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Actividad 2 de Álgebra Lineal en Universidad de las Fuerzas Armadas, Ejercicios de Álgebra Lineal

Este documento contiene una actividad de álgebra lineal para estudiantes de la universidad de las fuerzas armadas. La actividad incluye varios ejercicios que requieren hallar valores de constantes matriciales, calcular matriz inversas y determinar sistemas de ecuaciones. Además, hay un problema relacionado con el análisis de tráfico de datos en tres zonas de clientes y la necesidad de garantizar políticas de calidad de servicio mediante el uso de métodas de álgebra de matrices.

Tipo: Ejercicios

2022/2023

Subido el 20/12/2023

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jeniffer-elizabeth-yanez-cajas 🇪🇨

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Universidad de las Fuerzas Armadas
Álgebra Lineal
ITIN
Actividad 2
Apellidos:
Nombres: Firma:
NRC: Cédula:
Usted debe realizar la actividad en estas hojas a mano y una vez concluida escanearla asegurándose
de que el archivo electrónico resultante sea legible. El formato de entrega es PDF, con el nombre del
archivo A2.Apellido.Nombre.AlgebraLineal.pdf.
Debe utilizar esfero o un lápiz que permita leer con facilidad el procedimiento realizado. Se requiere
que Ud. demuestre su trabajo y esfuerzo en esta actividad. Considere los siguientes lineamientos:
Organice su trabajo, de una manera coherente y ordenada en el espacio disponible.
Si envía solo la respuesta, su calificación será de cero.
Si envía la respuesta y parte del desarrollo, recibirá una rebaja de puntaje.
El procedimiento , en todos los ejercicios debe estar completo y justificado para obtener la
calificación completa en cada pregunta.
Uso de número de cédula , existen ejercicios donde se solicita el uso de dígitos de su número de
cédula, antes de realizar el ejercicio debe realizar el reemplazo respectivo. En caso de no cumplir
este lineamiento se considera que el trabajo es copiado y su calificación será de cero para todo el
trabajo.
Ejercicios
1. Dada la matriz ARn×ndefinida como sigue
A=
12 4
1α4α+ 2
24α2+ 4
Halle los valores de αpara los siguientes casos:
(a) Tal que el rango de la matriz A sea 1
(b) Tal que el rango de la matriz A sea 2
pf3
pf4
pf5

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Universidad de las Fuerzas Armadas

Álgebra Lineal

ITIN

Actividad 2

Apellidos:

Nombres: Firma:

NRC: Cédula:

Usted debe realizar la actividad en estas hojas a mano y una vez concluida escanearla asegurándose de que el archivo electrónico resultante sea legible. El formato de entrega es PDF, con el nombre del archivo A2.Apellido.Nombre.AlgebraLineal.pdf.

Debe utilizar esfero o un lápiz que permita leer con facilidad el procedimiento realizado. Se requiere que Ud. demuestre su trabajo y esfuerzo en esta actividad. Considere los siguientes lineamientos:

  • Organice su trabajo, de una manera coherente y ordenada en el espacio disponible.
  • Si envía solo la respuesta, su calificación será de cero.
  • Si envía la respuesta y parte del desarrollo, recibirá una rebaja de puntaje.
  • El procedimiento , en todos los ejercicios debe estar completo y justificado para obtener la calificación completa en cada pregunta.
  • Uso de número de cédula , existen ejercicios donde se solicita el uso de dígitos de su número de cédula, antes de realizar el ejercicio debe realizar el reemplazo respectivo. En caso de no cumplir este lineamiento se considera que el trabajo es copiado y su calificación será de cero para todo el trabajo.

Ejercicios

  1. Dada la matriz A ∈ Rn×n^ definida como sigue

A =

1 α − 4 α + 2 2 − 4 α^2 + 4

Halle los valores de α para los siguientes casos: (a) Tal que el rango de la matriz A sea 1 (b) Tal que el rango de la matriz A sea 2

  1. Sea A ∈ Rn×n^ y su inversa se define como sigue:

A−^1 = (^1) x A

Considerando que x es el último dígito diferente a cero de su cédula, encuentre el valor de β que verifique la siguiente ecuación:

(5I + A)(5I − A) = βI

  1. Sean A, B ∈ R^3 ×^3 , definidas como siguen:

A =

x 0 0 1 y 0 2 4 z

, B =

4 0 z x 2 0 0 y 1

Si x, y, z son los últimos tres dígitos diferentes a cero de su cédula y α, β son los dos primeros dígitos diferentes de cero de su cédula, realice las siguientes operaciones: (a) |βB−^1 | (b) |αAB−^1 | (Nota: utilice propiedades de determinantes para que los procedimientos sean más cortos).

  1. Sean α, β ∈ R y el sistema de ecuaciones:

x 1 +x 2 − 2 x 3 = β − 2 x 1 +αx 2 +x 3 = 7 x 1 −x 3 = − 2

Determine: (a) Los valores de α y β para que el sistema no tenga solución. (b) Los valores de α y β para que el sistema tenga soluciones infinitas, encuentre el conjunto solución en este caso. (c) Si β=3, determine el valor de α para que el sistema tenga la solución única com x 3 = − 7. También calcule los valores correspondientes de x 1 y x 2.

  1. Un ISP (Internet Service Provider) utiliza tres routers (R 1 , R 2 , R 3 ) para gestionar el tráfico de datos hacia tres zonas de clientes, para ello ha realizado las conexiones que se muestran en la Figura
    1. El ISP ha contratado un acceso internacional de 5[Gbps] y luego de un trimestre de monitoreo del tráfico en los routers se ha registrado que los clientes de la Zona A consumen el triple que los clientes de la Zona B, así como, los clientes de la Zona C consumen la mitad del consumo de la Zona A más el consumo de la Zona B. Dado que el ISP necesita configurar los routers para garantizar las políticas de calidad de servicio, desea conocer el consumo exacto en [Mbps] que se tiene en cada zona de clientes. La resolución de este problema debe ser por un método de Álgebra de Matrices (Por ejemplo el uso de Matriz Inversa o Método de Crammer), no se podrán utilizar los métodos de resolución tradicionales de igualación, sustitución, eliminación, entre otros.

Figura 1: Conexiones de Routers