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Orientación Universidad
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Nociones básicas de álgebra, Apuntes de Hospitalidad y Turismo

Asignatura: Nada, Profesor: Nadie Nadie, Carrera: Doble Grau en Turisme i ADE, Universidad: UV

Tipo: Apuntes

2014/2015

Subido el 14/10/2015

adri-de-nalda-munoz
adri-de-nalda-munoz 🇪🇸

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Tema 1 – NOCIONES BÁSICAS DE ÁLGEBRA
1.1.- ÁLGEBRA MATRICIAL
1.1.1. Matriz. Tipos de matrices
1.1.2. Operaciones con matrices
1.1.3. Determinantes
1.1.4. Matriz Inversa
1.1.5. Rango de una matriz
1.1.6. Cálculo matricial con Excel
1.2.- SISTEMAS DE ECUACIONES
1.2.1. Sistemas de ecuaciones lineales
1.2.2. Sistemas de ecuaciones no lineales
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¡Descarga Nociones básicas de álgebra y más Apuntes en PDF de Hospitalidad y Turismo solo en Docsity!

Tema 1 – NOCIONES BÁSICAS DE ÁLGEBRA1.1.- ÁLGEBRA MATRICIAL

1.1.1. Matriz. Tipos de matrices1.1.2. Operaciones con matrices1.1.3. Determinantes1.1.4. Matriz Inversa1.1.5. Rango de una matriz1.1.6. Cálculo matricial con Excel

1.2.- SISTEMAS DE ECUACIONES

1.2.1. Sistemas de ecuaciones lineales1.2.2. Sistemas de ecuaciones no lineales

Definición - Matriz Una matriz de orden mxn es una tabla A de números reales ordenados en m filas y ncolumnas.

A=

     

     

mn

m m

n n a ... a a

a ... a a

a ... a a

2 1

2

22 21

1

12 11

1.1. ÁLGEBRA MATRICIAL1.1.1. MATRIZ. TIPOS DE MATRICES

fila 1 fila m

columna 2

TIPOS DE MATRICES Matriz cuadrada: m=n. Es decir nº columnas=nº filas

La diagonal principal de una matriz cuadrada son los elementos a

ii

Matriz nula: Matriz mxn cuyos elementos son todos 0 Matriz fila: Matriz 1xn Matriz columna: Matriz mx1 Matriz diagonal: Matriz cuadrada A=(a

) con aij

=0 para iij

j

Matriz identidad de orden n, I

: Matriz diagonal nxn con todos los elementos de la diagonaln^

igual a 1.

A·I

= In

·A = An

Matriz simétrica: Una matriz cuadrada es simétrica si coincide con su traspuesta: A = A

(^2) t (^)

Toda matriz cuadrada A tiene asociado un número real llamado determinante, que serepresenta por |A| o también por det(A) y que se obtiene de la siguiente manera: Matrices 1x1: |A| =|a

11

| = a

11

Matrices 2x2: |A| =

= a

11

a 22

  • a

12

a 21

Matrices 3x3: (Regla de Sarrus) |A| =

= a

11

a 22

a^33

+ a

21

a 32

a^13

+ a

31

a 12

a^23

  • a

a 13

22

a^31

  • a

23

a 32

a^11

  • a

33

a 12

a^21

1.1.3. DETERMINANTES

22

21

12

11

a

a

a

a

33 32 31

23 22 21

13 12 11

a a a

a a a

a a a

23 22 21

13 12 11

33 32 31

23 22 21

13 12 11

a a a

a a a

a a a

a a a

a a a

|A|

33

32

31

23

22

21

13

12

11

a

a

a

a

a

a

a

a

a

Matrices nxn (n

 4): (Método de adjuntos)

Menor complementario del elemento a

ij^

es el determinante de la matriz de orden n-

obtenida al eliminar la fila i y la columna j de A. A

Adjunto del elemento aij^

ij^

es el producto de (-1)

i+j^

por el menor complementario de a

.ij

Desarrollo de |A| por la fila i |A| = a

Ai

+ ai

Ai

i^

+ … + a

Ain

in

Desarrollo de |A| por la columna j |A| = a

A1j

+ a1j

A2j

2j^

+ … + a

Anj

nj

Propiedades de los determinantes:

Si una fila o columna de A es de ceros, entonces el determinante vale 0. 

Si dos filas o columnas son iguales (o proporcionales), entonces el determinante vale 0. 

Si intercambiamos dos filas (o columnas) el determinante de la matriz obtenida es igual a -|A|. 

Si a una fila (o columna) le sumamos otra multiplicada por un número, el determinante de la matriz obtenida es igual a |A|. Ejemplo Calcula el determinante de la matriz

A

2 2

A la fila 3 le sumamos la fila 2 multiplicada por -

Desarrollando por los elementos de la columna 2

Ejemplo Calcula el determinante de la siguiente matriz:

A

(^12)

3 5  

Desarrollando por los elementos de la columna 1

Desarrollando por los elementos de la columna 3

Fila 2 + Fila 5 multiplicada por 3Fila 4 + Fila 5 multiplicada por -

Fila 1 + Fila 2 multiplicada por 2Fila 3 + Fila 2 multiplicada por -3Fila 4 + Fila 2 multiplicada por -

Sea A una matriz cuadrada de orden n.Si |A|

una matriz A

-^

/ A

-^

A = A A

-^

= I

n

Se dice, en ese caso, que A es una matriz INVERTIBLE o REGULARA la matriz A

-^

se le llama INVERSA de A.

1.1.5. MATRIZ INVERSADefinición- Matriz InversaDefinición-

Matriz Adjunta

Sea A una matriz cuadrada de orden n. Se llama matriz ADJUNTA de A, y se representa porAdj(A), a la matriz cuadrada de orden n cuyos elementos son los adjuntos de los elementos de A.Es decir, si A=(a

)^ ij^

Adj(A) =(A

)ij

Ejemplo

Calcula la matriz adjunta de la matriz

  

  

1 3 1

1 (^1) - 2

1 0 4 A 4 1 3

1 1 ) 1 ( A^

(^11)

11



  ^

   

    

(^4) -

(^2) -

1

(^12) -

3 3

7

Adj(A)

1 1 1

1 2 ) 1 ( A^

(^21)

12



 ^

^

7 3 1

1 2 ) 1 ( A^

(^31)

13

 

 ^

12 3 1

0 4 ) 1 ( A^

(^32)

23



 ^

3 1 1

1 4 ) 1 ( A^

2 2

22

 ^

3 1 3

1 0 ) 1 ( A^

(^12)

21

 ^

4 1 2

0 4 ) 1 ( A^

(^33)

33

 

 ^

2 1 2

1 4 ) 1 ( A^

2 3

32



 ^

1 1 1

1 0 ) 1 ( A^

(^13)

31

 ^

^

Ejemplo Obtened, si existe, la inversa de la siguiente matriz:

1 0 4 A A 0

A

(^1) -

(Adj(A))

t

A

Adj(A)

A

Adj(A

A

(Adj(A))

A

t

t

1 -^

Cálculo de la matriz inversa: NOTA:Si

A

x=b y

A

es una matriz invertible, entonces

x =

A

-1^ b

Existen funciones y fórmulas matriciales cuyo resultado ocupa varias celdas.En tal caso:

1. Seleccionar previamente el rango de celdas donde queremos que aparezca el

resultado.

2. Tras escribir la fórmula o función hay que pulsar

CTRL+MAYÚS+ENTRAR.

 Suma:

Operador +

Amxn

+B

mxn

=C

mxn

 Producto por un escalar:

Operador *

*A

mxn

=C

mxn

 Producto de matrices:

Función MMULT

A^ mxn

B nxr

=C

mxr

 Trasposición:

Función TRANSPONER

Si A

mxn

A

t nxm

 Determinante:

Función MDETERM

|A

mxm

R

 Inversa:

Función MINVERSA

(A

mxm

=B

mxm

(|A

mxm

0)^13

Definir y usar nombres para matricesSe puede definir un nombre para un rango de celdas. Si usamos nombres las fórmulasserán mucho más fáciles de entender.Para definir un nombre:

Seleccionar el rango de celdas a nombrar.

Pulsar botón derecho y elegir la opción

Definir nombre

Indicar el nombre y el ámbito en donde debe reconocerse.

En la barra de

Fórmulas

se encuentra el

Administrador de nombres

que permite crear

nombres y también visualizar, editar o eliminar los ya existentes.

CLASIFICACIÓN (según el número de soluciones) Sistema Compatible si tiene solución

Compatible Determinado si la solución es únicaCompatible Indeterminado si posee infinitas soluciones

Sistema Incompatible si no tiene solución SISTEMAS EQUIVALENTES Dos sistemas son equivalentes si tienen las mismas soluciones.Para pasar de un sistema a otro equivalente pueden realizarse alguna/s de las siguientesoperaciones:

Cambiar el orden de las ecuaciones

Multiplicar alguna ecuación por un escalar distinto de cero

Sumarle a una ecuación otra multiplicada por un escalar

RESOLUCIÓN DE SISTEMAS LINEALES

MÉTODO DE GAUSS Consiste en obtener un sistema triangular equivalente. Ejemplo x + 2y

z = 3

2x

y + 3z = 6

−x + y + 4z = 3

^    

^    

^    

El sistema anterior es equivalente al sistema:

x + 2y

z = 3

−5y + 5z = 0

6z = 6

muy fácil de resolver por sustitución

6z = 6

z = 1

-5y + 5 = 0

y = 1

x + 2 – 1 = 3

x = 2

Ejercicio x + y

2z +w = 4

2x + 2y + z +2w = 3

ECUACIÓN NO LINEAL^2 x

+y=3,

xy=7,

x+3y+z

sen(x)+3y+z=-2,

ln(x

x2 1

2 )+(x

+x 1

1/

1.2.2. SISTEMAS DE ECUACIONES NO LINEALES SISTEMA NO LINEAL con n incógnitas Al menos una de las ecuaciones que forman el sistema es no lineal.Solución: Pueden resolverse por sustitución.Nota: Una ecuación con una variable puede tener 0, 1 o más soluciones!

2 x

- 2x + y - 7 = 0

3x - y + 1

Ejemplos

x - e

y^ = 5

2x + 3e

y^ = 11

log x + log y = 4log x

-^

log y = 2