FICHA MII-A1-P01

Operaciones con matrices: suma, producto y traspuesta

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TipoPrincipal Dificultad Puntos10 pts · a)2 + b)3 + c)3 + d)2 Tiempo máx.15 min Media10 min Origen preguntaRedactado Verificación soluciónVerificado por razonamiento independiente Completado con IA
Material necesario — Material: calculadora científica. No hace falta ningún formulario: las fórmulas necesarias están en «Teoría básica».
Prerrequisitos
  • Dimensión m × n: m filas y n columnas. Solo se pueden sumar matrices de la misma dimensión
  • Producto A·B: solo se puede hacer si el número de columnas de A es igual al de filas de B; el elemento (i, j) es la fila i de A por la columna j de B
  • La matriz traspuesta Aᵗ se obtiene intercambiando filas por columnas; (A·B)ᵗ = Bᵗ·Aᵗ

Se consideran las matrices A = (1 2 3 ; 0 −1 4), B = (2 0 1 ; −3 5 1) y C = (1 −2 ; 0 3 ; 4 1). Notación: en el texto las matrices se escriben por filas, separadas por «;». Por ejemplo, (1 2 ; 3 4) es la matriz de filas (1 2) y (3 4).

a Calcula 3A − 2B e indica su dimensión. [2]
b Calcula A·C e indica su dimensión. [3]
c Calcula C·A. ¿Es igual A·C que C·A? Justifica. [3]
d Comprueba que (A·C)ᵗ = Cᵗ·Aᵗ. [2]
Pistas progresivas
Teoría básica
  • Suma y resta: elemento a elemento, solo con la misma dimensión. Producto por un número: multiplica todos los elementos.
  • Producto: (m×n)·(n×p) = (m×p). En general A·B ≠ B·A (no es conmutativo), y puede que uno de los dos ni exista.
  • Traspuesta: (Aᵗ)ᵗ = A, (A + B)ᵗ = Aᵗ + Bᵗ, (A·B)ᵗ = Bᵗ·Aᵗ (cambia el orden).
Refuerzo
Libro — SM Revuela, Matemáticas II (LOMLOE) — Situación de aprendizaje 1.1 Matrices.
Cuadernillo — Tus apuntes de matrices (Material/Algebra/apuntes matrices, fotos IMG_2565 a IMG_2570).
Vídeo — ↗ — «»
Apartado a) — 3A − 2B = (3 6 9 ; 0 −3 12) − (4 0 2 ; −6 10 2) = (−1 6 7 ; 6 −13 10). Dimensión 2×3.
Apartado b) — A·C = (1·1 + 2·0 + 3·4 , 1·(−2) + 2·3 + 3·1 ; 0·1 + (−1)·0 + 4·4 , 0·(−2) + (−1)·3 + 4·1) = (13 7 ; 16 1). Dimensión 2×2.
Apartado c) — C·A = (1 4 −5 ; 0 −3 12 ; 4 7 16), de dimensión 3×3. No es igual a A·C (que es 2×2): el producto de matrices no es conmutativo.
Apartado d) — (A·C)ᵗ = (13 16 ; 7 1). Cᵗ = (1 0 4 ; −2 3 1) y Aᵗ = (1 0 ; 2 −1 ; 3 4), y Cᵗ·Aᵗ = (13 16 ; 7 1). Coinciden, luego (A·C)ᵗ = Cᵗ·Aᵗ.