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algebra lineal umsa verano 2023, Exámenes de Ingeniería

aca les comparto ejercicios de algebra lineal de el año 2023 del curso de verano de la universidad mayor de san andres

Tipo: Exámenes

2022/2023

Subido el 16/04/2024

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diego-boris-choque-cruz 🇧🇴

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- 1 -
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS
FACULTAD DE INGENIERÍA
Solucionario 1er Examen Parcial
MAT-103 ALGEBRA LINEAL y teoría matricial
CURSO VERANO 2023
Sol: 1) si una matriz es singular, entonces su determinante es igual a cero.
Por lo tanto en el enunciado concluimos que 𝑥=𝑢=0 además reemplazando se tiene:
𝐴=[1 −1 2
3 4 5
0 1 −1] 𝐵= [0 2 1
3 0 5
7 −6 0]
2) de la ecuación 𝐴+𝐵+𝐶+𝐷=𝑁=𝑂, despejamos 𝐷= −𝐴𝐵𝐶=−(𝐴+𝐵+𝐶)
Ahora como 𝑑𝑒𝑡(𝐶) =12, por otro lado, también se tiene que:
|𝐶|=[𝑧 𝑧 2
3 1 𝑧
𝑧 −2 4]=𝑧[1 𝑧
−2 4]𝑧[3 𝑧
𝑧 4]+2[3 1
𝑧 −2]=𝑧(4+2𝑧)𝑧(12𝑧2)+2(−6𝑧)
|𝐶|=4𝑧+2𝑧212𝑧+𝑧3122𝑧=𝑧3+2𝑧210𝑧12 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑒𝑠𝑡𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑢𝑙𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛
𝑧3+2𝑧210𝑧12=12
𝑧3+2𝑧210𝑧=0
𝑧(𝑧2+2𝑧10)=0 𝑧1=0 𝑧2+2𝑧10=0
𝑅𝑒𝑒𝑚𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑙𝑎 𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟á𝑡𝑖𝑐𝑎 𝑡𝑒𝑛𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝑧=−2±441(−10)
2=−2±44
1
𝑧2=−1+211 𝑧3=−1211
𝑧2=−1+11 𝑧3=−1+11
Si restringimos que z𝑍; entonces obtenemos: 𝐶=[0 0 2
3 1 0
0 −2 4]
1. Dadas las matrices: 𝐴=[1 −1 2
3 4 5
𝑥 1 −1] , 𝐵= [𝑢 2 1
3𝑢5
𝑧 −2 4] 𝐶=[𝑧 𝑧 2
3 1 𝑧
𝑧 −2 4]
En las que “x” y “u” son iguales al determinante de una matriz singular, encuentre D en
A+B+C+D, teniendo en cuenta que dicha suma es nula y det(C)= 12.
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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

Solucionario 1er Examen Parcial

MAT-103 ALGEBRA LINEAL y teoría matricial

CURSO VERANO 202 3

Sol: 1) si una matriz es singular, entonces su determinante es igual a cero.

Por lo tanto en el enunciado concluimos que 𝑥 = 𝑢 = 0 además reemplazando se tiene:

𝐴 = [

] ∧ 𝐵 = [

]

2) de la ecuación 𝐴 + 𝐵 + 𝐶 + 𝐷 = 𝑁 = 𝑂 , despejamos 𝐷 = −𝐴 − 𝐵 − 𝐶 = −(𝐴 + 𝐵 + 𝐶)

Ahora como 𝑑𝑒𝑡(𝐶) = − 12 , por otro lado, también se tiene que:

|𝐶| = [

] = 𝑧 [

] − 𝑧 [

] + 2 [

] = 𝑧( 4 + 2 𝑧) − 𝑧( 12 − 𝑧

2

2

3

3

2

3

2

3

2

2

1

2

𝑅𝑒𝑒𝑚𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑙𝑎 𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟á𝑡𝑖𝑐𝑎 𝑡𝑒𝑛𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝑧 =

2

3

2

3

Si restringimos que z ∈ 𝑍; entonces obtenemos: 𝐶 = [

]

1. Dadas las matrices: 𝐴 = [

] , 𝐵 = [

] ∧ 𝐶 = [

]

En las que “x” y “u” son iguales al determinante de una matriz singular, encuentre D en

A+B+C+D, teniendo en cuenta que dicha suma es nula y det(C)= − 12.

Finalmente:

𝐷 = {[

] + [

] + [

]} ⟹ 𝐷 = − [

] ∴ 𝐷 = [

]

Solución: sea la matriz 𝐴

2 𝑥 2

= [

]. 𝐸𝑛𝑡𝑜𝑛𝑐𝑒𝑠: 𝐴

2

= 𝐴𝐴 = [

] ∗ [

] = [

2

2

]

Reemplazando los anteriores valores en la ecuación dada 𝐴

2

2

− 5 𝐴 + 𝐼 = [

2

2

] − 5 [

] + [

] = [

]

Operando obtenemos:

[

2

2

] = [

]

Haciendo cumplir la igualdad de matrices, obtendremos las siguientes ecuaciones:

2

2

2

2

𝑅𝑒𝑠𝑜𝑙𝑣𝑖𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑙𝑎 𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 ( 5 )𝑡𝑒𝑛𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝑎 1 , 2

Reemplazando uno de estos valores en la anterior igualdad:

𝑂 𝑡𝑎𝑚𝑏𝑖é𝑛 ; 𝑠𝑖: 𝑎 =

Las anteriores dos conclusiones son respaldadas resolviendo 𝑑

2

− 5 𝑑 + 1 donde los resultados son también:

1 , 2

2.Encuentre una matriz 𝐴

2 𝑥 2

que satisfaga la ecuación 𝐴

2

− 5 𝐴 + 𝐼 = 0. Partiendo simplemente

de dicha ecuación encuentre 𝐴

− 1

3 𝑥 3

= [

] 𝑦 𝑠𝑖 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑠𝑢 𝑑𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑛𝑡𝑒:

|𝐵| = [

]

𝑐𝑜𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠

𝑒𝑛 𝑙𝑎 1 𝑟𝑎 𝑓𝑖𝑙𝑎

Finalmente, de la última condición:

− 1

− 1

3

= [

] ∶ 𝐵

3

= [

] ∶ 𝐶

3

= [

]

Finalmente reemplazamos en las anteriores matrices en la ecuación (𝛼).

3

[

]

[

]

[

]

3

[

] −

[

]}

[

]

3

[

]

[

]

3

= [

]