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MatRICES Definición. Operaciones con matrices. Matrices especiales. 1 Héctor Paredes Aguilar ¿Qué tienen en común las siguientes imágenes? ¿Por qué es importante el orden? ¿Qué entiendes por Matriz? Héctor Paredes Aguilar 2 Una compañía tiene 4 fábricas. En la fábrica 1; 3 y 4, trabaja solo un ingeniero industrial, mientras que en la fábrica 2 trabajan 2 ingenieros industriales. En la fábrica 2 y 4 trabajan 4 ingenieros civiles, mientras que en la fábrica 2 hay 6 ingenieros civiles y en la fábrica 3 hay 3 ingenieros civiles. El números de ingenieros de sistemas en la fábrica 1; 2; 3 y 4 hay 80 ; 96 ; 67 y 75 personas respectivamente. Si los ingenieros industriales ganan $350 por semana, los ingenieros civiles $275 semanales y los ingenieros de sistemas $200 ¿Cuál es la planilla de pago de cada fábrica? SABERES PREVIOS: ¿Cómo resolverías este problema? Al finalizar la sesión el estudiante resuelve ejercicios y problemas de contexto real, haciendo uso de la teoría de matrices de forma correcta. LOGRO DE SESIÓN MATRIZ Fila 1 Fila 2 Fila 3 Fila m Columna 1 Columna 2 Columna 3 Columna n Por ejemplo: Una matriz de orden mxn, se representa por: A = ( aij ) mxn 2) La matriz Ejemplos: Una fábrica produce tres tipos de productos: A, B y C, que distribuye a cuatro clientes. El primer cliente compró 8 productos de A, 4 de B y 2 de C. El segundo cliente, compró 3 productos de A, 12 de B y ninguno de C. El tercer cliente no compró ningún producto. El cuarto cliente compró 6 productos de A, 7 de B y 9 de C. Construye una matriz de orden 4x3 correspondiente a estas ventas. Solución: La matriz 4x3, tiene 4 filas y 3 columnas 1er, cliente A C B 2do, cliente 3er, cliente 4to, cliente APLICACIÓN DE MATRIces MATRICES ESPECIALES 1) Matriz fila o Vector fila Es una matriz que tiene una sola fila. 1 2) Matriz columna o Vector columna Es una matriz que tiene una sola columna. 1 2 2 Ejemplo Ejemplo MATRICES ESPECIALES 4) Matriz cuadrada Es una matriz que tiene el mismo número de filas y columnas. Diagonal principal Diagonal secundaria 3) Matriz nula o cero Es una matriz que tiene todos sus elementos iguales a cero. 1 4 2 3 Ejemplos: MATRICES ESPECIALES 5) Matriz diagonal Es una matriz cuadrada en la que todos los elementos que se encuentran fuera de la diagonal principal son ceros. 6) Matriz escalar Es una matriz diagonal, donde todas las entradas que pertenecen a la diagonal principal son iguales. 7) Matriz identidad Es una matriz diagonal, donde todas las entradas que pertenecen a la diagonal principal son iguales a uno. Ejemplos Ejemplos Ejemplos 1 1 1 2 2 2 8) Matriz triangular superior Es una matriz cuadrada donde todos los elementos que se encuentran debajo de la diagonal principal son ceros. 9) Matriz triangular inferior Es una matriz cuadrada donde todos los elementos que se encuentran encima de la diagonal principal son ceros. 1 1 2 2 Ejemplos Ejemplos MATRICES ESPECIALES Ejemplo: 10) Matriz transpuesta MATRICES ESPECIALES 11) Matrices iguales La matriz A es igual a la matriz B, cuando: tienen el mismo orden y los elementos que ocupan el mismo lugar son iguales. Ejemplo: 12) Matriz simétrica Una matriz A es simétrica si se cumple que: A = AT 13) Matriz antisimétrica Una matriz A es simétrica si se cumple que: A = - AT En una matriz antisimétrica, los elementos de la diagonal principal son todos iguales a cero. 2 1 1 2 Ejemplos Ejemplos 3 3 MATRICES ESPECIALES MATRICES ESPECIALES 14) Matriz escalonada 2 1 3 Matriz escalonada de orden 2x2: Matriz escalonada de orden 2x3: Matriz escalonada de orden 3x3: Matriz escalonada de orden 3x4: 1 1 1 2 2 2 3 SUMA DE MATRICES Ejemplo 1: Ejemplo 2: Para sumar dos matrices, estas han de tener el mismo orden. Luego, se suman sus elementos correspondientes. Halla la matriz correspondiente a las ventas de enero (E) y febrero(F). En el mes de febrero, En el mes de enero (E) A B C A B C Solución APLICACIÓN DE SUMA DE MATRICES PRODUCTO DE UN NÚMERO POR UNA MATRIZ Para multiplicar un número por una matriz, se multiplica el número por cada elemento de la matriz. Solución: 1 2 Una fábrica de muebles hace mesas, sillas , y armarios, y cada uno de ellos en tres modelos: económico (E), normal (N) y lujo (L). Cada mes produce: Mesas Sillas Armarios E N L Calcule la matriz que da la producción de un año. APLICACIÓN DEL PRODUCTO DE UN NÚMERO POR UNA MATRIZ Solución: Para multiplicar una matriz fila por una matriz columna, se multiplican elemento a elemento y se suman los productos obtenidos. 1 Solución 2 Solución Ejemplos La multiplicación de una matriz columna con una matriz fila NO EXISTE PRODUCTO DE UNA MATRIZ FILA POR UNA MATRIZ COLUMNA PRODUCTO DE matrices 1. El número de columnas de la primera matriz debe ser igual al número de filas de la segunda matriz, es decir: Amxn * Bnxp = Cmxp 2. Luego: Para multiplicar dos matrices, se debe seguir los siguientes pasos: PRODUCTO DE DOS MATRICES C14 = C12 = C13 = C21 = 2(3) + (1)(2)+4(4) = C22 = C23 = C24 = C11 = 2(2) + (1)(3) + 4(7) = 2(1) + (1)(5) + 4(2) = 2(0) + (1)(9) + 4(1) = 5(3) + (3)(2) + 0(4) = 5(2) + (3)(3) + 0(7) = 5(1) + (3)(5) + 0(2) = 5(0) + (3)(9) + 0(1) = 8 29 11 5 9 19 20 27 -8 29 -11 -5 9 19 20 27 Para multiplicar dos matrices, se multiplica cada fila de la 1ª matriz por cada columna de la 2ª matriz. Solución Ejemplo Suponiendo que se vendieron todos los zapatos producidos ¿Cuál fue la ganancia del mes de enero en la planta de Trujillo? APLICACIÓN DE PRODUCTO DE MATRICES METACOGNICIÓN 1. ¿Para que les sirvió conocer matrices? 2. ¿En qué casos cotidianos podrían aplicar lo aprendido? 3. ¿Cuáles fueron las dificultades que encontraron en el desarrollo de este tema? conclusiones TÉBAR FLORES. Problemas de cálculo Infinitésimal. 515 TEBA / 2005 GROSSMAN STANLEY. Álgebra Lineal. 512.5 GROS / 2012 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 25 Héctor Paredes Aguilar ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - = 6 7 2 0 1 4 5 2 3 A 3000 7500 9210 3687 B éù êú êú = êú êú ëû 24 1 412 12 5 éù êú =-- êú êú - ëû A 0 3 1 3 0 2 12 0 - éù êú =- êú êú - ëû A 3232 2378 05 25 10821 -- éùéù êúêú +-= êúêú --- ëûëû xx 32 55 20 127 - éù êú êú - ëû x 24 01 12 A 23 22 34 B 07 21 42 BA 2x33x4 3210 214 AB.2359 530 4 721 éù - éù éù êú =-= êú êú êú ëû ëû -- êú ëû
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