 3 0 7. Un fabricante de pantalones para niños, damas y caballeros los produce en color crema, rojo y verde. La capacidad de producción (en miles de panatlones) en santa lucia está dada por la si- guiente matriz: Niños Damas Caballeros 70 30 80 crema 28 14 18 rojo 24 16 26 verde La producción en villa el salvador está dada por la matriz: Niños Damas Caballeros 80 60 30 crema20 40 10 rojo 50 80 70 verde a) Determine la representación ma- tricial total de la producción del fabricante b)Halle la producción total de pantalones color rojo para niños c)Si la producción en la fábrica de Santa Lu- cía disminuye en un 50% y en la fábrica de Villa el Salvador se incrementa en un 20%, hallar la matriz que representa la nueva producción total 8. Juan y Manuel son dos hermanos empresarios de la zona industrial de Villa el Salvador, fabrican- tes de camas de una plaza, plaza y media y dos plazas en colores blanco, cedro y nogal. La pro- ducción mensual de la fábrica administrada por Manuel se representa mediante la matriz M si- guiente: M = 1plaza plazaY media 2plazas 15 20 27 B 10 18 28 C 12 16 30 N Mientras que la producción mensual de la fábrica administrada por Juan está dado por la matriz N si- guiente: N = 1plaza plazaY media 2plazas 14 22 26 B 11 15 30 C 12 13 31 N a) Indicar el modelo y color de cama, que es más fabricada, por cada uno de los hermanos. b) Halle la matriz que representa la producción to- tal mensual. c) Halle la producción total de camas de dos plazas en color cedro. d) Halle la producción total de camas de una plaza en color blanco. UTP Sede Arequipa Página 8 MATRICES RESPUESTAS 1. -7 2. a) ( −23 4 −12 4 ) b) ( −17 2 −2 −11 2 1 ) c) ( 21 −6 8 −6 ) d) ( 34 −16 22 −9 ) 3. AB = 10 115 7 18 19 4. ( 3 2 −11 2 13 2 6 ) 5. 11 6. X = ( 2 5 −3 1 ) Y = ( 2 1 1 1 ) 7. a)A+B = Niños Damas Caballeros 150 90 110 crema 48 54 28 rojo 74 96 96 verde b) 48000 pantalones c) 131 87 7638 55 21 72 104 97 8. a) Manuel: dos plazas,30, nogal. Juan:dos plazas, 31,nogal. b) 19 42 5321 33 58 24 29 61 c) 58 d) 19 UTP Sede Arequipa Página 9
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