EJERCICIOS RESUELTOS - Matrices, Determinantes y Sistemas

Matrices, Determinantes y Sistemas de Ecuaciones - 2º Bach. Sociales

En un edificio residencial hay tres tipos de viviendas: L3, L4 y L5. Las viviendas L3 tienen 4 ventanas pequeñas y 3 ventanas grandes; las viviendas L4 tienen 5 ventanas pequeñas y 4 grandes; y las L5, 6 ventanas pequeñas y 5 grandes. Cada ventana pequeña tiene 2 cristales y 4 bisagras, y las grandes, 4 cristales y 6 bisagras.

– a) Escribe una matriz que describa el número y el tamaño de las ventanas de cada vivienda y otra que exprese el número de cristales y bisagras de cada tipo de ventana.
– b) Calcula la matriz que expresa el número de cristales y de bisagras de cada tipo de vivienda

Solución

Sea la matriz $A = \left( \begin{array}{cc} 1 & a \\ 0 & 1 \end{array} \right)$

Obtenga la matriz $A^{2014}$

Solución

Sabiendo que A y B son dos matrices de orden 2, tales que |A| = - 2 y |B| = 4, calcula:

– a) $|AB^t|$
– b) $|A^t|$
– c) $|B^{-1}|$
– d) $|A^{-1} \cdot B|$
– e) $|3A|$

Solución

Calcula la inversa de la matriz A por el método de Gauss-Jordan
$A = \left( \begin{array}{ccc} 1 & 3 & 4 \\ 0 & -1 & 2 \\ 2 & 5 & 0 \end{array} \right)$

Solución

Sea la matriz $A = \left( \begin{array}{cc} 1 & 2 \\ 0 & 1 \end{array} \right)$
Hallar las matrices B que conmuten con A; es decir: $A \cdot B = B \cdot A$

Solución

Dado el siguiente sistema de ecuaciones,
$\left. \begin{array}{ccc} 2x - 3y + 4z & = & 1 \\ x-y & = & 5 \\ -y+x-2 & = & 3z \end{array} \right\}$

a) Escribe la matriz de los coeficientes y la matriz ampliada del sistema anterior.
b) Convierte, a través de transformaciones elementales, la matriz ampliada anterior en matriz escalonada.

Solución

Dadas las siguientes matrices
$A=\left( \begin{array}{ccc} -2 & 6 & 5 \\ 0 & 1 & 1 \\ 6 & -3 & 0 \end{array} \right)$ y $B=\left( \begin{array}{ccc} -3 & 0 & 1 \\ -1 & -2 & 0 \\ 2 & 1 & -1 \end{array} \right)$

– a) Calcula el rango de A. ¿Existe la inversa de A? ¿Por qué?
– b) Calcula, si es posible, la inversa de la matriz B.

Solución

Dadas las matrices:

$A=\left( \begin{array}{ccc} 1&-2&3 \end{array}\right) \qquad B=\left( \begin{array}{c} 2\\-1\\1 \end{array}\right) \qquad C=\left( \begin{array}{ccc} 2&0&-1\\1&1&-1\\1&3&2 \end{array}\right)$

– a) Justifica si la matriz C tiene inversa
– b) Halla la inversa de C
– c) Resuelve la ecuación matricial $BA + 2X = C$

Solución

Dadas las siguientes matrices
$A=\left( \begin{array}{ccc} 1 & -2 & 0 \\ 3 & 1 & -1 \\ 0 & -2 & 2 \end{array} \right) \qquad B=\left( \begin{array}{ccc} 3 & 1 & -1 \\ -4 & 0 & 2 \end{array} \right) \qquad C=\left( \begin{array}{ccc} 0 & 2 & -2 \\ 1 & 3 & 0 \end{array} \right)$

Indica razonadamente cuáles de las siguientes operaciones se pueden hacer y cuáles no y realiza todas aquellas que sí se puedan:

– a) $A^t + B$
– b) $A \cdot C^t$
– c) $|A|$
– d) $|C|$
– e) $C - 2B$

Solución

Una empresa tiene tres factorías, F1, F2, F3, en las que se fabrican diariamente tres tipos diferentes de productos, A, B y C, como se indica a continuación:

F1: 200 unidades de A, 40 de B y 30 de C.

F2: 20 unidades de A, 100 de B y 200 de C.

F3: 80 unidades de A, 50 de B y 40 de C.

Cada unidad de A que se vende proporciona un beneficio de 5 euros; por cada unidad de B, se obtienen 20 euros de beneficio; y por cada una de C, 30 euros.

Sabiendo que la empresa vende toda la producción diaria, obtén matricialmente el beneficio diario obtenido con cada una de las tres factorías.

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