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Solución Examen Escrito Nº2: Álgebra Lineal - Prof. Romero, Exámenes de Matemática Financiera

La solución detallada de un examen escrito de álgebra lineal, incluyendo ejercicios sobre vectores, paralelepípedos, proyecciones y combinaciones lineales. Los ejercicios son resueltos paso a paso con explicaciones claras y diagramas para facilitar la comprensión. Útil para estudiantes universitarios que cursan álgebra lineal.

Tipo: Exámenes

2021/2022

Subido el 23/01/2025

valeria-torres-huamani
valeria-torres-huamani 🇵🇪

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SOLUCIÓN EXAMEN ESCRITO Nº2
1. (3P) Determine la veracidad de los siguientes enunciados. Justifique su respuesta.
a) (1P) Si los vectores 𝑝=(1; 2; −1) 𝑦 𝑞 = (3; 𝑎; −3) son linealmente dependientes,
entonces 𝑎= 6.
b) (1P) Dados los puntos 𝐴(1;4;−1) 𝑦 𝐵(−2;4;3). Si 𝑢
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𝐴𝐵
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=(𝑎;0;𝑏) es un vector
unitario y tiene la misma dirección que el vector 𝐴𝐵
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, entonces 𝑎+𝑏= 1.
c) (1P) Si el vector 𝑎 es unitario, el vector 𝑏
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es no nulo y el ángulo que forman los
vectores 𝑎 y 𝑏
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es de 60°, entonces el valor de 𝐶𝑜𝑚𝑝𝑏
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(4𝑎) es 2.
Solución
a) (1P) Si los vectores 𝑝 =(1; 2; −1) 𝑦 𝑞 = (3; 𝑎;−3) son linealmente dependientes,
entonces 𝑎= 6.
Como son LD: 𝑞 = 𝑘𝑝 (3;𝑎;−3)=𝑘(1;2;−1)
Resolviendo: 𝑘 =3, 𝑎 =6.El enunciado es verdadero.
(0,5P)
(0,5P)
b) (1P) Dados los puntos 𝐴(1;4;−1) 𝑦 𝐵(−2;4;3). Si 𝑢
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𝐴𝐵
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=(𝑎;0;𝑏) es un vector
unitario y tiene la misma dirección que el vector 𝐴𝐵
󰇍
󰇍
, entonces 𝑎+𝑏= 1.
𝑢
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𝐴𝐵
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=𝐴𝐵
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𝐴𝐵
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=(−3
5;0;4
5)
𝑎+ 𝑏 = 3
5+4
5=1
5. El enunciado es falso.
(0,5P)
(0,5P)
c) (1P) Si el vector 𝑎 es unitario, el vector 𝑏
󰇍
es no nulo y el ángulo que forman los
vectores 𝑎 y 𝑏
󰇍
es de 60°, entonces el valor de 𝐶𝑜𝑚𝑝𝑏
󰇍
(4𝑎) es 2.
𝐶𝑜𝑚𝑝𝑏
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(4𝑎)=(4𝑎)𝑏
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‖𝑏
󰇍
=4𝑎‖𝑏
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cos (60°)
‖𝑏
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=4(1)1
2=2.El enunciado es verdadero
(0,5P)
(0,5P)
2. (4P) La base superior de un paralelepípedo oblicuo 𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸𝐹𝐺𝐻
es el paralelogramo
𝐸𝐹𝐺𝐻 cuyos vértices conocidos son 𝐹(5;10; 7), 𝐺(3;12;9) y 𝐻(0; 4; 8). Además, de
la base inferior se conoce el vértice 𝐴(1;−1;−2) y el vector 𝐴𝐸
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=(1; 3; 8).
a) (2,5P) Determine las coordenadas de los demás vértices y luego grafique el
paralelepípedo en un sistema coordenado tridimensional.
PROGRAMA DE ESTUDIOS GENERALES
ASIGNATURA: Álgebra Lineal
CICLO: 2024-2
TIEMPO: 90 minutos
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¡Descarga Solución Examen Escrito Nº2: Álgebra Lineal - Prof. Romero y más Exámenes en PDF de Matemática Financiera solo en Docsity!

SOLUCIÓN EXAMEN ESCRITO Nº 2

  1. (3P) Determine la veracidad de los siguientes enunciados. Justifique su respuesta.

a) (1P) Si los vectores 𝑝⃗ =

𝑦 𝑞⃗ = ( 3 ; 𝑎; − 3 ) son linealmente dependientes,

entonces 𝑎 = 6.

b) (1P) Dados los puntos 𝐴( 1 ; 4 ; − 1 ) 𝑦 𝐵(− 2 ; 4 ; 3 ). Si 𝑢⃗⃗

𝐴𝐵

⃗⃗⃗⃗⃗⃗

= (𝑎; 0 ; 𝑏) es un vector

unitario y tiene la misma dirección que el vector 𝐴𝐵

, entonces 𝑎 + 𝑏 = 1.

c) (1P) Si el vector 𝑎⃗ es unitario, el vector 𝑏

es no nulo y el ángulo que forman los

vectores 𝑎⃗ y 𝑏

es de 60°, entonces el valor de 𝐶𝑜𝑚𝑝

𝑏

⃗⃗

( 4 𝑎⃗ ) es 2.

Solución

a) (1P) Si los vectores 𝑝⃗ = ( 1 ; 2 ; − 1 ) 𝑦 𝑞⃗ = ( 3 ; 𝑎; − 3 ) son linealmente dependientes,

entonces 𝑎 = 6.

Como son LD: 𝑞⃗ = 𝑘𝑝⃗ ⇔ ( 3 ; 𝑎; − 3 ) = 𝑘( 1 ; 2 ; − 1 )

Resolviendo: 𝑘 = 3 , 𝑎 = 6. El enunciado es verdadero.

(0,5P)

(0,5P)

b) (1P) Dados los puntos 𝐴

. Si 𝑢⃗⃗

𝐴𝐵

⃗⃗⃗⃗⃗⃗

= (𝑎; 0 ; 𝑏) es un vector

unitario y tiene la misma dirección que el vector 𝐴𝐵

, entonces 𝑎 + 𝑏 = 1.

𝐴𝐵

⃗⃗⃗⃗⃗⃗

3

5

4

5

1

5

. El enunciado es falso.

(0,5P)

(0,5P)

c) (1P) Si el vector 𝑎⃗ es unitario, el vector 𝑏

es no nulo y el ángulo que forman los

vectores 𝑎⃗ y 𝑏

es de 60°, entonces el valor de 𝐶𝑜𝑚𝑝

𝑏

⃗⃗

( 4 𝑎⃗ ) es 2.

𝑏

⃗⃗

‖cos (60°)

1

2

= 2. El enunciado es verdadero

(0,5P)

(0,5P)

  1. ( 4 P) La base superior de un paralelepípedo oblicuo 𝐴𝐵𝐶𝐷 − 𝐸𝐹𝐺𝐻 es el paralelogramo

𝐸𝐹𝐺𝐻 cuyos vértices conocidos son 𝐹( 5 ; 10 ; 7 ), 𝐺( 3 ; 12 ; 9 ) y 𝐻( 0 ; 4 ; 8 ). Además, de

la base inferior se conoce el vértice 𝐴

y el vector 𝐴𝐸

a) (2,5P) Determine las coordenadas de los demás vértices y luego grafique el

paralelepípedo en un sistema coordenado tridimensional.

PROGRAMA DE ESTUDIOS GENERALES

ASIGNATURA: Álgebra Lineal

CICLO: 2024 - 2

TIEMPO: 90 minutos

b) (1,5P) Halle las coordenadas de un punto 𝑅, si se sabe que el segmento 𝐴𝐺

interseca al plano 𝑋𝑍 en el punto 𝑅.

Solución

a) (2,5P) Determine las coordenadas de los demás vértices y luego grafique el

paralelepípedo en un sistema coordenado tridimensional.

0,5P

0,5P

0,5P

1P

(Si no presenta

los ejes solo

0,5P)

b) (1,5P) Halle las coordenadas de un punto 𝑅, si se sabe que el segmento 𝐴𝐺

interseca al plano 𝑋𝑍 en el punto 𝑅.

𝑅(𝑥; 0 ; 𝑧) 0,5P

0,5P

0,5P

  1. (5P) Sean los vectores 𝑝⃗ , 𝑞⃗ y 𝑟⃗ del espacio ℝ

3

tales que 𝑝⃗ =

°

°

, ‖𝑞⃗ ‖ = 2 y ‖𝑟⃗ ‖ = 6.

a) (2,5P) Calcule el valor de 𝐾=(𝑝⃗ + 2 𝑞⃗ ) ∙ (𝑝⃗ + 𝑞⃗ )

b) (2,5P) Halle el coseno del ángulo formado por los vectores 𝑝⃗ y (𝑞⃗ − 𝑟⃗ ).

Solución

a) (2,5P) Calcule el valor de 𝐾=

2

2

2

2

1P

𝑝⃗ ∙ 𝑞⃗ = ‖𝑝⃗ ‖‖𝑞⃗ ‖ cos 60° = ( 3 )( 2 ) (

0,5P

0,5P

2

2

0,5P

b) (2,5P) Halle el coseno del ángulo formado por los vectores 𝑝⃗ y (𝑞⃗ − 𝑟⃗ )

cos 120°=

1

2

0,5P

= 𝑝⃗ ∙ 𝑞⃗ − 𝑝⃗ ∙ 𝑟⃗ = 3 + 9 = 12 0,5P

2

2

0,5P

0,5P

0,5P

  1. (4P) Esta pregunta se divide en dos partes independientes:

a) (1,5P) Dados el vector 𝑛⃗⃗ = (− 2 ; 1 ; 3 ) y 𝐶𝑜𝑚𝑝

𝑛

⃗⃗

  1. Halle la proyección

del vector 𝑚⃗⃗⃗ sobre la dirección del vector 𝑛⃗⃗.

b) (2,5P) Los vértices de un triángulo 𝐴𝐵𝐶 son los puntos 𝐴( 4 ; − 2 ; 3 ), 𝐵(− 2 ; 2 ; 5 ) y

𝐶( 2 ; 4 ; − 3 ). Determine las componentes del vector 𝐴𝐻

, donde el punto 𝐻 es el pie

de la altura relativa al vértice 𝐵.

Solución

a)

𝑛⃗⃗

𝑛⃗⃗

0,5P

𝑛⃗⃗

(− 2 ; 1 ; 3 )

14

0,5P

𝑛⃗⃗

0,5P

b)

𝐴𝐶

⃗⃗⃗⃗⃗⃗

0,5P

0,5P

0,5P

𝐴𝐶

⃗⃗⃗⃗⃗⃗

0,5P

0,5P

Los profesores del curso