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  • 7/24/2019 Algebra Todos Ejercicios

    1/21

    1.- Si se tiene el conjunto de vectores {[2,-1,3]; [-4,2,-4]; [8,0,1]} Determine

    usted ue es line!lmente inde"endiente en #3$ com"rue%e sus result!dos.

    c=

    [

    2 4 81 2 0

    3 4 1

    0

    0

    0

    ]

    1

    2R

    1c=

    [

    1 2 00 0 1

    3 4 0

    0

    0

    0

    ]R

    3-3#1

    c=[ 1 2 41 2 0

    3 4 1

    0

    0

    0]R 2 c=[

    1 2 00 0 1

    0 2 0

    0

    0

    0]R 1

    c=[1 2 40 0 4

    3 4 1

    0

    0

    0]R 1-#2 c=[

    1 0 0

    0 0 1

    0 2 0

    0

    0

    0]12 R 3

    c=[1 2 00 0 4

    3 4 1

    0

    0

    0]14 R 2 c=[

    1 0 0

    0 0 1

    0 1 0

    0

    0

    0]R2 R3

    c=[

    1 2 00 0 1

    3 4 1

    0

    0

    0]R 3-#2 c=[

    1 0 0

    0 1 0

    0 0 1

    0

    0

    0]

    '1(0

    '2(0

    '3(0

    'om"ro%!ci)n*

    '1 [ 2

    13] &'2 [

    42

    4] &'3 [8

    0

    1] ( [

    0

    0

    0]

    0[ 21

    3] &0 [4

    2

    4] &0 [80

    1] ( [00

    0] [

    0

    0

    0]=[

    0

    0

    0]

  • 7/24/2019 Algebra Todos Ejercicios

    2/21

    +or lo t!nto el S... es line!lmente inde"endiente.

  • 7/24/2019 Algebra Todos Ejercicios

    3/21

    2.- Si se tiene el sistem!*

    2#1&4#2-2#3&4#4(0#1&14#2&2#3&8#4(0Determine usted sus vectores $ demuestre ue son line!lmente

    inde"endientes.

    [2 4 26 14 2 4 08 0][ 12 ] #1

    [1 2 16 14 2 2 08 0] [ 12 ] #2

    [1 2 13 7 1 2 04 0] #2-3#1

    [1 2 10 1 4 2 02 0] #1

    [1 3 30 1 4 0 02 0]#1&3#2&3#3(0#2&4#3-2#4(0

    Des"ej!mos ! #3

    3#3( - #1 / 3#24#3( - #2& 2#4D!mos v!lores ! #3(0

    -#1-3#2(0-#2&2#4(0D!mos v!lores ! #2(0 "or lo t!nto #4$ #1sern iu!l ! 0. ntonces

    tenemos*

    #1(0#2(0#3(0#4(0'om"ro%!ndo en el S... oriin!l tenemos*

    20&40-20&40(0

  • 7/24/2019 Algebra Todos Ejercicios

    4/21

    0&140&20&80(0

    +or lo t!nto son inde"endientes.

  • 7/24/2019 Algebra Todos Ejercicios

    5/21

    3.-Si se tienen los vectores* 1( [ 2

    60] 2( [

    6

    0

    8] 3( [

    22

    1224

    ]; 'onstru$!usted el S... 5omo6neo $ demuestre ue el conjunto de vectores es

    line!lmente de"endiente en #3

    $ com"rue%e sus result!dos.

    '1 [ 2

    60] &'2 [

    6

    0

    8] &'3 [

    22

    12

    24] ( [

    0

    0

    0]

    '( [ 2 6 22

    6 0 120 8 24

    0

    0

    0] r2&3r1 '( [

    2 6 22

    0 2 6

    0 0 0

    0

    0

    0] r1-3r2

    '( [ 2 6 22

    6 18 540 8 24

    0

    0

    0] r2( 19 ) '( [

    2 0 4

    0 2 6

    0 0 0

    0

    0

    0] r1( 12 )

    '( [2 6 22

    0 2 6

    0 8 24

    0

    0

    0] r3-4r2 '( [

    1 0 2

    0 2 6

    0 0 0

    0

    0

    0] r2( 12 )

    '( [1 0 20 1 3

    0 0 0

    00

    0] r2(1

    2 ) 7!tri reducid! "or el m6todode 9!uss :ord!n

    '1&0 '2&2'3(0 '1(-2'30'1&1'2&3'3(0 '2-3'3'3(1

    '1(-2

    '2(-3

    '1 [ 2

    60] &'2 [

    6

    0

    8] &'3 [

    22

    12

    24] ( [

    0

    0

    0]

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    6/21

    -2 [ 2

    60] -3 [

    6

    0

    8] &1 [

    22

    12

    24] ( [

    0

    0

    0]

    4 18 +2212 0 120 24 +24

    000

    +or lo t!nto el siuiente S... es de"endiente en #3.

    4.- si se tiene el S...

    1&22-3&24(0

  • 7/24/2019 Algebra Todos Ejercicios

    7/21

  • 7/24/2019 Algebra Todos Ejercicios

    8/21

    ?.-si se tiene el conjunto de vectores ,-4,4,,-2,8,2,0,. Determine ue es

    line!lmente inde"endiente en #. com"rue%e sus result!dos

    2

    @( -4 A( -2 '( 0

    4 8

    SOLUCION:

    6 6 2 0 r2= -4 -2 0 0

    -4 -2 0 0 2/3r1= 4 4 4/3 0

    4 8 6 0 0 2 4/3 0

    'om"ro%!ci)n'omo el sistem! tiene soluci)n Bnic!c1( 0, c2( 0 $ c3( 0Se deduce ue l! Bnic! Corm! de com%in!r los vectores Es "!r! ue den elvector cero es l! ue tiene todos los coeFcientes cero. +or t!nto, el conjunto devectores es line!lmente inde"endiente.

  • 7/24/2019 Algebra Todos Ejercicios

    9/21

    .- Si se tiene el conjunto de vectores 1,2,?,1,-2,1,2,1,4. Determine ue es

    line!lmente inde"endiente en #3, com"rue%e sus result!dos.

    Comprobacin'omo el sistem! tiene soluci)n Bnic!c1( 0, c2( 0 $ c3( 0Se deduce ue l! Bnic! Corm! de com%in!r los vectores Es "!r! ue den elvector cero es l! ue tiene todos los coeFcientes cero. +or t!nto, el conjunto devectores es line!lmente inde"endiente.

  • 7/24/2019 Algebra Todos Ejercicios

    10/21

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    11/21

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    12/21

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    13/21

    10.-Si se tienen los vectores* u12,-1,0; u2(4,-1,0; u3(4,0,-1. ncuentre ud.

    un! %!se ortonorm!l del es"!cio vectori!l en #3medi!nte el m6todo de

    9r!m- Sc5midt $ com"rue%e sus result!dos.

    1( [2,-1,0]

    2( [4,-1,0] -[2,1,0 ] [4,1,0][2,1,0 ] [2,1,0] [2,-1,0]

    2( [4,-1,0] /[ 8+1+0 ][ 4+1+0 ] [2,-1,0]

    2( [4,-1,0] /[9][5] [2,-1,0]

    2( [4,-1,0] / [ 185 ;95 ; 0]

    2([ 2

    5 ,

    4

    5 ,0

    3( [4,0,1] -

    [25 ,45 ,0][4,0,1]

    [2

    5,4

    5,0 ][

    2

    5,

    4

    5,0] [

    2

    5,

    4

    5,0

    ] -[ 2,1,0 ][4,0,1]

    [2,1,0 ] [2,1,0] [2,-1,0]

    3( [4,0,1] -[85+0+0]

    [ 425 + 1625+0] [ 25 , 45 ,0] - [8+0+0 ][ 4+1+0 ] [2,-1,0]

    3( [4,0,1] - [8

    5 ][45 ] [ 25 , 45 , 0] - [8 ][5 ] [2,-1,0] ( [4,0,1] -2

    [ 25 , 45 ,0] - [8 ][5 ] [2,-1,0]

  • 7/24/2019 Algebra Todos Ejercicios

    14/21

    3( [4,0,1] - [ 45 , 85 ,0] - [ 165 ,85 ,0 ] ( [ 165 ,85 ,1] - [ 165 ,85 ,0 ]

    3( [0,0,1]

    1( [2,-1,0] 2([ 2

    5 ,

    4

    5 ,0 3( [0,0,1]

    GG1GG( (2)2+(1)2+(0)2 ( 4+1+0 ( 5

    91([

    2

    5;

    8

    5;

    0

    5]

    GG2GG( (2

    5)

    2

    +(4

    5)

    2

    +(0)2 ( 425 + 1625+0 ( 45

    92(

    [

    2

    5

    4

    5

    ;

    4

    5

    4

    5

    ; 0

    4

    5

    ]

    GG3GG( (0)2+(0)2+(1)2 ( 0+0+1 ( 1

    93([

    0

    1;

    0

    1;

    1

    1]

    'om"ro%!ci)n*

    91H92( [

    2

    5;

    8

    5;

    0

    5][

    2

    5

    45;

    4

    5

    45;

    0

    45] ( [

    2

    5

    2

    5+0] ( 0

  • 7/24/2019 Algebra Todos Ejercicios

    15/21

    91H93( [

    2

    5;

    8

    5;

    0

    5][

    0

    1;

    0

    1;

    1

    1] ([0&0&0] ( 0

    92H93( [

    2

    5

    45;

    4

    5

    45;

    0

    45][

    0

    1 ; 0

    1 ; 1

    1 ] ( [0&0&0] ( 0

  • 7/24/2019 Algebra Todos Ejercicios

    16/21

  • 7/24/2019 Algebra Todos Ejercicios

    17/21

    13.- Si se tienen l!s %!ses I1( 2,2,3,1 ,I2 (2,0,1,1) ,I3 (3,2,0,1)

    medi!nte t6cnic! de 9r!m- Sc5midt constru$! usted un! %!se ortonorm!l del

    es"!cio vectori!l v en r4 $ com"rue%e sus result!dos.

    NORMALIZAR V1

    U1=

    V1

    |V1|=

    (2,2,3,1)

    22+22+32+12=(2,2,3,1)

    32=( 232 ,

    2

    32,

    3

    32,1

    32 )

    OBTENER EL VECTOR ORTOGONAL A V2

    U2=V2(V2 .U1)U1

    (2,0,1,1 )[ (2,0,1,1 ) .( 232 , 232 , 332 , 132 )][ 232 , 232 , 332 , 132 ]

    ( 2,0,1,1)[4 2323 ,0,32323 ,2323 ][ 232 , 2

    32,

    3

    32,132 ]

    (2,0,1,1 ) [0 ] [ 2

    32 , 2

    32 , 3

    32 ,132 ]

    = (2,0,1,1)

    NORMALIZAR V2

    U1=

    V2

    |V2|=

    (2,0,1,1 )

    6=

    ( 26 , 0,1

    6,

    1

    6 )

    OBTENER EL VECTOR ORTOGONAL A V1 Y V2

  • 7/24/2019 Algebra Todos Ejercicios

    18/21

    U3=V3 (V3. UI)U1(V3.U2 )U2

    =

    (3,2,0,1)

    [(3,2,0,1) .

    [ 2

    32,

    2

    32,

    3

    32,1

    32 ]] [ 2

    32,

    2

    32,

    3

    32,1

    32 ]

    [( 3,2,0,1) .

    ( 2

    6,0,

    1

    6,

    1

    6 )]

    (3,2,0,1)[2 , 223 ,0,26 ][ 232 , 2

    32,

    3

    32,132 ](6 ,0,0

    6

    6)( 26 ,0,16

    , 1

    6 )

    (3,2,0,1)[(322)( 232 , 232 , 332 , 132 )][(766 )( 26 ,0,16 , 16 )]

    ( 3,2,0,1 )+[34623 ,34623 ,94646 , 34646 ]+[73 ,0, 76 ,76 ]

    (3,2,0,1 )+(3.21789,4623 ,.1603,0.7243)

    =(-.21798,1.115348,-0.1603,0.2757)

    NORMALIZAR V2

    U1=

    V3

    |V3|=(.21798,1.115348,0.1603,0.2757)

    1.1803

    =-0.1846,0.9424,-.1358,0.2335

    COMPROBACON!

  • 7/24/2019 Algebra Todos Ejercicios

    19/21

    V1.V2=0

    ( 232 , 2

    32,

    3

    32,132 ) .(

    2

    6,0,

    16

    , 1

    6 )=[23

    9

    3

    6

    3

    18 ]=239 239 =0

    V2.V3=0

    ( 26 ,0,1

    6,

    1

    6 ). (0.1846,0 .9424,.1358,0.2335 )=(0.1507+0.0554+0.0953 )=0.1507+ .1507=0

    14.- .- Si se tienen l!s %!ses I1( 4,4,6,2 ,I2 (4,0,2,2) ,I3 (6,4,0,2)

    medi!nte t6cnic! de 9r!m- Sc5midt constru$! usted un! %!se ortonorm!l del

    es"!cio vectori!l v en r4 $ com"rue%e sus result!dos.

    NORMALIZAR V1

    U1=

    4,4,6,2V1

    |V1|=

    (4,4,6,2)

    42+42+62+22=

    62=( 23 , 23 ,22 ,26 )

    OBTENER EL VECTOR ORTOGONAL A V2

    U2=V2(V2 .U1)U1

    (4,0,2,2 )

    [( 4,0,2,2 ) .

    (2

    3

    ,2

    3

    ,2

    2

    ,2

    6

    )](2

    3

    ,2

    3

    ,2

    2

    ,2

    6

    ) ( 4,0,2,2 )[4 23 ,0,222 ,23 ]( 23 , 23 ,22 ,26 )

  • 7/24/2019 Algebra Todos Ejercicios

    20/21

    ( 4,0,2,2 )[ 0 ] [ 232 , 2

    32,

    3

    32,132 ]

    = (4,0,2,2 )

    NORMALIZAR V2

    U1=

    V2

    |V2|=

    (4,0,2,2 )

    26=

    ( 63 , 0,66 ,66)

    OBTENER EL VECTOR ORTOGONAL A V1 Y V2

    U3=V3 (V3.UI)U1(V3.U2 )U2

    =

    (6,4,0,2 )[(6,4,0,2 ) .( 23 , 23 ,22 ,26 )][( 23 ,23 , 22 ,26 )][ ( 6,4,0,2 ) .( 63 ,0,66 ,66)](63 ,

    (6,4,0,2 )[[22 ,

    4 23 ,0,

    23

    ](23 ,

    23 ,

    22 ,

    26

    )]

    [(26 ,0,0,

    63

    )(63 ,0,

    66 ,

    66 )

    ] (6,4,0,2)[(32 )( 23 ,23 , 22 ,26 )][( 763 )( 63 ,0,66 , 66)]

    ( 6,4,0,2)+ [2,2,3,1 ]+[143 ,0, 73 ,73 ]

    (6,4,0,2 )+(203

    ,2,23,4

    3 )

    =(23 ,2,23 , 23 )

  • 7/24/2019 Algebra Todos Ejercicios

    21/21

    NORMALIZAR V3

    U3= V3|V3|=(

    2

    3

    ,2,2

    3

    ,2

    3

    )433

    =(3

    6,32

    ,36,36)

    COMPROBACON!

    V1.V2=0

    ( 23 , 23 ,22 ,26 ).( 63 ,0, 66 , 66)=[2 39 36 318]=0

    V2.V3=0

    ( 63 , 0,66 ,66) .(36 , 32 ,36 ,36)=[26 , 212 ,212 ]=26 + 26 =0