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Ejercicios y problemas de determinantes y matrices cuadradas, Ejercicios de Matemáticas

Este documento contiene una serie de ejercicios y problemas resueltos y para resolver relacionados con los determinantes y matrices cuadradas, incluyendo propiedades de determinantes, determinante de vandermonde, cálculo de la matriz inversa, multiplicación de matrices y determinantes, verificación de propiedades de matrices, cálculo del rango de matrices y resolución de ecuaciones matriciales. Todo ello enfocado al estudio de la asignatura matemáticas i.

Tipo: Ejercicios

2011/2012

Subido el 06/10/2012

perosaboni
perosaboni 🇪🇸

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Matem´aticas I
Tema 3: Determinantes (Ejercicios)
1.– Por las propiedades de los determinantes y sin desarrollar, comprueba la igualdad:
1 + a1
1 1 + b
=
a0
0b
+
1 0
1b
+
1 1
1 1
+
a1
0 1
2.– Demuestra, sin desarrollar, que valen cero los siguientes determinantes:
(a)
1a b +c
1b a +c
1c a +b
; (b)
a3a4a
b5b6b
c7c8c
3.– (EXAMEN) Sean AyBmatrices cuadradas de orden 4 con |A|= 3 y |B|= 5. Razona cu´anto valen:
|A+A|y| A·Bt|
4.– (EXAMEN) Si A=
3 0 1
2 3 4
x y z
, con |A|= 4, halla, razonadamente, el valor de
2x+ 3 2y2z+ 1
3x3y3z
x2y3z4
5.– Demostrar que
1 1 ··· 1
α1α2··· αn
α2
1α2
2··· α2
n
.
.
..
.
..
.
.
αn1
1αn1
2··· αn1
n
=
1ijn
(αjαi).
Se llama determinante de Vandermonde. Como aplicaci´on, halla
a b c
a2b2c2
a3b3c3
.
6.– Halla, si es posible, la matriz inversa de A=
11 0
010
201
7.– ¿Existe alguna diferencia entre la forma de multiplicar un umero por una matriz y por un
determinante?. Como aplicaci´on, si Aes una matriz cuadrada de orden 6 tal que |A|= 3, ¿cu´anto
vale | 2.A|?
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Matem´aticas I

Tema 3: Determinantes (Ejercicios)

1.– Por las propiedades de los determinantes y sin desarrollar, comprueba la igualdad:

1 + a 1 1 1 + b = a^0 0 b

1 b

  • a^1 0 1

2.– Demuestra, sin desarrollar, que valen cero los siguientes determinantes:

(a)

1 a b + c 1 b a + c 1 c a + b

; (b)

a 3 a 4 a b 5 b 6 b c 7 c 8 c

3.– (EXAMEN) Sean A y B matrices cuadradas de orden 4 con | A |= 3 y | B |= 5. Razona cu´anto valen:

| A + A | y | −A · Bt^ |

4.– (EXAMEN) Si A =

x y z

, con |A| = 4, halla, razonadamente, el valor de

2 x + 3 2 y 2 z + 1 3 x 3 y 3 z x − 2 y − 3 z − 4

5.– Demostrar que

α 1 α 2 · · · αn α^21 α^22 · · · α^2 n .. .

αn 1 −^1 αn 2 −^1 · · · αn n−^1

1 ≼i≼j≼n

(αj − αi).

Se llama determinante de Vandermonde. Como aplicaci´on, halla

a b c a^2 b^2 c^2 a^3 b^3 c^3

6.– Halla, si es posible, la matriz inversa de A =

7.– ¿Existe alguna diferencia entre la forma de multiplicar un n´umero por una matriz y por un

determinante?. Como aplicaci´on, si A es una matriz cuadrada de orden 6 tal que |A| = 3, ¿cu´anto vale | − 2 .A|?

8.– Verifica la propiedad |A−^1 | = |A|−^1 para las matrices

A =

 ; B =

 ; C =

9.– Sabiendo que

a b c d e f e h i

= 2, halla

2(a − e) c − i b − h 2(d − e) f − i e − h 2 e i h

10.– Calcula el rango de la matriz 

11.– (EXAMEN) Siendo

A =

 , B =

e I la matriz identidad de orden 3, halla la matriz X tal que XA + 2I = B.

12.– Sabiendo que

a b c 2 3 5 1 1 2

= 5, hallar

3 − 3 b 2 − 3 a 5 − 3 c b a c

(Parcial diciembre 2008)

13.– (EXAMEN) Resuelve la ecuaci´on matricial X · A = B siendo

A =

 , B =

14.– Dada una matriz cuadrada A, demuestra que:

a) Si A es ortogonal, su determinante es |A| = ±1. b) Si A es antisim´etrica y tiene un n´umero impar de filas, entonces |A| = 0 (Indicaci´on: Probar primero que si tiene n filas, entonces |A| = (−1)n|A|)

15.– Calcula el rango de M seg´un los valores de t: M =

2 4 − 2 t 3 6 − 3 6

16.– Calcula a para que tenga inversa la matriz:

4 a 1 2 1 3