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Universidad del Valle de México Ingeniería en tecnologías y sistemas de información Campus “San Rafael” Docente: José Antonio Urquidez Ramírez Materia: Algebra SISTEMAS DE ECUACIONES LINEALES, MATRICES Y DETERMINANTES UNIDAD 6 ACTIVIDAD 11 Estudiante: Carmen Leonela Sofía Jiménez Díaz Ciudad de México 20 de Agosto de 2020 INTRODUCCIÓN El objetivo de este trabajo es aprender a discutir y resolver sistemas de ecuaciones lineales, matrices y determinantes. El concepto de matriz alcanza múltiples aplicaciones tanto en la representación y manipulación de datos como en el cálculo numérico y simbólico que se deriva de los modelos matemáticos utilizados para resolver problemas en diferentes disciplinas. Un sistema de ecuaciones lineales es un conjunto de ecuaciones (lineales) que tienen más de una incógnita. Las incógnitas aparecen en varias de las ecuaciones, pero no necesariamente en todas. Lo que hacen estas ecuaciones es relacionar las incógnitas entre sí. Pág. 2 EJERCICIOS I. Encuentra las soluciones de los siguientes sistemas dados: a) x + y = 3 x= -2y-8 x + 2y = -8 x= -2 (-11)-8 +2y-8+4=3 x= 22-8 -4 = 3+8 x= 14 4 = -11 b) 3x - 7y = -5 4x-3y= -2 4x - 3y = -2 4x= 3y-2 3( 3 4 𝑦 − 2 4 ) − 7𝑦 = x= 3 4 y − 2 4 9 4 𝑦 − 2 4 − 7𝑦 = −5 x= 3 4 ( 28 38 )- 2 4 − 19 4 𝑦 − 3 2 = -5 x= 84 152 - 2 4 − 19 4 𝑦 = −5 + 3 2 x= 8 152 = 𝟏 𝟏𝟗 y= −7 2 −19 4 y= 28 38 = 𝟏𝟒 𝟏𝟗 Pág. 3 Ejercicios con software GeoGebra II. II. Encuentra la distancia entre la recta dada y el punto. La distancia de un punto a una recta es la distancia que hay desde el punto en forma perpendicular a la recta. Formula aplicable: d = |Ax + By + C|/√(A² + B²) a) 7x +5y = 6; (0,0) Se ordena la ecuación igualándola cero 7x + 5y – 6 = 0 Se aplica la fórmula para el punto dado. d = |7(0) + 5(0) + (- 6)|/√(7)² + (5)² d = |0 + 0 - 6|/√(49 + 25) d = |- 6|/√74 = 6/√74 = 0,69748 d ≅ 0,7 Pág. 4 b) 3x + 7y = 0; (-2,-8) Punto: (-2,-8) 3x + 7y = 0 En este caso ya está ordenada y además C vale cero. 3x + 7y + 0 = 0 Aplicando la formula se tiene: d = |3(- 2) + 7(- 8) + (0)|/√(- 2)² + (- 8)² d = |- 6 - 56 + 0|/√(4 + 64) d = |- 62|/√68 = 62/√68 = 8,24 d = 8,24 Pág. 5 c) Encuentra la distancia entre la recta 2x – y = 6 y el punto de intersección de las rectas 3x -2y = 1 y 6x + 3y = 32 3x-2y= 1 → x= 1+2𝑦 3 6x+3y= 32 → x= 32−3𝑦 6 Igualando las ecuaciones: 1+2𝑦 3 = 32−3𝑦 6 → 6+12y= 96-9y → 21y = 90 → y = 4,28 X= 1+2.4,286 3 = 3,19 Para calcular la distancia entre el punto (3,19;4,28) y la recta 2x - y - 6 = 0, se emplea la ecuación: d(P,r) = 𝐴𝑝1+𝐵.𝑝2+𝐶 √𝐴2 + 𝐵2 A= 2 B= -1 C= -6 p1= 3,19 p2= 4,28 d(P,r) = 2.3,19−1.4,28−6 √22+(−1)2 Pág. 6 III. Utiliza el método de eliminación de Gauss-Jordan para encontrar, si existen, todas las soluciones de los sistemas dados. a) -2𝑥1 + 𝑥2 + 6𝑥3 = 18 5𝑥1+ 8𝑥3 = -16 3𝑥1 + 2𝑥2 - 10𝑥3 = -3 𝑥1= -4 𝑥2= 7 𝑥3= 1 2 −2𝑥1 + 6𝑥2 − 3𝑥3= 9 -𝑥1+𝑥2 − 𝑥3 = 1 𝑥1 − 𝑥2 + 2𝑥3 = 2 𝑥 1= − 21 4 𝑥2= − 5 4 𝑋3 = 3 𝑋1-2𝑥2 + 3𝑥3 = 0 4𝑥1+𝑥2−𝑥3= 0 2𝑥1 − 𝑥2+3𝑥3= 0 𝑥1= 0 Pág. 7 +−3𝑥1+4𝑥2+𝑥3-2x4= 4 -3𝑥1 + 14𝑥2-4𝑥3-7𝑥4= -3 6𝑥1 + 12𝑥2 − 12𝑥3 − 6𝑥4 = 5 𝑋1 = −2 5 𝑋2= 7 10 𝑋3= 0 𝑋4 = 0 IV. Encuentra la inversa de las siguientes matrices 3 -2 1 B= -4 1 -1 2 0 1 (3x3) Primero debemos de comprobar que sea una matriz cuadrada, posteriormente hallar la determinante, la transpuesta, y la adjunta, finalmente dividir esta con la determinante, obteniendo así la matriz original. 1 2 3 B-1= 2 5 7 -2 -4 -5 Pág. 8 CONCLUSION Con el trabajo realizado, se ha logrado identificar cómo funcionan los sistemas de ecuaciones lineales, las matrices y determinantes. Hemos podido concluir que este tipo de ecuaciones es muy importante, pudimos observar que existen diferentes métodos de resolución, como lo es el método de Sustitución, igualación y reducción. Entre las principales clases de matrices están; fila, columna, rectangular, traspuesta, opuesta y otras, mediante el uso de estas se resuelven sistemas lineales. Pág. 9 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Barrera, F. (2014). Álgebra lineal. México, D.F., MX: Larousse - Grupo Editorial Patria. Recuperado de: http://site.ebrary.com/lib/vallemexicosp/reader.action?docID=11013215 Salazar, J. M. (2009). Álgebra lineal: apuntes de teoría y ejercicios resueltos: apuntes de teoría y ejercicios resueltos. Alcalá de Henares, ES: Servicio de Publicaciones. Universidad de Alcalá. Recuperado de: http://site.ebrary.com/lib/vallemexicosp/reader.action?docID=10498389 Cárdenas, H.; Lluis, E.; Raggi, F. & Tomás, F. (1990). Álgebra Superior: conjuntos y combinatoria, introducción al álgebra lineal, estructuras numéricas, polinomios y ecuaciones. México: Trillas. Recuperado de: http://es.slideshare.net/YoshimarSantana/algebra-superior-cardenas Pág. 10 http://site.ebrary.com/lib/vallemexicosp/reader.action?docID=11013215 http://site.ebrary.com/lib/vallemexicosp/reader.action?docID=10498389 http://es.slideshare.net/YoshimarSantana/algebra-superior-cardenas http://es.slideshare.net/YoshimarSantana/algebra-superior-cardenas http://es.slideshare.net/YoshimarSantana/algebra-superior-cardenas
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