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Matem´ aticas Avanzadas Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014 Grupo: Matr´ ıcula: Nombre: Tipo:0 1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las notaciones: a) R 4 R 3 b) R 4 3 R 4 c) R 4 R 4 +3 R 2 d) R 4 R 2 e) R 3 R 3 +4 R 2 Dentro de la lista: 1) Multiplicar el rengl´ on 4 por 3 2) Intercambiar los renglones 4 y 2 3) Sumarle al rengl´ on 4 el rengl´ on 2 multiplicado por 3 4) Sumarle al rengl´ on 3 el rengl´ on 2 multiplicado por 4 5) Multiplicar el rengl´ on 4 por 2 6) Intercambiar los renglones 4 y 3 Respuesta: 2. Para la matriz A 9 -1 6 8 -1 3 2 -1 2 determine cada elemento (1, 2) de la matriz resultante de A despu´ es de aplicarle 1) R 2 R 2 +2 R 1 2) R 1 2 R 1 3) R 2 R 2 +2 R 3 4) R 1 R 2 5) R 1 R 1 +2 R 2 Aplique cada operaci´ on sobre A en forma independiente, no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta- dos num´ ericos. Respuesta: 3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al algoritmo de eliminaci´ on gaussiana a) 2 -3 -3 -3 1 2 3 2 0 2 2 -2 b) 2 2 -2 2 0 3 0 -3 0 0 2 3 c) 0 2 1 1 2 1 -3 -3 0 -1 -2 1 d) 1 -2 -2 -2 0 3 -2 -1 0 2 2 1 e) 2 2 -2 6 0 1 0 -2 0 0 1 2 indique cua´ al es la opci´ on que contiene la siguiente opera- ci´ on que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista: 1) R 2 R 2 - 1 2 R 1 2) R 1 R 1 +1 R 3 3) R 3 1 2 R 3 4) R 1 1 2 R 1 5) R 1 R 1 +1 R 3 6) R 1 R 2 7) R 1 R 1 +2 R 3 8) R 3 R 3 - 2 3 R 2 9) R 1 1 2 R 1 10) R 1 R 1 - 2 R 2 Respuesta: 4. Respecto a las matrices: a) 1 -3 3 0 1 -2 b) 0 1 2 -4 0 1 c) 0 4 3 4 -1 2 d) 0 0 0 0 0 0 e) 1 0 1 0 1 2 indique c´ omo se clasifican respecto a los conceptos: 1) Escalonada reducida

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Page 1: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:0

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R4 ↔ R3

b) R4 ← 3R4

c) R4 ← R4 + 3R2

d) R4 ↔ R2

e) R3 ← R3 + 4R2

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 4 por 3

2) Intercambiar los renglones 4 y 2

3) Sumarle al renglon 4 el renglon 2 multiplicado por 3

4) Sumarle al renglon 3 el renglon 2 multiplicado por 4

5) Multiplicar el renglon 4 por 2

6) Intercambiar los renglones 4 y 3

Respuesta:

2. Para la matriz A 9 −1 6

8 −1 3

2 −1 2

determine cada elemento (1, 2) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R2 ← R2 + 2R1

2) R1 ← 2R1

3) R2 ← R2 + 2R3

4) R1 ↔ R2

5) R1 ← R1 + 2R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

2 −3 −3 −3

1 2 3 2

0 2 2 −2

b)

2 2 −2 2

0 3 0 −3

0 0 2 3

c)

0 2 1 1

2 1 −3 −3

0 −1 −2 1

d)

1 −2 −2 −2

0 3 −2 −1

0 2 2 1

e)

2 2 −2 6

0 1 0 −2

0 0 1 2

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R2 ← R2 − 12 R1

2) R1 ← R1 + 1R3

3) R3 ← 12 R3

4) R1 ← 12 R1

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R1 ↔ R2

7) R1 ← R1 + 2R3

8) R3 ← R3 − 23 R2

9) R1 ← 12 R1

10) R1 ← R1 − 2R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 −3 3

0 1 −2

]b)

[0 1 2

−4 0 1

]c)

[0 4 3

4 −1 2

]d)

[0 0 0

0 0 0

]e)

[1 0 1

0 1 2

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 0 2

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada pero no reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 −4

0 1 1 −1

0 0 0 −2

b)

1 0 1 0

0 1 1 1

0 0 7 1

c)

1 −2 −2 1

0 1 1 −2

0 0 0 3

0 0 0 0

d)

1 1 1 −4

0 1 0 3

0 2 0 6

e)

1 4 4 −1

0 1 1 −1

0 0 3 −1

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Inconsistente

3) Consistente con soluciones infinitas

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−1 2 3 −1

1 −2 0 0

−2 4 3 1

−2 4 0 −2

b)

3 −1 −7 6

9 −1 −19 12

−3 1 7 −6

c)

−2 4 3 −15

−4 8 8 −36

−6 12 9 −45

d)

−1 3 −12 −1

−3 8 −33 2

2 −4 18 −7

1 −1 6 −7

e)

3 −9 2 2

−6 18 −6 −2

6 −18 8 2

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (2,−2), Q(3,−3), y R(5,−1). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

8. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de

cafe: mezcla economica, mezcla especial y mezcla elite. Es-

tas mezclas se obtienen combinando grano dominicano,

grano colombiano y grano etıope. Para una bolsa de mez-

cla economica requiere 300 g de dominicano y 200 g de

colombiano. Para una bolsa de mezcla especial requiere

300 g de dominicano, 100 g de colombiano y 100 g de

etıope. Para una bolsa de mezcla elite requiere 100 g de

dominicano, 200 g de colombiano y 200 g de etıope. El

comerciante dispone de 25 kg de grano dominicano, 19 kg

de grano colombiano, y 11 kg de grano etıope. Determi-

na cuantas bolsas de cada mezcla se pueden preparar si

tiene que utilizarse todo el grano disponible. Reporta solo

las bolsas de la mezcla elite. Sugerencia: Primero maneje

todo en gramos y despues divida las ecuaciones entre 100

antes de resolver.

Respuesta:

9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 2o mayor que el

promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 10o menor que el promedio de temperatu-

ras en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de NY.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e4 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 8 y′ + 16 y =(5 + 5x+ 2x2

)e4 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 0 3

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

5 y′′ + 6 y′ + 2 y = 6 + 6x+ 5x2

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb

sTb

sTc

sTd

sTd

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 22o, Tb = 40o, Tc = 20o

Td = 24o, Te = 19o, Tf = 34o

Reporte solo el valor de T1.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

b) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

c) Si un SEL homogeneo 5× 5 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

d) Si un SEL homogeneo 4× 4 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

e) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

2) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

3) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [d, c,a]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 0, 1 >

b) < 2, 5, 4 >

c) < 0, 1, 1 >

d) < 1, 0, 0 >

e) < 4, 4, 0 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a + d

2) a + c + d

3) 4 c + 4 d

4) a + c

5) 4 a + 5 c + 2 d

6) d

7) a

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b,d, f ]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

b)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

c)

0 1

1 0

0 0

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 0 4

d)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

e)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [d,b, f ,b]

2) [b, f ,d]

3) [d,b]

4) [b, f ,b,d]

5) [b,d,b]

6) [b, f , f ]

7) [d,b, f ]

8) [d, f ]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 2) de

1 0

0 0

0 0

·

[0 0 0

1 1 0

]

2. (1, 1) de

[1 0 1

1 1 0

0 0 0

1 1 0

1 0 0

3. (3, 1) de

0 0

0 1

1 1

·

[1 1

1 1

]

4. (1, 1) de

[0 1 1

1 1 1

0 1

1 0

1 1

5. (3, 2) de

1 0 1

1 0 0

0 0 1

·

1 1

1 0

0 1

Respuesta:

17. Si

A =

4 1 −3

4 −2 −1

−1 2 2

B =

2 −3 4

5 0 −2

−3 3 −2

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

1 6 4

x y z

1 1 2

4 2 6 2

3 6 2 −3

6 3 1 3

=

46 50 22 −4

66 42 46 24

19 14 10 5

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[3 −3

0 −2

]

B =

[4 3

0 2

]

C =

[−2 1

2 1

]

Resuelva para X la ecuacion:

3 X + B = C(−3 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[−2 −2

0 −2

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[−4 −3

−1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 0 5

21. Si:

A =

[2 1

−3 −1

]

B =

[2 −3

1 −1

]

C =

[2 1

1 −2

]

D =

[−10 −4

−6 5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[3 −4

1 −1

]

C =

[−2 −3

1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:(

(A X)T

B)

C−B = 0

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[6 1

5 1

]

B =

[4 0

−1 3

]

C =

[8 −9

3 −3

]

D =

[−2 4

2 −3

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 3

4 4

]

B =

[3 3

5 3

]

C =

[6 7

6 4

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 2 piezas del tipo a, 4 piezas del tipo

b, y 4 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 3 piezas

del tipo a, 2 piezas del tipo b, y 3 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 4 armados del tipo A

y 2 armados del tipo B. El tipo D que requiere 3 armados

del tipo A y 3 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 4 armados del tipo C y 4 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 3 armados del tipo C

y 2 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 4 armados tipo E y 5 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un C se requieren 5 As y 2 Bs

un D se requieren 4 As y 2 Bs

un G se requieren 3 Es y 4 Fs

un H se requieren 4 Es y 4 Fs

un G se requieren 194 As y 90 Bs

un H se requieren 224 As y 104 Bs

Determine

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 0 6

a) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E.

b) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto F.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

b) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

c) Si la matriz A no es invertible, entonces A ·A x = 0

tiene infinitas soluciones.

d) Si la matriz A es invertible, entonces AT x = 0 tiene

infinitas soluciones.

e) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

28. Si

A =

7 5 2 1

4 8 7 3

6 2 4 8

3 3 3 8

determine:

1. C32 2. M42

3. C34 4. M11

5. C13

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −3− λ 4 0

0 3− λ 1

0 1 3− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = 2 y |B| = 1

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−4 A)−1

ii) A (−4 B)T

iii) A−1 B

iv) BT AT B−1

v) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R4 ← R4 + 3R2

3. R1 ← −5R1

4. R3 ← R3 + 3R1

la convierten en la matriz:5 1 4 1 3

0 2 1 3 3

0 −4 2 −5 −1

0 0 0 0 5

0 0 0 3 5

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 −1 1 −1 −1 0 0

0 1 0 1 1 1 −1

0 0 1 1 1 1 0

0 0 0 1 0 0 0

0 0 0 0 1 1 0

0 0 0 0 0 −1 0

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

1 −1 0 0 0 0 0

−1 0 1 0 0 0 0

1 −1 0 −1 0 0 0

−1 0 1 1 −1 0 0

−1 1 −1 −1 1 1 0

−1 0 1 1 −1 0 1

Calcule los determinantes de:

a)(A−1

)Tb) BT A B−1

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← R7 + 6R1

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← 6R7

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 0 7

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ↔ R1

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

b) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) es

cero.

c) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(B)

es cero.

d) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A) es

diferente de cero.

e) Si (A BT) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

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Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:1

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R5 ↔ R2

b) R5 ← R5 + 2R3

c) R2 ← R2 + 5R3

d) R5 ← 2R5

e) R5 ← 3R5

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 5 por 2

2) Sumarle al renglon 5 el renglon 3 multiplicado por 2

3) Intercambiar los renglones 5 y 3

4) Multiplicar el renglon 5 por 3

5) Sumarle al renglon 2 el renglon 3 multiplicado por 5

6) Intercambiar los renglones 5 y 2

Respuesta:

2. Para la matriz A 5 2 −4

−3 1 −7

7 2 7

determine cada elemento (1, 2) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R1 ← −3R1

2) R2 ↔ R3

3) R2 ← R2 − 3R3

4) R1 ↔ R2

5) R2 ← R2 − 3R1

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

0 −2 1 −3

7 1 −1 3

0 −1 2 −1

b)

7 7 −7 21

0 1 0 −2

0 0 1 −3

c)

7 −7 −7 21

0 8 0 2

0 0 7 8

d)

1 −7 −2 −2

0 8 −2 3

0 7 2 3

e)

7 2 3 2

1 2 2 −2

0 3 −1 2

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R3 ← R3 − 78 R2

2) R1 ← 17 R1

3) R1 ← R1 + 1R3

4) R2 ← R2 − 17 R1

5) R1 ↔ R2

6) R1 ← 17 R1

7) R1 ← R1 + 1R3

8) R3 ← 17 R3

9) R1 ← R1 − 7R2

10) R1 ← R1 + 7R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 0 0

0 1 0

]b)

[0 −2 −2

0 0 −4

]c)

[0 0 1

0 0 0

]d)

[1 −1 0

0 1 −2

]e)

[0 1 2

4 0 1

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 1 2

2) Escalonada pero no reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 1 4

0 1 0 4

0 2 0 8

b)

1 3 −1 −4

0 1 1 −3

0 0 8 −3

0 0 0 0

c)

1 0 1 0

0 1 1 2

0 0 7 1

d)

1 4 −4 −1

0 1 1 3

0 0 0 2

0 0 0 0

e)

1 1 −4 −4

0 0 1 3

0 0 4 0

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Inconsistente

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−2 2 −2 8

4 −6 2 −20

2 0 4 −4

2 −6 −2 −16

b)

3 −2 −1 6

6 −6 −4 16

−6 −2 −5 1

c)

3 9 −2 3

−6 −18 7 −3

9 27 −9 8

−6 −18 −2 −6

d)

3 3 −2 −4

−3 −4 5 2

−3 −2 −2 7

0 0 0 0

e)

−1 −1 2 5

1 0 −3 −3

−3 −3 6 15

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 23oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 2o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 9o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de Boston.

Respuesta:

8. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla de la casa, mezcla especial y mezcla gourmet. Estas

mezclas se obtienen combinando grano hondureno, grano

colombiano y grano keniano. Para una bolsa de mezcla de

la casa requiere 300 g de hondureno y 200 g de colom-

biano. Para una bolsa de mezcla especial requiere 200 g de

hondureno, 200 g de colombiano y 100 g de keniano. Para

una bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g de hondureno,

300 g de colombiano y 100 g de keniano. El comerciante

dispone de 24 kg de grano hondureno, 24 kg de grano co-

lombiano, y 7 kg de grano keniano. Determina cuantas

bolsas de cada mezcla se pueden preparar si tiene que uti-

lizarse todo el grano disponible. Reporta solo las bolsas de

la mezcla gourmet. Sugerencia: Primero maneje todo en

gramos y despues divida las ecuaciones entre 100 antes de

resolver.

Respuesta:

9. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $2 en papel, $2 en

ilustraciones, y $5 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $2 en papel, $4 en ilustraciones, y $13 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $3 en papel, $9 en

ilustraciones, y $27 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $131 en papel, $231 en ilustraciones, y $687 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros rusti-

cos a producirse.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e3 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 6 y′ + 9 y =(5 + 6x+ 5x2

)e3 x

Page 10: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 1 3

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

11. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

2 + 20x+ 6x2 − 2x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb s

Tc

sTd

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 21o, Tb = 28o, Tc = 23o

Td = 18o, Te = 31o, Tf = 16o

Reporte solo el valor de T2.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL homogeneo 6× 6 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

b) Si un SEL 7 × 7 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

c) Si un SEL homogeneo 4× 4 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

d) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

e) Si un SEL 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

2) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

3) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e, c,a]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 0, 0 >

b) < 0, 0, 1 >

c) < 1, 1, 1 >

d) < 0, 1, 1 >

e) < 5, 5, 2 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a + e

2) 4 a + 3 e

3) a

4) a + c

5) a + c + e

6) e

7) 2 a + 5 c + 5 e

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f , c,b]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 1 0

0 0 0 1

0 1 0 0

b)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

c)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

Page 11: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 1 4

d)

0 0

1 0

0 1

e)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [c, f ,b]

2) [b, c, f ]

3) [f ,b, f , f ]

4) [f ,b,b]

5) [f , c, f ]

6) [f ,b, f , c]

7) [f ,b]

8) [c,b]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 2) de

1 1

1 0

1 1

·

[0 0 0

0 1 1

]

2. (2, 1) de

[1 0 0

1 0 1

0 0 1

0 0 0

0 1 0

3. (3, 1) de

0 1

1 0

0 1

·

[0 0

0 1

]

4. (2, 2) de

[0 0 1

1 0 1

0 0

0 0

0 0

5. (2, 2) de

0 0 1

0 1 0

1 0 1

·

0 0

0 1

1 1

Respuesta:

17. Si

A =

3 3 5

−2 3 5

3 1 −1

B =

−3 −3 1

2 −3 2

−2 4 4

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 5 4 6

x y z

1 5 5

4 5 4 −1

4 1 4 3

3 2 2 1

=

54 41 48 13

50 44 44 6

39 20 34 19

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[5 5

4 2

]

B =

[1 2

−2 0

]

C =

[−1 3

2 4

]

Resuelva para X la ecuacion:

6 X + B = C (−6 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[−1 0

−1 0

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[−3 −4

1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

21. Si:

A =

[2 1

−3 −1

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[−2 0

3 −2

]

D =

[10 −3

−10 7

]

Page 12: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 1 5

Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[3 1

−4 −1

]

C =

[−3 1

−4 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:(

(A X)T

B)

C−B = 0

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−2 1

−3 1

]

B =

[−7 −2

−5 3

]

C =

[2 −3

1 −1

]

D =

[2 1

−3 −1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 2Y = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[5 2

5 3

]

B =

[4 3

2 2

]

C =

[6 5

7 4

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + Y + A Z = B

X + A Y + A Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 2 piezas del tipo a, 3 piezas del tipo

b, y 2 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 5 piezas

del tipo a, 5 piezas del tipo b, y 3 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 2 armados del tipo A

y 5 armados del tipo B. El tipo D que requiere 3 armados

del tipo A y 3 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 3 armados del tipo C y 5 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 4 armados del tipo C

y 3 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 5 armados tipo E y 6 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un C se requieren 4 As y 5 Bs

un D se requieren 4 As y 2 Bs

un E se requieren 3 Cs y 4 Ds

un F se requieren 4 Cs y 5 Ds

un G se requieren 128 As y 106 Bs

un H se requieren 228 As y 189 Bs

Determine

a) Cuantos objetos C y cuantos D se requiere para en-

samblar un objeto G.

b) Cuantos objetos C y cuantos D se requiere para en-

samblar un objeto H.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

b) Si la matriz A no es invertible, entonces AT x = 0

tiene solucion unica.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 1 6

c) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

d) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

e) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A ·A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

28. Si

A =

2 7 5 7

1 5 3 1

6 4 3 4

2 4 7 5

determine:

1. M13 2. C24

3. M34 4. C12

5. C31

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −5− λ −1 −2

0 3− λ 5

0 5 3− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = −5 y |B| = −5

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (2 B)T

ii) (2 A)−1

iii) AT B

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R1 ← 6R1

2. R3 ← R3 + 2R1

3. R2 ↔ R3

4. R4 ← R4 + 5R2

la convierten en la matriz:3 1 4 1 3

0 1 4 3 3

0 −2 −3 −5 −5

0 0 0 0 1

0 0 0 2 3

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 1 1 1 1 1 1

0 −1 0 0 0 0 1

0 0 1 1 0 0 1

0 0 0 −1 −1 0 −1

0 0 0 0 1 0 0

0 0 0 0 0 −1 0

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

−1 −1 0 0 0 0 0

−1 0 1 0 0 0 0

−1 0 0 −1 0 0 0

1 0 −1 −1 −1 0 0

0 0 0 −1 −1 −1 0

0 0 −1 1 −1 0 1

Calcule los determinantes de:

a)(A−1

)Tb) BT A B

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ← R5 + 3R6

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ↔ R6

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ← 3R5

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) es

cero.

b) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(B)

es cero.

Page 14: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 1 7

c) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A) es

cero.

d) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

e) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

Page 15: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:2

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ← 6R2

b) R2 ← R2 + 4R6

c) R2 ← 4R2

d) R2 ↔ R6

e) R4 ← R4 + 2R6

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 2 por 6

2) Sumarle al renglon 4 el renglon 6 multiplicado por 2

3) Multiplicar el renglon 2 por 4

4) Sumarle al renglon 2 el renglon 6 multiplicado por 4

5) Intercambiar los renglones 2 y 6

6) Intercambiar los renglones 2 y 4

Respuesta:

2. Para la matriz A 6 −3 −1

2 −1 −4

10 2 6

determine cada elemento (2, 3) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R3 ← R3 − 3R2

2) R2 ↔ R3

3) R2 ← −3R2

4) R3 ↔ R1

5) R3 ← R3 − 3R1

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

5 5 −5 −5

0 6 0 −2

0 0 5 6

b)

1 −5 −2 −2

0 6 2 3

0 5 1 −2

c)

5 5 −5 5

0 1 0 1

0 0 1 −2

d)

0 −3 −3 1

5 1 −3 1

0 −1 −2 −3

e)

5 −1 −2 2

1 −1 3 3

0 1 −2 −1

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R3 ← 15 R3

2) R1 ← R1 + 5R3

3) R3 ← R3 − 56 R2

4) R2 ← R2 − 15 R1

5) R1 ← 15 R1

6) R1 ↔ R2

7) R1 ← R1 − 5R2

8) R1 ← 15 R1

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R1 ← R1 + 1R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 −3 4

−1 4 2

]b)

[1 −3 1

0 1 3

]c)

[1 3 0

1 −3 −2

]d)

[1 0 4

0 1 −1

]e)

[−3 −4 1

0 3 1

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 2 2

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 1 0

0 1 1 −1

0 0 4 1

b)

1 0 0 2

0 1 1 −4

0 0 0 3

c)

1 1 1 1

0 1 0 1

0 2 0 2

d)

1 0 0 0 3

0 1 0 0 −4

0 0 1 0 −3

e)

1 −2 3 1

0 1 1 1

0 0 0 3

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−1 −1 −2 −1

1 1 4 −1

−3 −3 −6 −3

b)

3 −1 4 3

−3 3 −6 −2

−6 8 −14 −2

−6 8 −14 −4

c)

−1 2 −1 −9

−3 8 −1 −33

−2 4 −2 −18

d)

−2 3 8 −13

−6 12 30 −48

4 −9 −22 35

4 −9 −22 35

e)

2 3 3 −4

8 12 13 −17

−2 −1 0 3

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 608 para ensamble,

130 para pruebas, y 118 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo lenta-pero-segura.

Respuesta:

8. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−3, 2), Q(−2, 1), y R(0, 3). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

Respuesta:

9. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $5 en papel, $5 en

ilustraciones, y $4 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $5 en papel, $8 en ilustraciones, y $9 en pastas. Y

para los empastados en piel, gasta $6 en papel, $15 en

ilustraciones, y $28 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $288 en papel, $456 en ilustraciones, y $617 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros em-

pastados en piel a producirse.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

6 y′′ + 4 y′ + 2 y = 6 + 3x+ 6x2

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e3 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 6 y′ + 9 y =(4 + 4x+ 3x2

)e3 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

Page 17: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 2 3

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTb

sTb s

Tc

sTc

sTd

sTe

sTf

sTf s

Tf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + Tc + T2 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 16o, Tb = 36o, Tc = 26o

Td = 21o, Te = 11o, Tf = 19o

Reporte solo el valor de T1.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

b) Si un SEL 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

c) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

d) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

e) Si un SEL 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

2) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

3) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f , c,d]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 1, 0 >

b) < 3, 3, 4 >

c) < 0, 0, 1 >

d) < 1, 0, 1 >

e) < 4, 0, 3 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 3 d + 4 f

2) d + f

3) c

4) c + d + f

5) 3 c + 4 d + 3 f

6) c + f

7) d

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b,d, f ]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

b)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

c)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

d)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

e)

0 0

0 1

1 0

Page 18: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 2 4

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [b, f ,b,d]

2) [b, f , f ]

3) [b, f ,b,b]

4) [b, f ,d]

5) [f ,d]

6) [f ,d,b]

7) [b, f ]

8) [f ,b,b]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 3) de

1 0

1 0

0 1

·

[0 0 0

1 0 1

]

2. (1, 2) de

[1 1 1

1 1 1

0 1 0

1 0 0

1 1 0

3. (2, 2) de

0 0

1 0

0 0

·

[1 0

1 1

]

4. (2, 2) de

[0 1 0

1 1 0

1 0

0 0

1 1

5. (1, 2) de

0 0 0

1 1 0

0 1 0

·

1 0

1 0

0 1

Respuesta:

17. Si

A =

0 −3 −1

−3 0 3

5 3 −1

B =

2 3 1

−3 4 3

3 4 1

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

1 4 6

5 3 1

4 6 3

−4 1 5

4 1 x

4 4 y

5 3 z

=

50 35 33

37 20 39

55 37 50

13 15 −6

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[−2 −2

2 −1

]

B =

[4 1

0 0

]

C =

[0 1

1 0

]

Resuelva para X la ecuacion:

6 X + B = C (−2 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[1 −3

4 2

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[3 1

−4 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

21. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[2 −3

1 −1

]

C =

[2 0

−1 −3

]

D =

[−10 −1

0 8

]

Page 19: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 2 5

Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)T − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[3 0

3 2

]

D =

[−2 −1

−9 −3

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[5 −4

−1 1

]

B =

[0 4

−4 1

]

C =

[−2 −9

5 22

]

D =

[4 −2

−4 −4

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 3

4 4

]

B =

[1 2

2 1

]

C =

[5 3

7 3

]

Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + Y + A Z = B

X + A Y + A Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 2 piezas del tipo a, 2 piezas del tipo

b, y 3 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 5 piezas

del tipo a, 4 piezas del tipo b, y 5 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 2 armados del tipo A

y 4 armados del tipo B. El tipo D que requiere 3 armados

del tipo A y 2 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 3 armados del tipo C y 4 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 2 armados del tipo C

y 5 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 6 armados tipo E y 5 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto C se requieren 3 objetos A y 3 objetos B

un objeto D se requieren 2 objetos A y 3 objetos B

un objeto E se requieren 2 objetos C y 5 objetos D

un objeto F se requieren 3 objetos C y 3 objetos D

5 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 838

objetos A y 1056 objetos B

4 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 652

objetos A y 822 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos E y cuantos F se requiere para en-

samblar un objeto G

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 2 6

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A no es invertible, entonces AT x = 0

tiene solucion unica.

b) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

c) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

d) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

e) Si la matriz A no es invertible, entonces A ·A x = 0

tiene infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

28. Si

A =

8 8 1 5

2 2 1 1

1 3 7 7

6 8 3 1

determine:

1. C21 2. M31

3. M23 4. M33

5. C12

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −3− λ 3 −1

0 4− λ 5

0 5 4− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = −2 y |B| = −3

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (−2 B)T

ii) (−2 A)−1

iii) A B−1

iv) BT AT B−1 A−1

v) AT B A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 − 4R1

2. R2 ↔ R3

3. R4 ← R4 − 4R2

4. R1 ← 4R1

la convierten en la matriz:5 1 5 4 3

0 2 1 1 4

0 4 3 5 13

0 0 0 0 4

0 0 0 5 5

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 1 1 1 0 1 0

0 −1 0 0 1 0 −1

0 0 1 0 0 −1 −1

0 0 0 1 1 −1 1

0 0 0 0 −1 −1 −1

0 0 0 0 0 −1 1

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

1 1 0 0 0 0 0

0 1 −1 0 0 0 0

1 0 0 −1 0 0 0

1 −1 1 1 1 0 0

−1 0 0 1 0 1 0

−1 0 1 0 1 −1 1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) BT A B−1

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← R7 + 6R5

Page 21: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 2 7

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← 6R7

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ↔ R5

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si (A BT) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es diferente de cero.

b) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces |A| es

diferente de cero.

c) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

d) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es diferente de cero.

e) Si (A A) x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

Page 22: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:3

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ← 3R6

b) R6 ↔ R5

c) R6 ← 5R6

d) R6 ← R6 + 5R3

e) R5 ← R5 + 6R3

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 6 y 5

2) Intercambiar los renglones 6 y 3

3) Sumarle al renglon 5 el renglon 3 multiplicado por 6

4) Multiplicar el renglon 6 por 3

5) Sumarle al renglon 6 el renglon 3 multiplicado por 5

6) Multiplicar el renglon 6 por 5

Respuesta:

2. Para la matriz A −3 1 −5

2 1 −6

10 −1 4

determine cada elemento (3, 1) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R3 ← R3 + 4R1

2) R1 ← R1 + 4R2

3) R3 ↔ R1

4) R1 ↔ R2

5) R3 ← 4R3

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

5 −5 −5 −15

0 6 0 −1

0 0 5 6

b)

5 −1 1 −2

1 −1 1 3

0 −1 −1 −1

c)

5 5 −5 −10

0 1 0 3

0 0 1 −1

d)

1 −5 −2 1

0 6 −1 2

0 5 3 −1

e)

0 −1 −2 −1

5 −2 −3 3

0 3 2 −1

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 5R3

2) R1 ← R1 − 5R2

3) R1 ← R1 + 1R3

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R2 ← R2 − 15 R1

6) R3 ← 15 R3

7) R1 ← 15 R1

8) R1 ← 15 R1

9) R3 ← R3 − 56 R2

10) R1 ↔ R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 1 0

0 0 0

]b)

[−1 4 2

0 0 0

]c)

[0 −2 3

0 0 2

]d)

[1 −1 1

1 −3 −1

]e)

[0 0 0

0 −3 −3

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 3 2

2) Escalonada pero no reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 0 −4

0 1 0 0 −4

0 0 1 0 2

b)

1 2 1 1

0 1 1 −3

0 0 2 3

0 0 0 0

c)

1 1 1 1

0 1 0 1

0 2 0 2

d)

1 0 0 2

0 1 1 1

0 0 0 −3

e)

1 0 1 0

0 1 1 3

0 0 7 1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Inconsistente

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−1 −2 3 2

−3 −6 12 5

1 2 −6 2

−2 −4 15 −2

b)

−2 −1 −1 −5

−6 0 −1 −14

4 8 5 10

c)

3 2 2 1

12 8 9 5

12 10 10 2

d)

2 3 9 −11

−2 −5 −11 17

−2 −1 −7 5

−2 −9 −15 29

e)

−1 2 5 −1

−2 3 9 −1

−3 6 15 −3

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−2, 0), Q(−1,−1), y R(1, 1). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

Respuesta:

8. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $6 en papel, $2

en ilustraciones, y $3 en las pastas. Para los de pasta du-

ra, gasta $6 en papel, $3 en ilustraciones, y $8 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $8 en papel, $9 en

ilustraciones, y $25 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $344 en papel, $212 en ilustraciones, y $520 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros em-

pastados en piel a producirse.

Respuesta:

9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 22oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 5o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 9o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de NY.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

−23− 14x+ 21x2 + 14x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

5 y′′ + 2 y′ + 2 y = 4 + 4x+ 6x2

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

Page 24: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 3 3

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTb

sTb s

Tc

sTc

sTd

sTe

sTf

sTf s

Tf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + Tc + T2 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 37o, Tb = 22o, Tc = 39o

Td = 34o, Te = 14o, Tf = 38o

Reporte solo el valor de T3.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL 9 × 9 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 8 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

b) Si un SEL 9 × 9 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 9 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

c) Si un SEL 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

d) Si un SEL homogeneo 4× 4 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 2 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

e) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

2) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

3) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b,d, e]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 0, 0 >

b) < 0, 1, 1 >

c) < 1, 1, 1 >

d) < 4, 3, 3 >

e) < 4, 0, 4 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) d + e

2) e

3) b + e

4) b

5) b + d + e

6) 4 b + 3 d + 3 e

7) 4 b + 4 e

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e,a, c]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

b)

0 0 1

1 0 0

0 1 0

c)

0 0

0 1

1 0

d)

0 0 1 0

0 0 0 0

1 1 0 1

e)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [c, c, e, c]

2) [c, e, e]

Page 25: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 3 4

3) [c,a, e]

4) [c,a]

5) [a, c, e]

6) [a, e]

7) [a, e, c, e]

8) [a, e,a]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 1) de

0 0

0 0

1 0

·

[1 1 0

1 1 0

]

2. (2, 1) de

[1 0 0

0 0 1

1 1 1

0 1 0

0 0 0

3. (1, 1) de

1 1

1 0

1 1

·

[0 1

0 1

]

4. (1, 1) de

[1 1 0

1 0 1

1 1

1 0

1 0

5. (3, 2) de

1 0 0

1 0 1

1 0 0

·

1 1

0 0

1 0

Respuesta:

17. Si

A =

1 4 −3

3 0 −3

2 1 4

B =

5 4 1

−1 −3 3

−1 2 2

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

5 5 1

6 2 6

6 2 3

−1 3 −5

x 3 5

y 1 6

z 6 5

=

54 26 60

64 56 72

52 38 57

−10 −30 −12

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[4 5

−2 −1

]

B =

[4 4

4 −3

]

C =

[0 −1

−3 3

]

Resuelva para X la ecuacion:

4 X + B = C (−3 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[0 0

0 0

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[−4 −1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

21. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[3 1

1 −2

]

D =

[−5 −6

−4 7

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

Page 26: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 3 5

22. Si:

A =

[2 1

−3 −1

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[−1 1

0 3

]

D =

[−1 −6

−1 −10

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[23 −14

−9 4

]

C =

[4 −3

−1 1

]

D =

[2 −3

1 −1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 5Y = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 4

3 4

]

B =

[2 5

4 1

]

C =

[3 8

7 4

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + A Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 3 piezas del tipo a, 3 piezas del tipo

b, y 3 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 4 piezas

del tipo a, 2 piezas del tipo b, y 2 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 3 armados del tipo A

y 2 armados del tipo B. El tipo D que requiere 4 armados

del tipo A y 4 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 5 armados del tipo C y 2 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 3 armados del tipo C

y 2 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 5 armados tipo E y 5 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto E se requieren 4 objetos C y 2 objetos D

un objeto F se requieren 3 objetos C y 4 objetos D

un objeto G se requieren 4 objetos E y 3 objetos F

un objeto H se requieren 2 objetos E y 4 objetos F

5 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 1925

objetos A y 1050 objetos B

5 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 1745

objetos A y 950 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

b) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 3 6

c) Si la matriz A ·A no es invertible, entonces A x = 0

tiene solucion unica.

d) Si la matriz AT es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

e) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

28. Si

A =

5 7 7 6

2 3 1 6

5 1 2 5

4 5 4 5

determine:

1. C34 2. C13

3. M42 4. M32

5. M43

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −2− λ 1 2

0 2− λ 5

0 5 2− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 3× 3 tales que

|A| = 3 y |B| = 4

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (3 B)T

ii) (3 A)−1

iii) AT B

iv) BT AT B−1 A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R1 ← 2R1

3. R4 ← R4 − 2R2

4. R3 ← R3 − 5R1

la convierten en la matriz:3 3 5 2 1

0 0 3 3 4

0 2 5 1 3

0 0 0 1 4

0 0 0 −2 −5

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 0 −1 0 −1 1 −1

0 −1 −1 −1 −1 0 1

0 0 −1 0 −1 −1 0

0 0 0 1 −1 0 1

0 0 0 0 −1 1 1

0 0 0 0 0 1 1

0 0 0 0 0 0 −1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

−1 1 0 0 0 0 0

1 1 1 0 0 0 0

−1 −1 0 −1 0 0 0

0 1 1 0 −1 0 0

0 0 0 −1 1 −1 0

−1 1 0 0 −1 1 1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) B A

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ← 4R5

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ← R5 + 4R1

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ↔ R1

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

b) Si (A BT) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es diferente de cero.

Page 28: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 3 7

c) Si (A A) x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

d) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

e) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A) es

diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

Page 29: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:4

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ← R6 + 2R4

b) R2 ↔ R6

c) R2 ← R2 + 6R4

d) R2 ← 6R2

e) R2 ↔ R4

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 6 el renglon 4 multiplicado por 2

2) Multiplicar el renglon 2 por 6

3) Sumarle al renglon 2 el renglon 4 multiplicado por 6

4) Multiplicar el renglon 2 por 4

5) Intercambiar los renglones 2 y 6

6) Intercambiar los renglones 2 y 4

Respuesta:

2. Para la matriz A 1 −1 −2

4 2 7

−1 2 −2

determine cada elemento (3, 1) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R3 ← −3R3

2) R1 ↔ R2

3) R1 ← R1 − 3R3

4) R1 ← R1 − 3R2

5) R3 ↔ R1

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

1 −3 −3 3

0 4 −3 2

0 3 −2 3

b)

3 9 −3 −3

0 4 0 −1

0 0 3 4

c)

3 3 −3 3

0 1 0 1

0 0 1 3

d)

0 2 −2 3

3 −1 3 2

0 −1 −1 −3

e)

3 1 3 1

1 3 −1 3

0 −2 −2 2

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R2 ← R2 − 13 R1

2) R1 ← R1 − 3R2

3) R1 ← R1 + 3R3

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R1 ↔ R2

6) R1 ← 13 R1

7) R1 ← 13 R1

8) R3 ← R3 − 34 R2

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R3 ← 13 R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

1 0

0 0

0 0

b)

[0 2 −1

3 −4 −1

]c)

[1 −3 −1

0 1 3

]d)

[3 −3 −1

0 −2 −1

]e)

[1 0 0

0 1 −1

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada pero no reducida

Page 30: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 4 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 3 3 1

0 1 1 −1

0 0 4 −2

0 0 0 0

b)

1 3 −1 −4

0 1 1 −1

0 0 0 −3

0 0 0 0

c)

1 0 0 −1

0 1 1 −2

0 0 0 2

d)

1 0 0 0 −3

0 1 0 0 1

0 0 1 0 −4

e)

1 0 1 0

0 1 1 2

0 0 3 1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Inconsistente

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

2 6 2 −2

4 12 2 −2

6 18 10 −12

6 18 8 −14

b)

−1 −2 5 3

2 6 −16 −9

1 −2 7 4

−2 −6 16 12

c)

−2 3 −1 0

−4 9 1 6

−4 0 −8 −12

−4 0 −8 −12

d)

2 −1 2 5

−4 0 −2 0

−4 −2 −1 8

0 0 0 0

e)

3 6 2 9

−3 −6 0 −3

6 12 4 18

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $3 en papel, $5 en

ilustraciones, y $3 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $3 en papel, $8 en ilustraciones, y $8 en pastas. Y

para los empastados en piel, gasta $6 en papel, $16 en

ilustraciones, y $19 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $228 en papel, $518 en ilustraciones, y $494 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros en

pasta dura a producirse.

Respuesta:

8. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−3, 0), Q(−2,−1), y R(0, 1). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

Respuesta:

9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 21oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 3o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 4o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de Montreal.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B y C que cumplen:

−54− 33x+ 5x2

(−6 + x) (36 + x2)=

A

−6 + x+

C +B x

36 + x2

Reporta el valor de B.

Respuesta:

11. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

8 + 16x+ 2x2 − 2x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

Page 31: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 4 3

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb s

Tc

sTc

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T4 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 36o, Tb = 17o, Tc = 28o

Td = 26o, Te = 13o, Tf = 23o

Reporte solo el valor de T6.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL 8 × 8 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 8 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

b) Si un SEL homogeneo 5× 5 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

c) Si un SEL 7 × 7 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

d) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

e) Si un SEL homogeneo 7× 7 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

2) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

3) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e, c,b]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 3, 5, 0 >

b) < 1, 1, 0 >

c) < 0, 1, 0 >

d) < 1, 0, 1 >

e) < 1, 1, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 5 c + 3 e

2) c + e

3) b

4) c

5) 3 b + 3 c + 4 e

6) b + e

7) b + c + e

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, f , c]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

b)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

c)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

d)

0 0 1 1

1 1 0 0

0 0 0 0

e)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [c, f ,a]

2) [a, f ,a]

3) [f ,a, c,a]

4) [f ,a]

5) [a, c, f ]

Page 32: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 4 4

6) [f , f ,a,a]

7) [a, c, c]

8) [f , c]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 1) de

0 0

1 1

0 0

·

[0 1 0

0 1 0

]

2. (1, 2) de

[0 0 0

1 0 1

0 1 1

0 1 0

0 1 1

3. (2, 1) de

1 1

0 1

1 1

·

[1 0

1 1

]

4. (2, 1) de

[1 0 1

1 0 0

0 0

1 1

1 0

5. (3, 2) de

1 0 1

0 1 1

1 1 0

·

0 0

1 0

0 1

Respuesta:

17. Si

A =

0 3 −3

−2 2 −3

−3 −2 2

B =

4 −1 1

0 3 0

4 3 −2

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 4 6 5

5 1 5

x y z

4 3 3 1

5 4 5 1

3 1 5 2

=

61 41 67 20

40 24 45 16

55 36 60 19

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[2 5

3 3

]

B =

[3 4

−1 3

]

C =

[−2 −1

2 −3

]

Resuelva para X la ecuacion:

3 X + B = C(−7 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[0 −2

2 2

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[−4 −3

−1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

21. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[0 −1

−1 2

]

D =

[3 −1

4 −7

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)T − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

Page 33: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 4 5

22. Si:

A =

[4 −1

−3 1

]

B =

[3 1

−4 −1

]

C =

[0 −2

2 −2

]

D =

[4 5

−9 7

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[2 1

−3 −1

]

B =

[6 2

−16 −6

]

C =

[−2 1

−3 1

]

D =

[−4 −1

−3 −1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 5Y = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 3

2 6

]

B =

[3 3

5 4

]

C =

[5 7

8 9

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + A Y + Z = B

X + A Y + Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 3 piezas del tipo a, 4 piezas del tipo

b, y 4 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 5 piezas

del tipo a, 4 piezas del tipo b, y 3 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 4 armados del tipo A

y 4 armados del tipo B. El tipo D que requiere 2 armados

del tipo A y 3 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 4 armados del tipo C y 4 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 2 armados del tipo C

y 3 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 3 armados tipo E y 4 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto C se requieren 4 objetos A y 3 objetos B

un objeto D se requieren 4 objetos A y 2 objetos B

un objeto G se requieren 3 objetos E y 5 objetos F

un objeto H se requieren 4 objetos E y 2 objetos F

5 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 1676

objetos A y 1032 objetos B

3 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 1380

objetos A y 848 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A no es invertible, entonces A x = 0 tie-

ne infinitas soluciones.

b) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

Page 34: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 4 6

c) Si la matriz AT no es invertible, entonces A x = 0

tiene infinitas soluciones.

d) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A ·A es invertible.

e) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

28. Si

A =

1 3 7 1

4 3 8 6

8 2 1 8

5 2 5 5

determine:

1. M34 2. M42

3. M23 4. C21

5. M12

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −3− λ 2 −4

0 2− λ 1

0 1 2− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 2× 2 tales que

|A| = 4 y |B| = −5

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (−4 B)T

ii) (−4 A)−1

iii) A B−1

iv) BT AT B−1 A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 + 6R1

2. R4 ← R4 − 2R2

3. R2 ↔ R3

4. R1 ← −2R1

la convierten en la matriz:2 3 3 4 4

0 0 1 3 5

0 5 1 5 5

0 0 0 4 4

0 0 0 −8 −6

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 −1 −1 −1 −1 1 0

0 1 0 1 1 0 0

0 0 −1 0 1 0 0

0 0 0 −1 −1 0 0

0 0 0 0 −1 −1 0

0 0 0 0 0 −1 −1

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

0 1 0 0 0 0 0

−1 1 1 0 0 0 0

0 1 1 −1 0 0 0

1 −1 0 1 1 0 0

−1 0 1 1 1 1 0

−1 1 −1 1 1 1 1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) A B

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← R7 + 6R6

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← 6R7

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ↔ R6

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A)

es cero.

b) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 4 7

c) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es diferente de cero.

d) Si (A BT) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es cero.

e) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

Page 36: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:5

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ← R6 + 3R5

b) R3 ← R3 + 6R5

c) R3 ↔ R6

d) R3 ↔ R5

e) R3 ← 5R3

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 6 el renglon 5 multiplicado por 3

2) Multiplicar el renglon 3 por 5

3) Intercambiar los renglones 3 y 6

4) Intercambiar los renglones 3 y 5

5) Multiplicar el renglon 3 por 6

6) Sumarle al renglon 3 el renglon 5 multiplicado por 6

Respuesta:

2. Para la matriz A 10 −2 6

−2 3 2

10 1 −1

determine cada elemento (3, 2) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R3 ↔ R2

2) R3 ← R3 − 3R2

3) R2 ← R2 − 3R3

4) R2 ← R2 − 3R1

5) R3 ← −3R3

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

7 −1 1 −2

1 2 3 −1

0 1 1 −3

b)

7 14 −7 21

0 8 0 1

0 0 7 8

c)

1 −7 2 −1

0 8 2 3

0 7 1 1

d)

7 7 −7 7

0 1 0 2

0 0 1 −1

e)

0 1 −2 −1

7 2 −3 2

0 2 −3 2

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ↔ R2

2) R1 ← 17 R1

3) R1 ← 17 R1

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R2 ← R2 − 17 R1

7) R3 ← R3 − 78 R2

8) R3 ← 17 R3

9) R1 ← R1 + 7R3

10) R1 ← R1 − 7R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 −3 0

0 1 3

]b)

[−4 0 2

0 0 0

]c)

[0 0 0

0 −1 4

]d)

[0 0 0

0 0 0

]e)

[0 4 −2

−1 −4 −1

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 5 2

2) Escalonada pero no reducida

3) Escalonada reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 −2 −3 −1

0 1 1 3

0 0 5 4

0 0 0 0

b)

1 1 1 −1

0 0 1 −1

0 0 3 0

0 0 0 0

c)

1 0 0 0 2

0 1 0 0 −4

0 0 0 1 −1

d)

1 2 3 −3

0 1 1 −2

0 0 0 2

0 0 0 0

e)

1 1 1 −1

0 1 0 1

0 2 0 2

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Inconsistente

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−1 −1 −3 −2

−3 −4 −10 −1

1 3 5 −7

2 0 4 12

b)

−1 3 3 −18

−4 12 13 −75

−4 11 15 −79

c)

2 4 2 −4

−2 −4 1 7

−2 −4 −2 4

d)

2 −2 −1 −14

−4 6 4 38

6 −10 −5 −58

e)

−1 −1 2 6

1 −1 −4 −6

1 5 1 −9

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla de la casa, mezcla especial y mezcla elite. Estas

mezclas se obtienen combinando grano dominicano, grano

colombiano y grano keniano. Para una bolsa de mezcla de

la casa requiere 300 g de dominicano y 200 g de colom-

biano. Para una bolsa de mezcla especial requiere 300 g de

dominicano, 100 g de colombiano y 100 g de keniano. Para

una bolsa de mezcla elite requiere 100 g de dominicano,

200 g de colombiano y 200 g de keniano. El comerciante

dispone de 20 kg de grano dominicano, 14 kg de grano

colombiano, y 6 kg de grano keniano. Determina cuantas

bolsas de cada mezcla se pueden preparar si tiene que uti-

lizarse todo el grano disponible. Reporta solo las bolsas

de la mezcla elite. Sugerencia: Primero maneje todo en

gramos y despues divida las ecuaciones entre 100 antes de

resolver.

Respuesta:

8. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 244 para ensamble,

53 para pruebas, y 47 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo clon.

Respuesta:

9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 29oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 3o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 9o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de Boston.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

2 y′′ + 3 y′ + 2 y = 2 + 2x+ 2x2

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 5 3

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e2 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 4 y′ + 4 y =(5 + 2x+ 6x2

)e2 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTb

sTc

sTc

sTcs

Td

sTd

sTd

sTe

sTf

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + Td + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 13o, Tb = 13o, Tc = 24o

Td = 20o, Te = 12o, Tf = 24o

Reporte solo el valor de T3.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

b) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

c) Si un SEL homogeneo 6× 6 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

d) Si un SEL homogeneo 8× 8 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

e) Si un SEL 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

2) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

3) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c, f , e]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 1, 1 >

b) < 1, 0, 0 >

c) < 1, 0, 1 >

d) < 4, 2, 5 >

e) < 3, 2, 0 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) c + e + f

2) 4 c + 5 e + 2 f

3) c

4) e + f

5) c + e

6) 3 c + 2 f

7) e

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [d, e,b]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 5 4

b)

0 0 1

1 0 0

0 1 0

c)

0 0 1 1

1 1 0 0

0 0 0 0

d)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

e)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [d,b,d,d]

2) [d, e,d]

3) [d,b, e]

4) [b, e]

5) [b,d,d]

6) [e,d]

7) [e,b,d]

8) [e, e,d,d]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 3) de

1 0

0 0

1 1

·

[0 0 0

1 0 0

]

2. (2, 2) de

[0 0 0

1 0 0

1 0 1

1 1 1

1 0 1

3. (2, 1) de

1 1

1 0

1 1

·

[0 0

0 0

]

4. (1, 2) de

[1 0 0

0 0 0

1 1

0 1

0 1

5. (2, 2) de

1 1 0

0 1 0

1 0 0

·

0 1

1 0

1 1

Respuesta:

17. Si

A =

−2 −3 1

4 −2 −1

3 2 2

B =

1 −1 −2

3 −3 1

1 5 1

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

6 1 4

2 3 3

4 2 2

4 −2 1

3 6 x

5 2 y

5 2 z

=

43 46 49

36 24 31

32 32 34

7 22 18

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[3 5

3 −2

]

B =

[5 2

−2 3

]

C =

[1 0

−2 5

]

Resuelva para X la ecuacion:

5 X + B = C (−5 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[0 2

−2 0

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[−3 1

−4 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 40: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 5 5

21. Si:

A =

[4 −1

−3 1

]

B =

[2 −3

1 −1

]

C =

[2 −1

−3 −3

]

D =

[−9 −1

10 10

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[4 −3

−1 1

]

C =

[3 2

2 −3

]

D =

[−3 −8

−3 5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[9 −2

−4 1

]

B =

[−4 −4

−1 2

]

C =

[10 24

6 14

]

D =

[0 3

−1 2

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[5 5

4 3

]

B =

[2 5

1 5

]

C =

[6 6

2 6

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 2 piezas del tipo a, 2 piezas del tipo

b, y 4 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 5 piezas

del tipo a, 4 piezas del tipo b, y 4 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 3 armados del tipo A

y 2 armados del tipo B. El tipo D que requiere 5 armados

del tipo A y 4 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 2 armados del tipo C y 2 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 4 armados del tipo C

y 3 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 5 armados tipo E y 4 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto C se requieren 3 objetos A y 3 objetos B

un objeto D se requieren 2 objetos A y 4 objetos B

un objeto E se requieren 3 objetos C y 5 objetos D

un objeto F se requieren 2 objetos C y 2 objetos D

4 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 580

objetos A y 860 objetos B

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 5 6

5 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 920

objetos A y 1360 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos E y cuantos F se requiere para en-

samblar un objeto G

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A no es invertible, entonces A x = 0 tie-

ne infinitas soluciones.

b) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

c) Si la matriz AT no es invertible, entonces A x = 0

tiene infinitas soluciones.

d) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

e) Si el sistema (A A) x = 0 tiene solucion unica, enton-

ces A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

28. Si

A =

5 3 6 7

3 2 1 8

5 2 2 1

4 1 4 1

determine:

1. C22 2. C23

3. C14 4. C13

5. C44

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −2− λ 0 −4

0 4− λ 4

0 4 4− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = 1 y |B| = −5

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (−3 B)T

ii) (−3 A)−1

iii) A−1 B

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R4 ← R4 − 5R2

2. R1 ← 4R1

3. R2 ↔ R3

4. R3 ← R3 + 4R1

la convierten en la matriz:1 3 4 1 2

0 0 4 5 2

0 3 2 4 3

0 0 0 1 3

0 0 0 −3 −6

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 1 0 0 0 0 −1

0 1 0 −1 −1 1 −1

0 0 −1 −1 −1 1 1

0 0 0 −1 1 1 0

0 0 0 0 −1 1 0

0 0 0 0 0 1 −1

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

−1 −1 0 0 0 0 0

0 0 1 0 0 0 0

−1 1 −1 1 0 0 0

1 0 −1 0 1 0 0

0 0 0 0 −1 −1 0

1 0 −1 1 0 0 −1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) A B

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 5 7

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R1 ← R1 + 4R4

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R1 ↔ R4

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R1 ← 4R1

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

b) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces det(A)

es cero.

c) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) es

cero.

d) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

e) Si (A BT) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

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Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:6

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R3 ← R3 + 2R4

b) R2 ← 4R2

c) R2 ↔ R4

d) R2 ← 3R2

e) R2 ↔ R3

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 2 y 3

2) Sumarle al renglon 2 el renglon 4 multiplicado por 3

3) Intercambiar los renglones 2 y 4

4) Multiplicar el renglon 2 por 3

5) Multiplicar el renglon 2 por 4

6) Sumarle al renglon 3 el renglon 4 multiplicado por 2

Respuesta:

2. Para la matriz A 3 1 −4

10 −3 −6

2 1 −1

determine cada elemento (2, 3) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R3 ↔ R1

2) R2 ← −3R2

3) R3 ← R3 − 3R1

4) R2 ← R2 − 3R3

5) R3 ← R3 − 3R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

11 11 −11 −33

0 12 0 2

0 0 11 12

b)

0 −2 3 −2

11 −1 −2 3

0 2 1 −2

c)

11 11 −11 33

0 1 0 −2

0 0 1 −3

d)

11 1 −2 3

1 −3 −2 −1

0 3 3 −2

e)

1 −11 −1 2

0 12 1 2

0 11 −1 3

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R3 ← 111 R3

2) R2 ← R2 − 111 R1

3) R1 ← 111 R1

4) R1 ↔ R2

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R1 ← R1 + 1R3

7) R1 ← R1 − 11R2

8) R1 ← 111 R1

9) R3 ← R3 − 1112 R2

10) R1 ← R1 + 11R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 −2 4

0 0 1

]b)

[1 0 −4

0 1 1

]c)

[1 −1 0

0 1 −2

]d)

[0 0 0

0 −4 1

]e)

[0 0 0

0 0 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 6 2

2) Escalonada reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 1 −4

0 1 0 4

0 2 0 8

b)

1 0 0 0 −2

0 1 0 0 −2

0 0 0 1 −2

c)

1 0 0 −2

0 1 1 −1

0 0 0 −3

d)

1 1 2 3

0 1 1 2

0 0 0 2

0 0 0 0

e)

1 1 3 4

0 0 1 1

0 0 −1 0

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Inconsistente

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−2 −1 −8 −7

−4 −4 −20 −20

2 −3 0 −5

−6 −1 −20 −15

b)

−2 2 −2 −4

−4 6 −1 −6

−6 2 −9 −10

0 0 0 0

c)

3 2 −7 3

9 4 −17 5

−3 −6 15 −10

6 −2 −2 −8

d)

2 3 3 2

−2 −1 0 −5

−2 −7 −10 7

e)

−1 −1 −2 −8

1 1 1 5

2 2 4 16

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $5 en papel, $2 en

ilustraciones, y $6 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $5 en papel, $4 en ilustraciones, y $10 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $8 en papel, $8 en

ilustraciones, y $27 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $357 en papel, $244 en ilustraciones, y $740 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros en

pasta dura a producirse.

Respuesta:

8. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 408 para ensamble,

88 para pruebas, y 80 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo canon.

Respuesta:

9. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla de la casa, mezcla especial y mezcla gourmet. Estas

mezclas se obtienen combinando grano dominicano, grano

costarriqueno y grano etıope. Para una bolsa de mezcla de

la casa requiere 300 g de dominicano y 200 g de costarri-

queno. Para una bolsa de mezcla especial requiere 300 g

de dominicano, 100 g de costarriqueno y 100 g de etıope.

Para una bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g de do-

minicano, 200 g de costarriqueno y 200 g de etıope. El

comerciante dispone de 19 kg de grano dominicano, 15 kg

de grano costarriqueno, y 11 kg de grano etıope. Deter-

mina cuantas bolsas de cada mezcla se pueden preparar

si tiene que utilizarse todo el grano disponible. Reporta

solo las bolsas de la mezcla gourmet. Sugerencia: Prime-

ro maneje todo en gramos y despues divida las ecuaciones

entre 100 antes de resolver.

Respuesta:

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 6 3

10. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

−5− 19x+ 5x2 + 9x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e4 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 8 y′ + 16 y =(6 + 4x+ 5x2

)e4 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTb

sTc

sTd

sTe

sTf

sTf

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 34o, Tb = 30o, Tc = 24o

Td = 12o, Te = 30o, Tf = 33o

Reporte solo el valor de T4.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL homogeneo 10 × 10 tiene una matriz au-

mentada reducida con 9 pivotes, entonces el sistema

tiene solucion unica.

b) Si un SEL homogeneo 7× 7 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

c) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

d) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

e) Si un SEL 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 10 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

2) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

3) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c,b, f ]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 2, 3 >

b) < 1, 1, 0 >

c) < 1, 1, 1 >

d) < 0, 1, 1 >

e) < 1, 0, 0 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 2 b + 5 c + 5 f

2) 2 b + 3 f

3) c

4) b + c + f

5) f

6) b + f

7) b + c

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [d, c,a]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0

1 0

0 1

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 6 4

b)

0 0

0 1

1 0

c)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

d)

0 1 0

1 0 1

0 0 0

e)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [a, c]

2) [c,d,a]

3) [d,a,d,d]

4) [d,a,a]

5) [c,a]

6) [c,d, c]

7) [d,a, c]

8) [a,a,d,a]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 2) de

1 1

0 0

0 1

·

[0 0 0

0 0 1

]

2. (2, 3) de

[0 0 1

0 0 0

1 1 1

1 0 1

0 0 1

3. (1, 2) de

1 0

0 0

1 0

·

[0 1

0 0

]

4. (1, 2) de

[0 1 1

1 0 1

1 0

1 0

0 0

5. (1, 1) de

0 0 1

1 0 1

0 0 1

·

1 0

1 1

1 1

Respuesta:

17. Si

A =

−3 −1 3

−1 1 −1

−3 −1 0

B =

4 3 0

1 −3 1

4 −1 −2

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

1 6 6

2 3 4

1 2 3

−1 3 2

1 6 x

1 4 y

3 5 z

=

25 60 39

17 44 26

12 29 17

8 16 13

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[1 2

−1 0

]

B =

[0 5

−2 0

]

C =

[5 0

4 −3

]

Resuelva para X la ecuacion:

2 X + B = C(−7 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[0 −4

4 0

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[−4 −3

−1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

Page 47: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 6 5

21. Si:

A =

[4 −1

−3 1

]

B =

[4 −3

−1 1

]

C =

[1 −1

3 −1

]

D =

[−1 4

−12 2

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[3 −4

1 −1

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[−4 −1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

((A X−1

)TB)T

= C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[18 −15

−3 3

]

C =

[3 −4

1 −1

]

D =

[−3 1

−4 1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 4Y = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[6 4

5 3

]

B =

[2 3

4 4

]

C =

[3 8

8 7

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + A Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 5 piezas del tipo a, 5 piezas del tipo

b, y 3 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 3 piezas

del tipo a, 2 piezas del tipo b, y 4 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 5 armados del tipo A

y 3 armados del tipo B. El tipo D que requiere 5 armados

del tipo A y 5 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 3 armados del tipo C y 4 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 4 armados del tipo C

y 3 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 6 armados tipo E y 6 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un E se requieren 4 Cs y 3 Ds

un F se requieren 3 Cs y 3 Ds

un G se requieren 4 Es y 2 Fs

un H se requieren 2 Es y 5 Fs

un G se requieren 134 As y 120 Bs

un H se requieren 151 As y 132 Bs

Page 48: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 6 6

Determine

a) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E.

b) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto F.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A es invertible, entonces AT x = 0 tiene

infinitas soluciones.

b) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

c) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

d) Si la matriz A ·A no es invertible, entonces A x = 0

tiene solucion unica.

e) Si para un vector b el sistema A x = b tiene solucion

unica, entonces A no es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

28. Si

A =

3 7 4 5

6 5 7 7

6 8 5 3

7 1 8 8

determine:

1. C14 2. C22

3. M12 4. M21

5. M44

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −5− λ −3 1

0 1− λ 4

0 4 1− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 2× 2 tales que

|A| = 2 y |B| = −1

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−4 A)−1

ii) A (−4 B)T

iii) AT B

iv) BT AT B−1 A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R4 ← R4 + 6R2

2. R3 ← R3 − 4R1

3. R1 ← −6R1

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:2 1 4 4 5

0 0 3 2 2

0 5 2 2 4

0 0 0 3 1

0 0 0 −3 2

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 1 −1 −1 0 1 1

0 −1 1 0 −1 1 1

0 0 1 −1 −1 1 0

0 0 0 −1 0 0 0

0 0 0 0 −1 −1 0

0 0 0 0 0 −1 −1

0 0 0 0 0 0 −1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

1 −1 0 0 0 0 0

1 0 1 0 0 0 0

1 1 0 1 0 0 0

1 0 0 0 −1 0 0

−1 1 0 0 1 −1 0

1 0 −1 −1 1 0 1

Calcule los determinantes de:

a) A−1

b) B A

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← 5R4

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 6 7

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← R4 + 5R1

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ↔ R1

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

b) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es diferente de cero.

c) Si (A B) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es diferente de cero.

d) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

e) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(B)

es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

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Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:7

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R4 ← R4 + 3R6

b) R3 ← R3 + 4R6

c) R3 ↔ R6

d) R3 ← 6R3

e) R3 ↔ R4

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 3 el renglon 6 multiplicado por 4

2) Intercambiar los renglones 3 y 6

3) Multiplicar el renglon 3 por 4

4) Sumarle al renglon 4 el renglon 6 multiplicado por 3

5) Intercambiar los renglones 3 y 4

6) Multiplicar el renglon 3 por 6

Respuesta:

2. Para la matriz A 10 −1 6

6 −2 −4

8 1 7

determine cada elemento (2, 3) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R2 ← −3R2

2) R3 ← R3 − 3R2

3) R2 ← R2 − 3R3

4) R3 ← R3 − 3R1

5) R3 ↔ R1

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

0 −2 −3 −3

5 1 2 2

0 −3 −2 −2

b)

1 −5 −3 −2

0 6 2 3

0 5 2 2

c)

5 −2 −1 −3

1 −2 −2 −1

0 −1 3 −3

d)

5 5 −5 15

0 1 0 −2

0 0 1 1

e)

5 5 −5 −10

0 6 0 −2

0 0 5 6

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R3 ← 15 R3

2) R1 ← 15 R1

3) R1 ← R1 + 1R3

4) R1 ← R1 − 5R2

5) R1 ← R1 + 5R3

6) R2 ← R2 − 15 R1

7) R3 ← R3 − 56 R2

8) R1 ← R1 + 1R3

9) R1 ↔ R2

10) R1 ← 15 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 −4 −4

−4 4 −1

]b)

[0 −2 −3

0 0 2

]c)

[−2 1 −3

0 0 0

]d)

[0 0 1

0 0 0

]e)

[0 0 0

0 3 3

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 7 2

2) Escalonada pero no reducida

3) Escalonada reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 1 −3

0 1 0 −4

0 2 0 −8

b)

1 1 −2 −1

0 1 1 3

0 0 3 1

0 0 0 0

c)

1 0 1 0

0 1 1 4

0 0 7 1

d)

1 1 3 −4

0 0 1 −4

0 0 3 0

0 0 0 0

e)

1 0 0 −1

0 1 1 2

0 0 0 3

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Inconsistente

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−1 2 −5 3

−3 9 −24 6

−3 15 −42 1

1 7 −22 −10

b)

2 −2 2 −2

4 −4 7 −2

−4 4 −7 0

6 −6 0 −14

c)

−1 −1 −2 −6

1 0 4 7

1 −1 9 11

0 0 0 0

d)

2 −2 −2 8

−4 7 1 −25

−2 8 −4 −26

6 −9 −3 33

e)

2 −1 −1 −6

−2 0 −1 4

6 −6 −7 −20

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 724 para ensamble,

154 para pruebas, y 135 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo lenta-pero-segura.

Respuesta:

8. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−3, 4), Q(−2, 3), y R(0, 5). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

9. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $5 en papel, $3 en

ilustraciones, y $3 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $5 en papel, $5 en ilustraciones, y $11 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $6 en papel, $15 en

ilustraciones, y $28 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $369 en papel, $427 en ilustraciones, y $747 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros em-

pastados en piel a producirse.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B y C que cumplen:

28 + 3x2

(2 + x) (4 + x2)=

A

2 + x+

C +B x

4 + x2

Reporta el valor de A.

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

2 y′′ + 6 y′ + 2 y = 2 + 3x+ 5x2

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 7 3

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb s

Tc

sTd

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 35o, Tb = 39o, Tc = 20o

Td = 35o, Te = 18o, Tf = 34o

Reporte solo el valor de T2.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

b) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

c) Si un SEL 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 8 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

d) Si un SEL homogeneo 4× 4 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 2 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

e) Si un SEL 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 10 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

2) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

3) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e, c,d]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 1, 1 >

b) < 1, 1, 0 >

c) < 4, 5, 4 >

d) < 0, 1, 0 >

e) < 0, 1, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) d

2) 5 c + 4 d + 4 e

3) c + d + e

4) 4 c + 2 e

5) c + e

6) c + d

7) c

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b, e,d]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

b)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

c)

1 0

0 0

0 1

d)

0 0 1 0

0 0 0 0

1 1 0 1

e)

0 0

0 1

1 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [d, e]

2) [e, e,b,b]

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 7 4

3) [b,d,d]

4) [d,b,b]

5) [d, e,b]

6) [b,d, e]

7) [d,d,b,d]

8) [b,d]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 2) de

0 0

0 0

0 1

·

[1 0 0

0 0 1

]

2. (2, 1) de

[0 1 0

0 0 1

0 1 0

1 0 0

0 0 1

3. (3, 1) de

1 1

0 0

1 0

·

[1 1

1 1

]

4. (1, 1) de

[1 0 1

0 1 1

1 0

0 1

0 1

5. (3, 2) de

0 0 1

1 1 0

1 0 0

·

0 0

0 0

1 1

Respuesta:

17. Si

A =

0 2 −1

0 −3 4

4 4 4

B =

−2 5 −3

−2 2 0

0 2 5

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: x y z

5 3 6

4 6 3

3 2 6 1

4 5 4 −1

1 1 4 0

=

36 36 54 0

33 31 66 2

39 41 60 −2

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[1 4

4 −3

]

B =

[5 −1

2 0

]

C =

[1 5

1 3

]

Resuelva para X la ecuacion:

2 X + B = C (−6 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[1 4

−3 2

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[−2 −3

1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

21. Si:

A =

[4 −1

−3 1

]

B =

[3 1

−4 −1

]

C =

[2 1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:(

(A X)T

B)

C−B = 0

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 7 5

22. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[−2 3

2 0

]

D =

[9 −8

−10 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[8 −3

3 −1

]

B =

[3 −2

1 1

]

C =

[5 −14

−10 28

]

D =

[3 4

0 −3

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[6 4

5 3

]

B =

[5 4

3 5

]

C =

[10 6

6 9

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + A Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 4 piezas del tipo a, 4 piezas del tipo

b, y 4 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 3 piezas

del tipo a, 3 piezas del tipo b, y 2 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 5 armados del tipo A

y 5 armados del tipo B. El tipo D que requiere 5 armados

del tipo A y 4 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 3 armados del tipo C y 5 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 4 armados del tipo C

y 4 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 5 armados tipo E y 4 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un C se requieren 4 As y 5 Bs

un D se requieren 2 As y 2 Bs

un G se requieren 5 Es y 3 Fs

un H se requieren 4 Es y 2 Fs

un G se requieren 176 As y 205 Bs

un H se requieren 132 As y 154 Bs

Determine

a) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E.

b) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto F.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

b) Si la matriz AT no es invertible, entonces A x = 0

tiene infinitas soluciones.

c) Si el sistema (A A) x = 0 tiene solucion unica, enton-

ces A es invertible.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 7 6

d) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

e) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

28. Si

A =

2 2 8 8

2 7 7 3

6 8 1 2

4 1 8 1

determine:

1. C43 2. C24

3. M41 4. M22

5. M42

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −1− λ 2 2

0 6− λ 1

0 1 6− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 3× 3 tales que

|A| = 1 y |B| = 3

calcule los determinantes de las matrices:

i) (4 A)−1

ii) A (4 B)T

iii) A B−1

iv) BT AT B−1

v) AT B A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R1 ← 3R1

2. R3 ← R3 + 3R1

3. R2 ↔ R3

4. R4 ← R4 + 3R2

la convierten en la matriz:3 2 2 2 5

0 0 2 3 1

0 4 5 2 4

0 0 0 3 2

0 0 0 −3 0

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 −1 1 1 1 1 −1

0 −1 0 1 −1 0 1

0 0 −1 1 1 0 1

0 0 0 −1 0 −1 −1

0 0 0 0 −1 1 1

0 0 0 0 0 −1 1

0 0 0 0 0 0 −1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

−1 −1 0 0 0 0 0

0 −1 1 0 0 0 0

1 1 0 −1 0 0 0

−1 1 0 −1 1 0 0

−1 0 1 0 0 1 0

−1 0 1 −1 −1 1 −1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) BT A B

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ↔ R5

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ← 6R2

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ← R2 + 6R5

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

b) Si (A B) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es cero.

c) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) es

diferente de cero.

Page 56: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 7 7

d) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A)

es cero.

e) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

Page 57: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:8

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R3 ← 2R3

b) R3 ↔ R2

c) R3 ← 6R3

d) R3 ← R3 + 2R6

e) R2 ← R2 + 3R6

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 3 por 2

2) Intercambiar los renglones 3 y 2

3) Multiplicar el renglon 3 por 6

4) Intercambiar los renglones 3 y 6

5) Sumarle al renglon 2 el renglon 6 multiplicado por 3

6) Sumarle al renglon 3 el renglon 6 multiplicado por 2

Respuesta:

2. Para la matriz A 9 −1 5

5 2 4

−2 −2 −3

determine cada elemento (1, 3) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R1 ← −3R1

2) R3 ← R3 − 3R2

3) R3 ↔ R2

4) R3 ← R3 − 3R1

5) R1 ← R1 − 3R3

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

3 −1 2 2

1 2 −2 3

0 −2 −3 −1

b)

3 3 −3 3

0 1 0 2

0 0 1 2

c)

0 2 2 3

3 2 3 1

0 2 3 −2

d)

3 9 −3 3

0 4 0 3

0 0 3 4

e)

1 −3 −2 −2

0 4 −3 −1

0 3 3 −1

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ↔ R2

2) R3 ← R3 − 34 R2

3) R1 ← R1 − 3R2

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R2 ← R2 − 13 R1

6) R3 ← 13 R3

7) R1 ← R1 + 1R3

8) R1 ← R1 + 3R3

9) R1 ← 13 R1

10) R1 ← 13 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 4 4

1 3 −1

]b)

[0 1 −2

1 0 −1

]c)

[0 0 0

0 −4 −2

]d)

[0 1 0

0 0 0

]e)

[1 3 −2

0 1 3

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

Page 58: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 8 2

2) Escalonada pero no reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 −4 2 3

0 1 1 −1

0 0 5 4

0 0 0 0

b)

1 0 0 −3

0 1 1 −4

0 0 0 3

c)

1 2 2 −4

0 1 1 3

0 0 0 −4

0 0 0 0

d)

1 1 −3 −3

0 0 1 −1

0 0 4 0

0 0 0 0

e)

1 0 0 0 −2

0 0 1 0 −2

0 0 0 1 1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Inconsistente

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

2 3 2 5

8 12 9 19

4 9 6 17

b)

2 6 3 −1

−4 −12 −4 0

−4 −12 0 −5

6 18 7 1

c)

−2 3 2 −3

−6 8 9 −5

−6 6 17 5

0 0 0 0

d)

3 2 −10 −12

−6 −1 14 15

6 10 −32 −42

−6 5 2 −3

e)

2 −4 −1 −1

4 −8 1 1

6 −12 6 5

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 324 para ensamble,

70 para pruebas, y 65 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo lenta-pero-segura.

Respuesta:

8. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (2, 1), Q(3, 0), y R(5, 2). A ma-

nera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

9. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla de la casa, mezcla especial y mezcla elite. Estas

mezclas se obtienen combinando grano dominicano, grano

costarriqueno y grano keniano. Para una bolsa de mezcla

de la casa requiere 300 g de dominicano y 200 g de costa-

rriqueno. Para una bolsa de mezcla especial requiere 300

g de dominicano, 100 g de costarriqueno y 100 g de ke-

niano. Para una bolsa de mezcla elite requiere 100 g de

dominicano, 200 g de costarriqueno y 200 g de keniano. El

comerciante dispone de 23 kg de grano dominicano, 18 kg

de grano costarriqueno, y 14 kg de grano keniano. Deter-

mina cuantas bolsas de cada mezcla se pueden preparar si

tiene que utilizarse todo el grano disponible. Reporta solo

las bolsas de la mezcla elite. Sugerencia: Primero maneje

todo en gramos y despues divida las ecuaciones entre 100

antes de resolver.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B y C que cumplen:

21− x+ 8x2

(−3 + x) (9 + x2)=

A

−3 + x+

C +B x

9 + x2

Reporta el valor de A.

Respuesta:

Page 59: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 8 3

11. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

−13− x+ 17x2 + 9x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTb

sTc

sTd

sTd

sTd

sTe

sTe

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + Td + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 33o, Tb = 22o, Tc = 26o

Td = 20o, Te = 12o, Tf = 17o

Reporte solo el valor de T4.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL 7 × 7 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

b) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

c) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

d) Si un SEL homogeneo 6× 6 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

e) Si un SEL 8 × 8 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

2) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

3) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b, f , c]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 1, 0 >

b) < 3, 2, 2 >

c) < 2, 5, 0 >

d) < 0, 0, 1 >

e) < 0, 1, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 3 b + 2 c + 2 f

2) c

3) b

4) b + f

5) 2 b + 5 f

6) b + c + f

7) c + f

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [d,a, f ]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

b)

1 0

0 0

0 1

c)

1 0 1 0

0 0 0 1

0 1 0 0

Page 60: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 8 4

d)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

e)

0 1

1 0

0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [d,a,d]

2) [d, f ,d,a]

3) [a,d]

4) [d, f , f ]

5) [d, f ]

6) [a,a,d,d]

7) [f ,a,d]

8) [d, f ,a]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 1) de

1 0

0 0

1 0

·

[1 0 0

0 0 1

]

2. (2, 1) de

[1 1 1

0 0 1

0 0 0

0 1 0

0 0 0

3. (1, 1) de

0 0

0 0

0 0

·

[0 0

0 0

]

4. (2, 2) de

[0 1 0

0 1 0

1 1

0 0

0 0

5. (1, 2) de

0 0 1

1 1 1

1 1 0

·

1 1

0 0

0 1

Respuesta:

17. Si

A =

1 3 1

3 −1 5

2 0 2

B =

4 2 −3

−2 3 5

5 3 4

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: x y z

2 4 4

1 5 1

5 5 3 0

3 4 1 −1

2 6 5 −4

=

30 55 40 −25

30 50 30 −20

22 31 13 −9

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[5 2

5 −2

]

B =

[4 −2

0 5

]

C =

[4 1

3 2

]

Resuelva para X la ecuacion:

6 X + B = C (−6 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[0 3

−3 2

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[−4 −1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

21. Si:

A =

[−2 1

−3 1

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[3 0

3 0

]

D =

[−7 1

−12 −1

]

Page 61: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 8 5

Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[−2 1

−3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:(

(A X)T

B)T

= C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−7 −19

6 4

]

C =

[−2 1

−3 1

]

D =

[3 −4

1 −1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 5Y = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[3 4

5 3

]

B =

[4 2

3 5

]

C =

[6 5

8 10

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 5 piezas del tipo a, 2 piezas del tipo

b, y 2 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 2 piezas

del tipo a, 3 piezas del tipo b, y 5 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 4 armados del tipo A

y 3 armados del tipo B. El tipo D que requiere 5 armados

del tipo A y 3 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 4 armados del tipo C y 3 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 3 armados del tipo C

y 4 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 6 armados tipo E y 4 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un E se requieren 5 Cs y 2 Ds

un F se requieren 4 Cs y 2 Ds

un G se requieren 3 Es y 4 Fs

un H se requieren 2 Es y 5 Fs

un G se requieren 118 As y 135 Bs

un H se requieren 116 As y 132 Bs

Determine

a) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E.

b) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto F.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

b) Si la matriz A es invertible, entonces AT x = 0 tiene

infinitas soluciones.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 8 6

c) Si el sistema (A A) x = 0 tiene solucion unica, enton-

ces A es invertible.

d) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

e) Si la matriz A no es invertible, entonces A x = 0 tie-

ne solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

28. Si

A =

7 8 3 3

3 1 7 2

1 8 4 3

7 3 6 7

determine:

1. M32 2. M11

3. C13 4. C34

5. C33

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −4− λ −2 3

0 1− λ 2

0 2 1− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = 2 y |B| = −3

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (−2 B)T

ii) (−2 A)−1

iii) AT B

iv) BT AT B−1

v) AT B A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R4 ← R4 − 6R2

3. R3 ← R3 − 3R1

4. R1 ← −2R1

la convierten en la matriz:3 1 1 3 2

0 3 1 5 4

0 6 5 14 11

0 0 0 0 4

0 0 0 4 3

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 0 0 −1 1 0 −1

0 −1 −1 −1 1 1 0

0 0 1 −1 1 1 1

0 0 0 1 1 0 −1

0 0 0 0 −1 1 0

0 0 0 0 0 1 0

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

−1 1 0 0 0 0 0

1 0 −1 0 0 0 0

1 0 0 1 0 0 0

−1 −1 0 −1 −1 0 0

−1 0 −1 −1 0 −1 0

1 1 −1 1 −1 −1 1

Calcule los determinantes de:

a) A−1

b) B A

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← R7 + 3R6

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← 3R7

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ↔ R6

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si (A BT) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es cero.

b) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces |A| es

diferente de cero.

Page 63: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 8 7

c) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es diferente de cero.

d) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A)

es cero.

e) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

Page 64: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:9

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ← 3R6

b) R6 ↔ R2

c) R2 ← R2 + 6R3

d) R6 ↔ R3

e) R6 ← R6 + 2R3

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 6 el renglon 3 multiplicado por 2

2) Multiplicar el renglon 6 por 2

3) Intercambiar los renglones 6 y 2

4) Intercambiar los renglones 6 y 3

5) Sumarle al renglon 2 el renglon 3 multiplicado por 6

6) Multiplicar el renglon 6 por 3

Respuesta:

2. Para la matriz A −2 −3 −4

3 −3 7

8 −3 −6

determine cada elemento (1, 2) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R2 ← R2 + 4R1

2) R1 ↔ R2

3) R2 ← R2 + 4R3

4) R2 ↔ R3

5) R1 ← R1 + 4R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

2 6 −2 4

0 3 0 −3

0 0 2 3

b)

0 2 −3 −2

2 −2 3 −1

0 3 1 −2

c)

2 2 −2 2

0 1 0 2

0 0 1 −3

d)

2 −2 3 −2

1 −2 2 1

0 2 −2 −2

e)

1 −2 −1 −3

0 3 −1 −3

0 2 −3 −2

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R2 ← R2 − 12 R1

2) R3 ← 12 R3

3) R1 ← R1 + 1R3

4) R3 ← R3 − 23 R2

5) R1 ← 12 R1

6) R1 ← R1 + 1R3

7) R1 ← R1 − 2R2

8) R1 ← R1 + 2R3

9) R1 ↔ R2

10) R1 ← 12 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[−2 −4 1

0 0 0

]b)

[0 1 −4

−4 0 −3

]c)

[0 1 0

0 0 0

]d)

[−3 −2 1

0 3 1

]e)

[1 0 −1

0 1 1

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 9 2

2) Escalonada pero no reducida

3) Escalonada reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 −3 1 4

0 1 1 −1

0 0 0 4

0 0 0 0

b)

1 0 0 4

0 1 1 −2

0 0 0 4

c)

1 1 1 −3

0 1 0 2

0 2 0 4

d)

1 0 1 0

0 1 1 −3

0 0 4 1

e)

1 −4 4 −2

0 1 1 3

0 0 5 2

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Inconsistente

3) Consistente con soluciones infinitas

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−2 −4 −2 2

4 8 3 −1

−6 −12 −6 6

b)

−2 −1 3 2

−6 0 18 8

4 −4 −24 −7

−4 7 33 12

c)

−1 2 −2 −4

−3 9 −7 −19

2 −7 7 11

0 0 0 0

d)

2 2 2 6

6 8 12 20

−4 −6 −10 −14

6 10 18 22

e)

3 3 9 15

9 12 30 51

−3 −3 −9 −15

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla de la casa, mezcla especial y mezcla gourmet. Estas

mezclas se obtienen combinando grano dominicano, grano

brasileno y grano jamaquino. Para una bolsa de mezcla de

la casa requiere 300 g de dominicano y 200 g de brasileno.

Para una bolsa de mezcla especial requiere 200 g de domi-

nicano, 200 g de brasileno y 100 g de jamaquino. Para una

bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g de dominicano,

300 g de brasileno y 100 g de jamaquino. El comerciante

dispone de 15 kg de grano dominicano, 16 kg de grano

brasileno, y 4 kg de grano jamaquino. Determina cuantas

bolsas de cada mezcla se pueden preparar si tiene que uti-

lizarse todo el grano disponible. Reporta solo las bolsas de

la mezcla gourmet. Sugerencia: Primero maneje todo en

gramos y despues divida las ecuaciones entre 100 antes de

resolver.

Respuesta:

8. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $4 en papel, $6 en

ilustraciones, y $2 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $4 en papel, $8 en ilustraciones, y $8 en pastas. Y

para los empastados en piel, gasta $5 en papel, $14 en

ilustraciones, y $26 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $261 en papel, $514 en ilustraciones, y $550 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros rusti-

cos a producirse.

Respuesta:

9. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−4,−1),Q(−3,−2), y R(−1, 0).

A manera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

14 + 9x− 2x2 − x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

Page 66: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 9 3

11. Calcule las constantes A,B y C que cumplen:

−20− 19x− 7x2

(5 + x) (25 + x2)=

A

5 + x+

C +B x

25 + x2

Reporta el valor de A.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTb

sTb s

Tc

sTc

sTd

sTe

sTf

sTf s

Tf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + Tc + T2 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 10o, Tb = 14o, Tc = 17o

Td = 19o, Te = 24o, Tf = 13o

Reporte solo el valor de T4.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL 8 × 8 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

b) Si un SEL homogeneo 10 × 10 tiene una matriz au-

mentada reducida con 8 pivotes, entonces el sistema

tiene infinitas soluciones.

c) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

d) Si un SEL 8 × 8 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 8 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

e) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

2) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

3) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c,d,b]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 1, 0 >

b) < 0, 1, 1 >

c) < 1, 1, 1 >

d) < 1, 0, 0 >

e) < 4, 2, 3 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) b + d

2) d

3) 3 b + 4 c + 2 d

4) 2 b + 2 d

5) c

6) c + d

7) b + c + d

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, e,b]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

b)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

c)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

Page 67: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 9 4

d)

0 0

0 1

1 0

e)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [a,b, e]

2) [b,a,a]

3) [a,b,a,a]

4) [e,b]

5) [e,b,a]

6) [b, e]

7) [e,a,b,a]

8) [a, e,a]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 3) de

0 1

1 1

1 0

·

[1 0 0

1 1 1

]

2. (2, 2) de

[0 0 0

0 1 0

0 1 1

0 0 0

1 0 1

3. (3, 1) de

1 1

0 0

0 1

·

[1 0

0 0

]

4. (2, 1) de

[0 1 1

0 1 1

0 0

1 1

0 0

5. (2, 1) de

1 1 1

0 1 0

0 1 0

·

1 1

0 0

1 0

Respuesta:

17. Si

A =

−1 −1 0

−2 1 −1

0 5 −1

B =

1 5 −2

0 −3 1

5 5 −3

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: x y z

5 5 5

2 2 4

3 2 6 1

6 5 3 1

1 3 4 −2

=

20 27 32 −7

50 50 65 0

22 26 34 −4

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[1 3

−2 4

]

B =

[0 −2

1 3

]

C =

[0 3

4 0

]

Resuelva para X la ecuacion:

6 X + B = C (−2 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[1 −2

3 2

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[3 1

−4 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

21. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[4 −3

−1 1

]

C =

[3 −2

−3 −1

]

D =

[−12 7

5 4

]

Page 68: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 9 5

Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[2 −3

1 −1

]

C =

[3 −4

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:(

(A X)T

B)

C−B = 0

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[20 −15

−5 5

]

C =

[3 −4

1 −1

]

D =

[2 1

−3 −1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 4Y = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[5 5

5 4

]

B =

[1 2

5 2

]

C =

[4 3

7 5

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + Y + A Z = B

X + A Y + A Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 5 piezas del tipo a, 2 piezas del tipo

b, y 4 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 5 piezas

del tipo a, 4 piezas del tipo b, y 2 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 2 armados del tipo A

y 3 armados del tipo B. El tipo D que requiere 2 armados

del tipo A y 4 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 2 armados del tipo C y 4 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 4 armados del tipo C

y 5 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 5 armados tipo E y 6 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un E se requieren 4 Cs y 2 Ds

un F se requieren 4 Cs y 4 Ds

un G se requieren 3 Es y 3 Fs

un H se requieren 4 Es y 5 Fs

un G se requieren 144 As y 174 Bs

un H se requieren 220 As y 264 Bs

Determine

a) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E.

b) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto F.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

b) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 9 6

c) Si el sistema (A A) x = 0 tiene solucion unica, enton-

ces A es invertible.

d) Si la matriz A no es invertible, entonces AT x = 0

tiene solucion unica.

e) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

28. Si

A =

3 7 1 5

1 2 5 6

2 5 5 5

3 5 7 5

determine:

1. M31 2. M13

3. C33 4. M14

5. M32

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −2− λ 0 −3

0 2− λ 3

0 3 2− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = 3 y |B| = 2

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (−4 B)T

ii) (−4 A)−1

iii) A B−1

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R1 ← −3R1

2. R3 ← R3 + 4R1

3. R2 ↔ R3

4. R4 ← R4 + 4R2

la convierten en la matriz:4 4 1 3 1

0 3 3 1 1

0 −6 −3 1 0

0 0 0 0 1

0 0 0 5 2

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 1 1 −1 −1 1 −1

0 1 1 1 −1 0 1

0 0 −1 1 0 −1 0

0 0 0 1 −1 0 0

0 0 0 0 1 0 −1

0 0 0 0 0 −1 −1

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

−1 1 0 0 0 0 0

0 0 1 0 0 0 0

0 1 0 −1 0 0 0

0 0 1 0 1 0 0

0 0 −1 0 −1 1 0

0 1 1 −1 −1 1 −1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) AT B A

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ← R5 + 4R1

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ← 4R5

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ↔ R1

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

b) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces |A| es

diferente de cero.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 9 7

c) Si (A BT) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es cero.

d) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es diferente de cero.

e) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

Page 71: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:10

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R5 ↔ R3

b) R5 ← 2R5

c) R5 ← R5 + 3R2

d) R5 ← 3R5

e) R3 ← R3 + 5R2

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 5 el renglon 2 multiplicado por 3

2) Sumarle al renglon 3 el renglon 2 multiplicado por 5

3) Multiplicar el renglon 5 por 2

4) Intercambiar los renglones 5 y 3

5) Intercambiar los renglones 5 y 2

6) Multiplicar el renglon 5 por 3

Respuesta:

2. Para la matriz A 10 3 −6

−2 1 −7

4 2 −3

determine cada elemento (3, 1) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R3 ← 3R3

2) R1 ↔ R2

3) R3 ← R3 + 3R1

4) R1 ← R1 + 3R3

5) R1 ← R1 + 3R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

1 −3 3 2

0 4 1 2

0 3 −2 2

b)

3 −9 −3 3

0 4 0 −3

0 0 3 4

c)

3 3 −3 3

0 1 0 1

0 0 1 3

d)

3 −2 −2 −2

1 −2 −2 1

0 1 −1 −3

e)

0 2 1 −2

3 1 −1 −2

0 3 1 −3

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← 13 R1

2) R2 ← R2 − 13 R1

3) R1 ← R1 + 1R3

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R1 ↔ R2

6) R1 ← 13 R1

7) R3 ← R3 − 34 R2

8) R3 ← 13 R3

9) R1 ← R1 − 3R2

10) R1 ← R1 + 3R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 4 3

3 −4 −2

]b)

[0 −1 −3

0 0 4

]c)

[0 1 −3

−4 0 −3

]d)

[1 −1 −4

1 −4 −3

]e)

[1 −3 0

0 0 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 10 2

2) Escalonada pero no reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 0 −2

0 0 1 0 −2

0 0 0 1 −4

b)

1 −1 1 2

0 1 1 2

0 0 0 1

0 0 0 0

c)

1 1 1 −4

0 1 0 3

0 2 0 6

d)

1 1 −3 4

0 0 1 −4

0 0 3 0

0 0 0 0

e)

1 0 0 2

0 1 1 3

0 0 0 4

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Inconsistente

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

2 −1 3 2

4 1 15 6

4 −5 −3 3

4 7 33 13

b)

−2 2 −2 4

2 −4 1 3

4 −10 0 16

0 0 0 0

c)

2 −4 2 6

6 −12 4 16

−4 8 −4 −12

d)

2 −1 3 −6

4 −2 7 −15

8 −5 14 −29

e)

−2 −2 3 3

−4 −4 5 8

−6 −6 6 18

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (0,−2), Q(1,−3), y R(3,−1). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

Respuesta:

8. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 464 para ensamble,

101 para pruebas, y 90 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo lenta-pero-segura.

Respuesta:

9. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla de la casa, mezcla especial y mezcla elite. Estas

mezclas se obtienen combinando grano mexicano, grano

colombiano y grano jamaquino. Para una bolsa de mezcla

de la casa requiere 300 g de mexicano y 200 g de colom-

biano. Para una bolsa de mezcla especial requiere 300 g

de mexicano, 100 g de colombiano y 100 g de jamaquino.

Para una bolsa de mezcla elite requiere 100 g de mexicano,

300 g de colombiano y 100 g de jamaquino. El comerciante

dispone de 27 kg de grano mexicano, 21 kg de grano co-

lombiano, y 7 kg de grano jamaquino. Determina cuantas

bolsas de cada mezcla se pueden preparar si tiene que uti-

lizarse todo el grano disponible. Reporta solo las bolsas

de la mezcla elite. Sugerencia: Primero maneje todo en

gramos y despues divida las ecuaciones entre 100 antes de

resolver.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

6 y′′ + 4 y′ + 2 y = 4 + 6x+ 4x2

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

Page 73: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 10 3

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e4 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 8 y′ + 16 y =(3 + 3x+ 5x2

)e4 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTb

sTc

sTc

sTcs

Td

sTd

sTd

sTe

sTf

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + Td + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 33o, Tb = 40o, Tc = 40o

Td = 20o, Te = 16o, Tf = 22o

Reporte solo el valor de T3.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

b) Si un SEL homogeneo 9× 9 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

c) Si un SEL 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 9 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

d) Si un SEL homogeneo 4× 4 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

e) Si un SEL 8 × 8 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

2) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

3) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e,b,d]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 1, 0 >

b) < 0, 1, 1 >

c) < 1, 1, 1 >

d) < 0, 0, 1 >

e) < 2, 0, 5 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) b + d

2) b + e

3) 5 d + 2 e

4) d

5) b + d + e

6) b

7) 5 b + 4 d + 5 e

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a,d, f ]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0

0 0

0 1

b)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

Page 74: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 10 4

c)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

d)

0 0 1

1 0 0

0 1 0

e)

0 0

0 1

1 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [d, f ,a]

2) [a, f ,d]

3) [a, f ]

4) [f ,d]

5) [a,d,a]

6) [d,d,a,a]

7) [f , f ,a, f ]

8) [f ,a,a]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 3) de

0 1

0 1

0 0

·

[1 1 0

1 0 0

]

2. (2, 1) de

[0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

0 1 0

3. (3, 2) de

0 1

0 1

1 0

·

[1 0

1 0

]

4. (2, 1) de

[0 1 1

0 1 1

1 0

1 1

0 1

5. (3, 1) de

0 1 0

1 1 1

1 1 0

·

1 0

1 1

1 0

Respuesta:

17. Si

A =

0 5 4

4 5 −3

2 1 −3

B =

−2 −3 −1

5 4 1

−1 0 4

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

2 4 6

x y z

6 3 5

5 5 5 0

5 2 2 3

4 6 4 −2

=

54 54 42 0

64 48 46 16

65 66 56 −1

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[3 3

1 2

]

B =

[1 2

1 −3

]

C =

[5 2

1 2

]

Resuelva para X la ecuacion:

6 X + B = C (−6 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[−1 0

−1 0

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[2 1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 10 5

21. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[1 −2

−3 −3

]

D =

[−4 5

3 7

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[3 −4

1 −1

]

B =

[3 1

−4 −1

]

C =

[4 −1

−3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:(

(A X)T

B)T

= C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[−12 −1

−11 4

]

C =

[4 −3

−1 1

]

D =

[3 1

−4 −1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 3Y = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 4

5 5

]

B =

[5 2

5 5

]

C =

[7 7

9 9

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + A Y + Z = B

X + A Y + Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 5 piezas del tipo a, 4 piezas del tipo

b, y 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 2 piezas

del tipo a, 5 piezas del tipo b, y 3 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 3 armados del tipo A

y 3 armados del tipo B. El tipo D que requiere 4 armados

del tipo A y 5 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 5 armados del tipo C y 3 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 5 armados del tipo C

y 2 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 3 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto C se requieren 2 objetos A y 3 objetos B

un objeto D se requieren 3 objetos A y 3 objetos B

un objeto G se requieren 3 objetos E y 2 objetos F

un objeto H se requieren 3 objetos E y 4 objetos F

5 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 804

objetos A y 945 objetos B

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 10 6

5 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 1230

objetos A y 1440 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

b) Si para un vector b el sistema A x = b no tiene so-

lucion, entonces A es invertible.

c) Si el sistema (A A) x = 0 tiene solucion unica, enton-

ces A es invertible.

d) Si la matriz A no es invertible, entonces AT x = 0

tiene solucion unica.

e) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

28. Si

A =

6 6 3 5

7 6 4 5

8 8 8 2

4 1 2 2

determine:

1. M43 2. C31

3. C12 4. C11

5. M42

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −1− λ −4 1

0 6− λ 4

0 4 6− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 3× 3 tales que

|A| = −1 y |B| = −1

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−2 A)−1

ii) A (−2 B)T

iii) A B−1

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R1 ← 3R1

2. R4 ← R4 − 5R2

3. R2 ↔ R3

4. R3 ← R3 − 6R1

la convierten en la matriz:4 4 4 4 3

0 5 1 3 1

0 −15 1 −7 −1

0 0 0 0 1

0 0 0 4 3

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 −1 0 1 −1 0 1

0 1 0 1 −1 0 0

0 0 1 0 1 1 0

0 0 0 1 −1 1 0

0 0 0 0 1 −1 −1

0 0 0 0 0 −1 −1

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

−1 −1 0 0 0 0 0

1 0 −1 0 0 0 0

−1 0 1 −1 0 0 0

1 0 0 0 1 0 0

−1 −1 −1 −1 −1 −1 0

−1 −1 1 −1 1 0 −1

Calcule los determinantes de:

a) A−1

b) BT A B

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 10 7

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← R7 + 3R5

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ↔ R5

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← 3R7

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si (A BT) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es diferente de cero.

b) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(B)

es cero.

c) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

d) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces det(A)

es cero.

e) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

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Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:11

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ← R2 + 6R5

b) R6 ← R6 + 2R5

c) R2 ← 5R2

d) R2 ↔ R5

e) R2 ↔ R6

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 2 y 6

2) Sumarle al renglon 6 el renglon 5 multiplicado por 2

3) Sumarle al renglon 2 el renglon 5 multiplicado por 6

4) Intercambiar los renglones 2 y 5

5) Multiplicar el renglon 2 por 6

6) Multiplicar el renglon 2 por 5

Respuesta:

2. Para la matriz A −2 −1 4

1 1 −5

−2 −2 6

determine cada elemento (3, 1) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R1 ↔ R2

2) R1 ← R1 − 4R2

3) R1 ← R1 − 4R3

4) R3 ← R3 − 4R1

5) R3 ← −4R3

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

1 −5 3 −3

0 6 1 2

0 5 1 −1

b)

0 3 2 −2

5 2 3 1

0 2 3 3

c)

5 −15 −5 −15

0 6 0 −3

0 0 5 6

d)

5 3 3 2

1 2 3 1

0 1 −3 −3

e)

5 5 −5 −15

0 1 0 1

0 0 1 1

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 5R3

2) R1 ← R1 + 1R3

3) R1 ← R1 + 1R3

4) R1 ↔ R2

5) R1 ← 15 R1

6) R3 ← R3 − 56 R2

7) R1 ← R1 − 5R2

8) R2 ← R2 − 15 R1

9) R3 ← 15 R3

10) R1 ← 15 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 0 1

0 0 0

]b)

[1 −4 0

0 1 2

]c)

[0 2 −1

0 0 1

]d)

[0 1 0

1 0 −1

]e)

[0 0 0

0 0 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 11 2

2) Escalonada reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 −2 2 4

0 1 1 3

0 0 0 3

0 0 0 0

b)

1 1 2 3

0 0 1 4

0 0 −2 0

0 0 0 0

c)

1 1 1 −4

0 1 0 2

0 2 0 4

d)

1 0 0 0 −3

0 1 0 0 −3

0 0 1 0 −2

e)

1 0 0 −1

0 1 1 1

0 0 0 3

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Inconsistente

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−2 2 −2 −1

4 −4 6 0

2 −2 0 5

4 −4 10 2

b)

2 −2 −2 0

6 −8 −3 −13

4 0 −12 32

0 0 0 0

c)

2 2 4 3

4 6 10 6

−4 −8 −12 −5

−4 2 −2 −7

d)

3 −1 −10 −3

6 −3 −21 −3

6 −2 −20 −6

e)

3 −9 2 7

−3 9 −4 −5

9 −27 6 21

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (1,−1), Q(2,−2), y R(4, 0). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

Respuesta:

8. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla de la casa, mezcla especial y mezcla elite. Estas

mezclas se obtienen combinando grano dominicano, grano

brasileno y grano jamaquino. Para una bolsa de mezcla de

la casa requiere 300 g de dominicano y 200 g de brasileno.

Para una bolsa de mezcla especial requiere 300 g de do-

minicano, 100 g de brasileno y 100 g de jamaquino. Para

una bolsa de mezcla elite requiere 100 g de dominicano,

300 g de brasileno y 100 g de jamaquino. El comerciante

dispone de 25 kg de grano dominicano, 24 kg de grano

brasileno, y 6 kg de grano jamaquino. Determina cuantas

bolsas de cada mezcla se pueden preparar si tiene que uti-

lizarse todo el grano disponible. Reporta solo las bolsas

de la mezcla elite. Sugerencia: Primero maneje todo en

gramos y despues divida las ecuaciones entre 100 antes de

resolver.

Respuesta:

9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 20oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 9o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 8o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de Montreal.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e3 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 6 y′ + 9 y =(1 + 2x+ 6x2

)e3 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

Page 80: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 11 3

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

2 y′′ + 4 y′ + 2 y = 6 + 6x+ 5x2

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTb

sTc

sTd

sTe

sTf

sTf

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 37o, Tb = 23o, Tc = 24o

Td = 23o, Te = 18o, Tf = 23o

Reporte solo el valor de T6.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

b) Si un SEL 7 × 7 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

c) Si un SEL 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 9 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

d) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

e) Si un SEL homogeneo 10 × 10 tiene una matriz au-

mentada reducida con 9 pivotes, entonces el sistema

tiene solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

2) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

3) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a,d, f ]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 2, 0, 5 >

b) < 1, 0, 1 >

c) < 2, 4, 5 >

d) < 0, 1, 1 >

e) < 0, 0, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a

2) d + f

3) f

4) 2 a + 5 f

5) 2 a + 4 d + 5 f

6) a + f

7) a + d + f

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f , c,d]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

b)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

c)

1 0

0 0

0 1

Page 81: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 11 4

d)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

e)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [d, c]

2) [c, f , c]

3) [f ,d, c]

4) [c, f ,d, f ]

5) [f , c, f ]

6) [f ,d, f , f ]

7) [c, f ,d]

8) [f ,d]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 2) de

0 0

0 1

1 1

·

[0 1 1

1 0 0

]

2. (2, 2) de

[1 1 0

1 1 1

1 1 1

0 0 1

0 0 1

3. (2, 2) de

1 0

0 1

0 0

·

[1 0

0 1

]

4. (2, 1) de

[0 1 1

1 0 0

0 1

1 1

0 1

5. (2, 1) de

0 0 0

1 1 0

1 1 1

·

0 1

1 0

0 0

Respuesta:

17. Si

A =

3 −1 2

0 0 −3

−2 1 2

B =

5 −1 1

−3 −2 0

4 −2 0

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

4 4 4

6 3 1

2 2 5

−2 1 3

2 x 3

1 y 1

3 z 1

=

24 60 20

18 42 22

21 48 13

6 18 −2

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[−3 2

5 2

]

B =

[−3 −2

−3 3

]

C =

[3 −3

2 −2

]

Resuelva para X la ecuacion:

7 X + B = C(−3 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[−1 0

−1 0

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[−4 −3

−1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

Page 82: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 11 5

21. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[2 −3

1 −1

]

C =

[−2 0

2 −1

]

D =

[7 1

−8 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[−2 −1

−1 −1

]

D =

[6 −1

3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[6 1

5 1

]

B =

[1 0

−2 1

]

C =

[9 −10

4 −4

]

D =

[−1 2

−2 −4

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[3 5

4 6

]

B =

[5 4

2 1

]

C =

[10 8

7 2

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + A Y + Z = B

X + A Y + Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 4 piezas del tipo a, 2 piezas del tipo

b, y 4 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 5 piezas

del tipo a, 2 piezas del tipo b, y 5 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 4 armados del tipo A

y 5 armados del tipo B. El tipo D que requiere 5 armados

del tipo A y 3 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 4 armados del tipo C y 4 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 2 armados del tipo C

y 3 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 6 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un C se requieren 3 As y 4 Bs

un D se requieren 2 As y 2 Bs

un E se requieren 3 Cs y 2 Ds

un F se requieren 3 Cs y 5 Ds

un G se requieren 77 As y 92 Bs

un H se requieren 141 As y 168 Bs

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 11 6

Determine

a) Cuantos objetos C y cuantos D se requiere para en-

samblar un objeto G.

b) Cuantos objetos C y cuantos D se requiere para en-

samblar un objeto H.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz AT es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

b) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

c) Si el sistema (A A) x = 0 tiene solucion unica, enton-

ces A es invertible.

d) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

e) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

28. Si

A =

7 3 5 4

3 8 8 1

8 5 3 8

3 7 4 8

determine:

1. M23 2. M24

3. M33 4. M34

5. M44

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −1− λ 3 2

0 1− λ 1

0 1 1− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 2× 2 tales que

|A| = −1 y |B| = −2

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (2 B)T

ii) (2 A)−1

iii) A−1 B

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 − 6R1

2. R2 ↔ R3

3. R4 ← R4 + 6R2

4. R1 ← 2R1

la convierten en la matriz:4 4 3 2 1

0 4 3 3 2

0 12 12 10 11

0 0 0 0 5

0 0 0 5 4

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 0 1 0 0 1 −1

0 −1 0 1 0 1 1

0 0 1 1 0 0 1

0 0 0 −1 1 0 0

0 0 0 0 −1 −1 −1

0 0 0 0 0 −1 0

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

1 1 0 0 0 0 0

0 0 1 0 0 0 0

1 1 −1 −1 0 0 0

−1 −1 1 1 −1 0 0

1 1 −1 0 1 1 0

−1 0 1 −1 −1 1 1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) A B

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← R4 + 3R5

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 11 7

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ↔ R5

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← 3R4

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

b) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces |A| es

diferente de cero.

c) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es diferente de cero.

d) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A)

es cero.

e) Si (A BT) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

Page 85: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:12

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ← R6 + 5R4

b) R6 ↔ R5

c) R6 ↔ R4

d) R5 ← R5 + 6R4

e) R6 ← 4R6

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 6 por 4

2) Sumarle al renglon 5 el renglon 4 multiplicado por 6

3) Intercambiar los renglones 6 y 4

4) Intercambiar los renglones 6 y 5

5) Sumarle al renglon 6 el renglon 4 multiplicado por 5

6) Multiplicar el renglon 6 por 5

Respuesta:

2. Para la matriz A −1 −1 −5

−2 3 −6

6 −2 3

determine cada elemento (3, 2) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R3 ↔ R2

2) R2 ← R2 + 3R3

3) R2 ↔ R1

4) R3 ← R3 + 3R2

5) R3 ← 3R3

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

11 11 −11 33

0 1 0 1

0 0 1 −3

b)

11 −11 −11 11

0 12 0 1

0 0 11 12

c)

11 2 1 1

1 3 2 2

0 1 −2 3

d)

1 −11 −1 −2

0 12 −3 −2

0 11 −2 −2

e)

0 −2 −1 −3

11 3 3 −1

0 −1 −2 −1

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 11R3

2) R3 ← R3 − 1112 R2

3) R1 ← 111 R1

4) R1 ← R1 − 11R2

5) R2 ← R2 − 111 R1

6) R3 ← 111 R3

7) R1 ← 111 R1

8) R1 ← R1 + 1R3

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R1 ↔ R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 −2 0

0 1 −1

]b)

[0 0 0

0 3 −2

]c)

[0 1 0

0 0 0

]d)

[0 1 −2

−2 0 −4

]e)

[0 −3 0

−4 −1 −4

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 12 2

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 2 −4 −4

0 1 1 −2

0 0 0 −2

0 0 0 0

b)

1 1 4 −4

0 0 1 −1

0 0 −2 0

0 0 0 0

c)

1 0 1 0

0 1 1 −4

0 0 5 1

d)

1 −2 3 −1

0 1 1 −4

0 0 4 −2

0 0 0 0

e)

1 0 0 0 −2

0 1 0 0 4

0 0 0 1 −1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Inconsistente

2) Consistente con solucion unica

3) Consistente con soluciones infinitas

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−2 −2 −8 10

−4 −5 −19 22

−4 −3 −13 18

4 5 19 −22

b)

−2 −2 8 −2

−4 −2 14 −7

−4 2 10 −12

−6 0 18 −17

c)

2 3 −3 −3

4 9 −3 −3

−2 −3 3 3

d)

−2 −2 2 2

−6 −6 9 5

4 4 −10 −3

−4 −4 −2 3

e)

−2 −1 2 −15

−6 −1 8 −45

2 −3 −4 9

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla de la casa, mezcla especial y mezcla gourmet. Estas

mezclas se obtienen combinando grano mexicano, grano

costarriqueno y grano keniano. Para una bolsa de mezcla

de la casa requiere 300 g de mexicano y 200 g de costarri-

queno. Para una bolsa de mezcla especial requiere 200 g de

mexicano, 200 g de costarriqueno y 100 g de keniano. Para

una bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g de mexicano,

300 g de costarriqueno y 100 g de keniano. El comerciante

dispone de 20 kg de grano mexicano, 23 kg de grano cos-

tarriqueno, y 7 kg de grano keniano. Determina cuantas

bolsas de cada mezcla se pueden preparar si tiene que uti-

lizarse todo el grano disponible. Reporta solo las bolsas de

la mezcla gourmet. Sugerencia: Primero maneje todo en

gramos y despues divida las ecuaciones entre 100 antes de

resolver.

Respuesta:

8. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (1, 2), Q(2, 1), y R(4, 3). A ma-

nera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 27oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 10o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 5o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de NY.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B y C que cumplen:

30 + x+ 3x2

(2 + x) (4 + x2)=

A

2 + x+

C +B x

4 + x2

Reporta el valor de B.

Respuesta:

Page 87: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 12 3

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e3 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 6 y′ + 9 y =(6 + 4x+ 4x2

)e3 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb s

Tc

sTc

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T4 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 10o, Tb = 24o, Tc = 38o

Td = 33o, Te = 25o, Tf = 20o

Reporte solo el valor de T4.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

b) Si un SEL 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

c) Si un SEL 8 × 8 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 8 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

d) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

e) Si un SEL homogeneo 8× 8 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

2) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

3) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, e,d]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 0, 1 >

b) < 1, 1, 1 >

c) < 4, 0, 4 >

d) < 0, 0, 1 >

e) < 0, 1, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a + d

2) 4 a + 2 d + 3 e

3) d

4) d + e

5) a

6) a + d + e

7) 4 a + 4 d

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e, f ,b]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0

1 0

0 1

b)

0 0 1

1 0 0

0 1 0

c)

1 0 1 0

0 0 0 1

0 1 0 0

Page 88: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 12 4

d)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

e)

0 0

0 1

1 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [f ,b, e]

2) [f ,b]

3) [f , f , e, e]

4) [f , e,b]

5) [e, f , e]

6) [b, f ]

7) [e,b, e, f ]

8) [f , e, f ]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 1) de

0 0

1 0

0 1

·

[0 0 1

0 1 0

]

2. (1, 3) de

[1 1 0

1 1 0

1 0 0

0 0 0

1 0 1

3. (3, 1) de

0 1

1 0

1 0

·

[0 0

1 0

]

4. (2, 1) de

[0 0 0

1 0 1

1 1

0 0

0 0

5. (1, 1) de

1 1 1

0 1 0

1 0 1

·

0 1

0 1

1 1

Respuesta:

17. Si

A =

−1 4 3

−2 5 5

5 4 0

B =

−3 0 1

3 0 2

1 0 0

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

5 3 1

5 3 4

5 1 1

0 0 −3

2 5 x

1 3 y

1 2 z

=

14 36 32

17 42 50

12 30 28

−3 −6 −18

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[4 −3

4 0

]

B =

[−2 −3

5 1

]

C =

[4 3

−2 0

]

Resuelva para X la ecuacion:

6 X + B = C(−5 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[0 4

−4 0

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[−4 −1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 89: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 12 5

21. Si:

A =

[4 −1

−3 1

]

B =

[4 −1

−3 1

]

C =

[1 0

0 3

]

D =

[−6 1

−4 −8

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[2 0

2 0

]

D =

[−7 −4

−3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−4 −1

−3 −1

]

B =

[−4 −3

−9 −1

]

C =

[−4 −3

−1 −1

]

D =

[−4 −3

−1 −1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 2Y = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 4

5 4

]

B =

[1 2

3 5

]

C =

[3 4

8 6

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + A Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 3 piezas del tipo a, 3 piezas del tipo

b, y 4 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 5 piezas

del tipo a, 2 piezas del tipo b, y 3 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 3 armados del tipo A

y 3 armados del tipo B. El tipo D que requiere 2 armados

del tipo A y 3 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 4 armados del tipo C y 5 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 4 armados del tipo C

y 4 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 3 armados tipo E y 4 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un C se requieren 3 As y 4 Bs

un D se requieren 2 As y 2 Bs

un G se requieren 5 Es y 3 Fs

un H se requieren 2 Es y 2 Fs

un G se requieren 119 As y 138 Bs

un H se requieren 58 As y 68 Bs

Determine

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 12 6

a) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E.

b) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto F.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz AT no es invertible, entonces A x = 0

tiene infinitas soluciones.

b) Si la matriz A no es invertible, entonces A x = 0 tie-

ne solucion unica.

c) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

d) Si la matriz A no es invertible, entonces A ·A x = 0

tiene infinitas soluciones.

e) Si para un vector b el sistema A x = b no tiene so-

lucion, entonces A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

28. Si

A =

3 6 3 4

5 7 8 2

2 6 4 4

3 4 6 3

determine:

1. C42 2. C44

3. M11 4. C22

5. M32

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −4− λ 4 −3

0 1− λ 3

0 3 1− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 2× 2 tales que

|A| = −1 y |B| = 4

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (2 B)T

ii) (2 A)−1

iii) A−1 B

iv) BT AT B−1

v) AT B A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R4 ← R4 − 3R2

2. R2 ↔ R3

3. R1 ← −3R1

4. R3 ← R3 − 6R1

la convierten en la matriz:2 3 4 5 4

0 0 1 5 2

0 5 3 2 2

0 0 0 3 2

0 0 0 3 3

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 −1 −1 0 1 −1 1

0 −1 −1 1 1 0 1

0 0 −1 −1 −1 0 1

0 0 0 −1 0 0 0

0 0 0 0 1 −1 1

0 0 0 0 0 −1 0

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

0 1 0 0 0 0 0

−1 1 −1 0 0 0 0

−1 −1 0 −1 0 0 0

0 1 0 1 1 0 0

1 0 0 0 −1 −1 0

−1 −1 0 1 −1 −1 −1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) BT A B−1

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ↔ R5

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← 4R7

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 12 7

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← R7 + 4R5

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

b) Si (A B) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es diferente de cero.

c) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A) es

diferente de cero.

d) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

e) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

Page 92: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:13

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R3 ↔ R4

b) R3 ← 2R3

c) R3 ← R3 + 4R2

d) R4 ← R4 + 3R2

e) R3 ← 4R3

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 3 y 4

2) Multiplicar el renglon 3 por 2

3) Intercambiar los renglones 3 y 2

4) Multiplicar el renglon 3 por 4

5) Sumarle al renglon 3 el renglon 2 multiplicado por 4

6) Sumarle al renglon 4 el renglon 2 multiplicado por 3

Respuesta:

2. Para la matriz A 3 −2 2

9 2 5

−3 3 −1

determine cada elemento (2, 1) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R2 ← 4R2

2) R1 ← R1 + 4R3

3) R1 ↔ R3

4) R2 ← R2 + 4R1

5) R1 ← R1 + 4R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

1 −3 −3 2

0 4 3 −3

0 3 1 3

b)

3 −1 1 −2

1 2 2 2

0 −1 −1 3

c)

3 −6 −3 9

0 4 0 1

0 0 3 4

d)

3 3 −3 3

0 1 0 −3

0 0 1 1

e)

0 2 −1 −2

3 2 −3 −1

0 −2 3 −1

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R2 ← R2 − 13 R1

2) R1 ← R1 + 1R3

3) R1 ← 13 R1

4) R3 ← R3 − 34 R2

5) R1 ← 13 R1

6) R1 ← R1 − 3R2

7) R1 ← R1 + 1R3

8) R3 ← 13 R3

9) R1 ← R1 + 3R3

10) R1 ↔ R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

1 0

0 0

0 0

b)

[1 −3 1

1 2 2

]c)

[0 −3 −2

−4 3 1

]d)

[0 1 0

0 0 0

]e)

[0 4 4

0 0 −2

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

2) Escalonada reducida

3) Diferente de la forma escalonada

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 13 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 2 1 −3

0 1 1 3

0 0 4 −4

0 0 0 0

b)

1 −4 −1 −1

0 1 1 3

0 0 0 −1

0 0 0 0

c)

1 1 1 −2

0 1 0 −3

0 2 0 −6

d)

1 0 0 1

0 1 1 −4

0 0 0 −1

e)

1 0 0 0 −1

0 0 1 0 2

0 0 0 1 −2

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Inconsistente

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

2 2 3 −2

−4 −4 −3 2

6 6 6 −2

−4 −4 0 −4

b)

−2 2 2 2

4 −5 −5 −4

4 −6 −8 2

c)

−1 −2 −7 −2

1 5 16 −1

−3 −9 −30 −2

2 −2 −4 8

d)

3 9 −2 4

9 27 −8 10

−6 −18 4 −8

e)

2 8 −2 −2

−2 −8 4 5

6 24 −10 −13

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 424 para ensamble,

92 para pruebas, y 86 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo clon.

Respuesta:

8. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla economica, mezcla especial y mezcla gourmet. Estas

mezclas se obtienen combinando grano hondureno, grano

colombiano y grano jamaquino. Para una bolsa de mezcla

economica requiere 300 g de hondureno y 200 g de colom-

biano. Para una bolsa de mezcla especial requiere 200 g

de hondureno, 200 g de colombiano y 100 g de jamaquino.

Para una bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g de hon-

dureno, 300 g de colombiano y 100 g de jamaquino. El

comerciante dispone de 23 kg de grano hondureno, 29 kg

de grano colombiano, y 8 kg de grano jamaquino. Deter-

mina cuantas bolsas de cada mezcla se pueden preparar

si tiene que utilizarse todo el grano disponible. Reporta

solo las bolsas de la mezcla gourmet. Sugerencia: Prime-

ro maneje todo en gramos y despues divida las ecuaciones

entre 100 antes de resolver.

Respuesta:

9. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $3 en papel, $5 en

ilustraciones, y $3 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $3 en papel, $8 en ilustraciones, y $8 en pastas. Y

para los empastados en piel, gasta $4 en papel, $18 en

ilustraciones, y $26 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $180 en papel, $456 en ilustraciones, y $468 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros rusti-

cos a producirse.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

−16− 8x+ 12x2 + 8x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 13 3

11. Calcule las constantes A,B y C que cumplen:

10− 22x+ 6x2

(−5 + x) (25 + x2)=

A

−5 + x+

C +B x

25 + x2

Reporta el valor de C.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTb

sTc

sTd

sTe

sTf

sTf

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 22o, Tb = 21o, Tc = 16o

Td = 35o, Te = 29o, Tf = 38o

Reporte solo el valor de T6.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

b) Si un SEL 7 × 7 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

c) Si un SEL homogeneo 5× 5 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

d) Si un SEL 5 × 5 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

e) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

2) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

3) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f ,d,b]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 1, 1 >

b) < 0, 1, 1 >

c) < 0, 0, 1 >

d) < 1, 0, 1 >

e) < 5, 0, 3 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) b

2) 2 b + 2 d + 2 f

3) f

4) 3 b + 5 f

5) b + f

6) b + d + f

7) b + d

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, e, c]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

b)

0 0

0 1

1 0

c)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

d)

1 0 1 0

0 0 0 1

0 1 0 0

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 13 4

e)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [e,a, c,a]

2) [c, e,a]

3) [c, e]

4) [a, c,a, e]

5) [e, c]

6) [a, e,a]

7) [e,a, e]

8) [e,a, c]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 1) de

1 0

0 1

1 1

·

[0 1 1

1 0 1

]

2. (1, 1) de

[1 1 1

0 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 0

3. (1, 2) de

0 1

1 1

0 0

·

[0 0

1 1

]

4. (2, 1) de

[1 1 1

0 1 1

0 0

0 1

0 1

5. (2, 2) de

1 0 1

0 0 1

0 1 1

·

0 0

0 0

0 0

Respuesta:

17. Si

A =

4 0 4

−1 1 4

4 2 −3

B =

−2 −2 5

−2 5 5

4 5 0

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

3 4 5

6 4 6

5 5 6

−3 0 −1

3 x 3

4 y 6

1 z 6

=

30 22 63

40 28 78

41 28 81

−10 −6 −15

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[3 1

−1 −1

]

B =

[5 −2

1 5

]

C =

[2 0

−3 5

]

Resuelva para X la ecuacion:

7 X + B = C (−4 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[0 −2

2 2

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[−2 −3

1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

21. Si:

A =

[3 −4

1 −1

]

B =

[3 −4

1 −1

]

C =

[−2 1

−3 1

]

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 13 5

Resuelva para X la siguiente ecuacion:((A X)

TB)

C−B = 0

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[2 1

−3 −1

]

B =

[4 −3

−1 1

]

C =

[−3 1

−4 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:((

A XT)T

B

)T= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[−1 −1

4 2

]

C =

[13 10

9 7

]

D =

[3 −1

−1 −4

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[5 2

3 4

]

B =

[5 2

1 1

]

C =

[6 5

5 5

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 3 piezas del tipo a, 5 piezas del tipo

b, y 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 2 piezas

del tipo a, 3 piezas del tipo b, y 2 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 3 armados del tipo A

y 3 armados del tipo B. El tipo D que requiere 3 armados

del tipo A y 5 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 3 armados del tipo C y 4 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 2 armados del tipo C

y 5 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 3 armados tipo E y 5 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto C se requieren 4 objetos A y 2 objetos B

un objeto D se requieren 3 objetos A y 4 objetos B

un objeto G se requieren 3 objetos E y 2 objetos F

un objeto H se requieren 3 objetos E y 4 objetos F

5 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 1296

objetos A y 1108 objetos B

3 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 882

objetos A y 756 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

Page 97: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 13 6

a) Si el sistema (A A) x = 0 tiene solucion unica, enton-

ces A es invertible.

b) Si para un vector b el sistema A x = b no tiene so-

lucion, entonces A es invertible.

c) Si la matriz A es invertible, entonces AT x = 0 tiene

infinitas soluciones.

d) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

e) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

28. Si

A =

8 5 7 8

3 5 8 2

3 7 5 1

7 4 5 2

determine:

1. C34 2. C21

3. M22 4. M11

5. M43

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −2− λ 1 4

0 3− λ 1

0 1 3− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 3× 3 tales que

|A| = −3 y |B| = −1

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−4 A)−1

ii) A (−4 B)T

iii) A B−1

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R4 ← R4 + 6R2

3. R1 ← 6R1

4. R3 ← R3 + 2R1

la convierten en la matriz:2 5 1 1 1

0 0 5 5 4

0 4 4 5 1

0 0 0 4 5

0 0 0 12 17

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 1 1 −1 0 0 −1

0 1 0 −1 −1 −1 1

0 0 1 0 −1 0 −1

0 0 0 −1 0 0 1

0 0 0 0 −1 −1 −1

0 0 0 0 0 1 −1

0 0 0 0 0 0 −1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

−1 1 0 0 0 0 0

1 0 −1 0 0 0 0

−1 1 1 −1 0 0 0

0 −1 0 1 −1 0 0

−1 0 1 0 1 −1 0

0 −1 0 1 1 0 −1

Calcule los determinantes de:

a)(A−1

)Tb) B A

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R1 ← R1 + 4R3

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R1 ↔ R3

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R1 ← 4R1

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

Page 98: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 13 7

a) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

b) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces |A| es

diferente de cero.

c) Si (A A) x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

d) Si (A BT) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es diferente de cero.

e) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) es

cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

Page 99: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:14

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R5 ← 2R5

b) R5 ← R5 + 3R2

c) R5 ↔ R2

d) R5 ↔ R3

e) R5 ← 3R5

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 5 y 2

2) Intercambiar los renglones 5 y 3

3) Sumarle al renglon 3 el renglon 2 multiplicado por 5

4) Multiplicar el renglon 5 por 3

5) Multiplicar el renglon 5 por 2

6) Sumarle al renglon 5 el renglon 2 multiplicado por 3

Respuesta:

2. Para la matriz A −1 3 1

10 2 6

10 1 6

determine cada elemento (2, 1) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R2 ↔ R1

2) R1 ← R1 − 3R3

3) R2 ← R2 − 3R1

4) R1 ↔ R3

5) R2 ← −3R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

1 −7 2 −3

0 8 3 −3

0 7 −3 3

b)

7 21 −7 −21

0 8 0 3

0 0 7 8

c)

0 2 −1 3

7 3 3 −1

0 3 −3 −3

d)

7 3 −3 −1

1 2 −3 3

0 1 1 2

e)

7 7 −7 7

0 1 0 −2

0 0 1 −1

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ↔ R2

2) R1 ← R1 + 1R3

3) R1 ← R1 − 7R2

4) R1 ← 17 R1

5) R3 ← R3 − 78 R2

6) R3 ← 17 R3

7) R1 ← R1 + 1R3

8) R1 ← R1 + 7R3

9) R2 ← R2 − 17 R1

10) R1 ← 17 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 2 3

−3 −2 −2

]b)

[0 0 1

0 0 0

]c)

[1 0 −3

0 1 1

]d)

[0 −3 −4

0 0 4

]e)

[1 −3 −1

1 −2 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 14 2

2) Escalonada pero no reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 −2 1 −3

0 1 1 −4

0 0 0 2

0 0 0 0

b)

1 0 0 0 4

0 1 0 0 −3

0 0 0 1 −4

c)

1 1 1 4

0 0 1 −3

0 0 −3 0

0 0 0 0

d)

1 1 1 1

0 1 0 2

0 2 0 4

e)

1 0 0 −2

0 1 1 4

0 0 0 −1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

2 −4 3 8

−2 4 −4 −10

6 −12 9 24

b)

−1 3 6 −4

−2 9 21 −11

2 0 6 2

−3 15 36 −18

c)

−1 2 3 −5

−3 5 8 −13

−3 6 9 −15

d)

2 2 2 −4

6 6 7 −13

8 11 11 −25

e)

2 −6 −2 3

6 −18 −3 8

4 −12 −7 6

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $2 en papel, $3 en

ilustraciones, y $5 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $2 en papel, $4 en ilustraciones, y $13 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $5 en papel, $14 en

ilustraciones, y $27 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $177 en papel, $372 en ilustraciones, y $807 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros em-

pastados en piel a producirse.

Respuesta:

8. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−3, 1), Q(−2, 0), y R(0, 2). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

Respuesta:

9. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla economica, mezcla especial y mezcla gourmet. Estas

mezclas se obtienen combinando grano dominicano, grano

costarriqueno y grano jamaquino. Para una bolsa de mez-

cla economica requiere 300 g de dominicano y 200 g de cos-

tarriqueno. Para una bolsa de mezcla especial requiere 300

g de dominicano, 100 g de costarriqueno y 100 g de jama-

quino. Para una bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g de

dominicano, 200 g de costarriqueno y 200 g de jamaquino.

El comerciante dispone de 33 kg de grano dominicano, 21

kg de grano costarriqueno, y 11 kg de grano jamaquino.

Determina cuantas bolsas de cada mezcla se pueden prepa-

rar si tiene que utilizarse todo el grano disponible. Reporta

solo las bolsas de la mezcla gourmet. Sugerencia: Prime-

ro maneje todo en gramos y despues divida las ecuaciones

entre 100 antes de resolver.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e2 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 4 y′ + 4 y =(3 + 6x+ 4x2

)e2 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 14 3

11. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

2 + 14x+ 2x2 − 2x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTb

sTc

sTd

sTe

sTf

sTf

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 22o, Tb = 29o, Tc = 29o

Td = 36o, Te = 11o, Tf = 25o

Reporte solo el valor de T6.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL homogeneo 8× 8 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

b) Si un SEL 9 × 9 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 8 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

c) Si un SEL homogeneo 6× 6 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

d) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

e) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

2) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

3) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b, c,a]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 0, 1 >

b) < 1, 0, 0 >

c) < 0, 0, 1 >

d) < 1, 1, 0 >

e) < 2, 3, 2 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 2 b + 2 c

2) a + b

3) b + c

4) a + b + c

5) a

6) b

7) 2 a + 2 b + 3 c

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, e,b]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

b)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

c)

0 0

0 1

1 0

d)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 14 4

e)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [a,b]

2) [e,a,b,a]

3) [a, e,a]

4) [b, e,a]

5) [b,a,a]

6) [e,b,a]

7) [a,b,a, e]

8) [b, e]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 3) de

1 1

0 0

0 0

·

[1 0 0

1 0 1

]

2. (2, 2) de

[1 1 1

0 0 1

1 0 1

1 1 1

0 0 1

3. (3, 2) de

1 1

0 1

1 0

·

[1 0

0 1

]

4. (1, 1) de

[0 1 0

1 0 0

0 0

1 0

0 1

5. (2, 2) de

1 1 0

1 1 1

1 0 1

·

0 0

1 1

0 1

Respuesta:

17. Si

A =

−3 −3 2

−1 −1 −2

−2 −3 4

B =

0 −3 3

3 3 3

4 5 −1

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

1 5 5

4 3 6

5 6 4

−3 2 −1

6 x 3

5 y 3

3 z 6

=

46 36 48

57 51 57

72 60 57

−11 −15 −9

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[1 −2

−1 4

]

B =

[−3 5

2 0

]

C =

[5 −3

−2 2

]

Resuelva para X la ecuacion:

6 X + B = C (−3 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[1 −1

2 2

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[3 −4

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

21. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[4 −3

−1 1

]

C =

[−2 −3

1 1

]

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 14 5

Resuelva para X la siguiente ecuacion:((A XT

)TB

)T= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[2 1

−3 −1

]

C =

[−3 −4

1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:(

(A X)T

B)

C−B = 0

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−13 −14

1 6

]

C =

[2 −3

1 −1

]

D =

[4 −3

−1 1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 5Y = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[6 4

5 6

]

B =

[5 5

2 1

]

C =

[10 10

7 6

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + A Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 5 piezas del tipo a, 3 piezas del tipo

b, y 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 2 piezas

del tipo a, 3 piezas del tipo b, y 3 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 5 armados del tipo A

y 4 armados del tipo B. El tipo D que requiere 4 armados

del tipo A y 3 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 2 armados del tipo C y 2 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 5 armados del tipo C

y 3 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 6 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto C se requieren 3 objetos A y 2 objetos B

un objeto D se requieren 3 objetos A y 5 objetos B

un objeto E se requieren 5 objetos C y 4 objetos D

un objeto F se requieren 2 objetos C y 4 objetos D

3 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 963

objetos A y 1146 objetos B

5 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 1845

objetos A y 2190 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos E y cuantos F se requiere para en-

samblar un objeto G

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si para un vector b el sistema A x = b no tiene so-

lucion, entonces A es invertible.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 14 6

b) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

c) Si la matriz AT es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

d) Si el sistema (A A) x = 0 tiene solucion unica, enton-

ces A es invertible.

e) Si la matriz A no es invertible, entonces A x = 0 tie-

ne infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

28. Si

A =

2 5 6 7

1 3 4 6

6 4 1 4

6 1 3 8

determine:

1. M43 2. M41

3. C34 4. M32

5. C21

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −5− λ −2 4

0 5− λ 3

0 3 5− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 2× 2 tales que

|A| = 3 y |B| = 1

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−3 A)−1

ii) A (−3 B)T

iii) A B−1

iv) BT AT B−1

v) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 + 2R1

2. R1 ← 2R1

3. R4 ← R4 + 5R2

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:5 2 1 3 3

0 3 1 4 2

0 3 6 6 6

0 0 0 0 5

0 0 0 5 2

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 0 1 −1 1 0 −1

0 1 −1 0 −1 0 1

0 0 1 −1 1 1 1

0 0 0 −1 −1 −1 1

0 0 0 0 −1 −1 1

0 0 0 0 0 −1 −1

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

0 1 0 0 0 0 0

0 0 1 0 0 0 0

1 0 0 −1 0 0 0

0 1 1 0 −1 0 0

1 1 −1 1 0 1 0

0 −1 0 −1 0 1 −1

Calcule los determinantes de:

a)(A−1

)Tb) BT A B−1

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R6 ↔ R3

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R6 ← 2R6

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R6 ← R6 + 2R3

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

Page 105: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 14 7

b) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A) es

diferente de cero.

c) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

d) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

e) Si (A BT) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

Page 106: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:15

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ← 3R6

b) R6 ← R6 + 2R3

c) R6 ← 2R6

d) R6 ↔ R2

e) R2 ← R2 + 6R3

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 6 por 2

2) Multiplicar el renglon 6 por 3

3) Intercambiar los renglones 6 y 2

4) Sumarle al renglon 6 el renglon 3 multiplicado por 2

5) Intercambiar los renglones 6 y 3

6) Sumarle al renglon 2 el renglon 3 multiplicado por 6

Respuesta:

2. Para la matriz A 1 1 −2

7 −1 3

8 −3 5

determine cada elemento (2, 3) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R3 ↔ R1

2) R2 ← 3R2

3) R2 ↔ R3

4) R3 ← R3 + 3R1

5) R2 ← R2 + 3R3

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

1 −2 1 −1

0 3 −1 −2

0 2 2 3

b)

2 2 −2 4

0 1 0 −1

0 0 1 2

c)

2 −6 −2 6

0 3 0 −2

0 0 2 3

d)

2 1 3 2

1 3 −1 −1

0 2 −2 1

e)

0 2 2 2

2 −3 −3 −1

0 1 2 2

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← 12 R1

2) R2 ← R2 − 12 R1

3) R1 ← R1 + 2R3

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R3 ← 12 R3

7) R1 ↔ R2

8) R3 ← R3 − 23 R2

9) R1 ← 12 R1

10) R1 ← R1 − 2R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 1 2

0 −3 1

]b)

[1 2 0

0 0 1

]c)

[0 1 0

−4 0 1

]d)

[0 1 −3

−2 2 −1

]e)

[0 4 2

0 0 3

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 15 2

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada pero no reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 1 0

0 1 1 1

0 0 3 1

b)

1 1 −4 −3

0 0 1 3

0 0 1 0

0 0 0 0

c)

1 1 2 −1

0 1 1 3

0 0 0 −4

0 0 0 0

d)

1 −4 −2 −2

0 1 1 −4

0 0 6 −1

0 0 0 0

e)

1 0 0 0 1

0 1 0 0 4

0 0 1 0 1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Inconsistente

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

3 2 −1 −2

−6 −2 −2 8

−6 −6 6 0

9 10 −11 2

b)

−2 2 −8 2

−4 7 −22 5

−6 12 −36 9

−6 15 −42 7

c)

−2 −2 −2 2

−4 −4 −2 6

−6 −6 −2 8

4 4 2 −12

d)

3 −1 3 0

−3 1 −2 2

−3 4 0 15

e)

−1 −1 −4 4

−2 1 −5 2

−3 −3 −12 12

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (1,−1), Q(2,−2), y R(4, 0). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

8. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla de la casa, mezcla especial y mezcla elite. Estas

mezclas se obtienen combinando grano hondureno, grano

costarriqueno y grano etıope. Para una bolsa de mezcla de

la casa requiere 300 g de hondureno y 200 g de costarri-

queno. Para una bolsa de mezcla especial requiere 200 g de

hondureno, 200 g de costarriqueno y 100 g de etıope. Pa-

ra una bolsa de mezcla elite requiere 100 g de hondureno,

300 g de costarriqueno y 100 g de etıope. El comercian-

te dispone de 17 kg de grano hondureno, 21 kg de grano

costarriqueno, y 7 kg de grano etıope. Determina cuantas

bolsas de cada mezcla se pueden preparar si tiene que uti-

lizarse todo el grano disponible. Reporta solo las bolsas

de la mezcla elite. Sugerencia: Primero maneje todo en

gramos y despues divida las ecuaciones entre 100 antes de

resolver.

Respuesta:

9. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 716 para ensamble,

153 para pruebas, y 134 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo canon.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e4 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 8 y′ + 16 y =(5 + 3x+ 5x2

)e4 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

Page 108: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 15 3

11. Calcule las constantes A,B y C que cumplen:

−12− 28x+ 7x2

(−6 + x) (36 + x2)=

A

−6 + x+

C +B x

36 + x2

Reporta el valor de C.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb

sTb

sTc

sTd

sTd

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 21o, Tb = 32o, Tc = 28o

Td = 29o, Te = 19o, Tf = 25o

Reporte solo el valor de T5.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL 5 × 5 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

b) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

c) Si un SEL 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

d) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

e) Si un SEL homogeneo 7× 7 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

2) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

3) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b, f ,d]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 0, 1 >

b) < 1, 0, 1 >

c) < 0, 1, 0 >

d) < 4, 5, 4 >

e) < 1, 1, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) b + d

2) b + d + f

3) d + f

4) 2 d + 4 f

5) d

6) 4 b + 4 d + 5 f

7) f

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b,d, c]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0 1 0

0 0 0 0

1 1 0 1

b)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

c)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

Page 109: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 15 4

d)

0 1

1 0

0 0

e)

1 0

0 0

0 1

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [d,d,b,b]

2) [b,d,b]

3) [b, c,d]

4) [c,d,b]

5) [c, c,b, c]

6) [d,b]

7) [d,b,d]

8) [b, c]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 2) de

1 0

0 0

1 0

·

[0 1 0

0 1 0

]

2. (2, 1) de

[0 1 0

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

3. (1, 2) de

0 0

1 0

1 1

·

[0 0

0 1

]

4. (2, 2) de

[1 1 1

0 0 0

1 1

1 0

1 0

5. (2, 1) de

1 0 0

1 1 1

1 0 0

·

1 1

0 0

1 0

Respuesta:

17. Si

A =

2 3 −1

3 4 0

−3 −1 2

B =

−2 4 1

−3 −2 4

5 1 −1

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

5 6 3

x y z

6 4 4

6 5 5 1

6 6 1 0

1 6 6 −5

=

69 79 49 −10

59 79 59 −20

64 78 58 −14

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[−2 5

−1 1

]

B =

[−3 3

4 5

]

C =

[1 5

3 −1

]

Resuelva para X la ecuacion:

6 X + B = C(−6 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[0 −2

2 0

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[2 −3

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

Page 110: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 15 5

21. Si:

A =

[2 1

−3 −1

]

B =

[2 1

−3 −1

]

C =

[0 −1

0 −1

]

D =

[4 0

−1 4

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[2 −3

1 −1

]

C =

[0 −1

−1 0

]

D =

[−3 −2

3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[4 3

4 2

]

C =

[−12 −45

3 12

]

D =

[−1 4

0 3

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 2

2 6

]

B =

[1 2

5 4

]

C =

[6 3

7 5

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + Y + A Z = B

X + A Y + A Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 3 piezas del tipo a, 2 piezas del tipo

b, y 4 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 5 piezas

del tipo a, 3 piezas del tipo b, y 5 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 5 armados del tipo A

y 2 armados del tipo B. El tipo D que requiere 2 armados

del tipo A y 4 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 5 armados del tipo C y 5 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 4 armados del tipo C

y 3 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 4 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto C se requieren 5 objetos A y 4 objetos B

un objeto D se requieren 3 objetos A y 4 objetos B

un objeto E se requieren 5 objetos C y 2 objetos D

un objeto F se requieren 5 objetos C y 3 objetos D

2 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 1758

objetos A y 1624 objetos B

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 15 6

5 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 2043

objetos A y 1884 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos E y cuantos F se requiere para en-

samblar un objeto G

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si para un vector b el sistema A x = b tiene solucion

unica, entonces A no es invertible.

b) Si la matriz A no es invertible, entonces A ·A x = 0

tiene infinitas soluciones.

c) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

d) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

e) Si la matriz AT es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

28. Si

A =

5 5 8 2

5 2 4 3

4 3 1 1

3 7 5 4

determine:

1. C22 2. M12

3. M41 4. M42

5. C13

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −4− λ 4 −2

0 3− λ 2

0 2 3− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = −1 y |B| = −4

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (3 B)T

ii) (3 A)−1

iii) A B−1

iv) BT AT B−1

v) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 − 5R1

2. R2 ↔ R3

3. R1 ← −3R1

4. R4 ← R4 + 3R2

la convierten en la matriz:2 1 3 3 1

0 0 5 4 4

0 4 4 3 2

0 0 0 1 3

0 0 0 −2 −4

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 1 1 0 0 0 −1

0 1 1 0 0 0 0

0 0 1 0 1 1 0

0 0 0 1 0 0 −1

0 0 0 0 −1 1 0

0 0 0 0 0 1 −1

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

1 1 0 0 0 0 0

1 0 1 0 0 0 0

1 1 0 1 0 0 0

−1 1 1 −1 −1 0 0

0 −1 1 0 0 −1 0

0 −1 0 −1 −1 1 1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) A B

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 15 7

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← R4 + 6R6

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ↔ R6

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← 6R4

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

b) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

c) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A) es

cero.

d) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(B)

es cero.

e) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) es

diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

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Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:16

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ← R6 + 2R5

b) R6 ← 2R6

c) R2 ← R2 + 6R5

d) R6 ↔ R5

e) R6 ↔ R2

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 6 por 2

2) Sumarle al renglon 6 el renglon 5 multiplicado por 2

3) Intercambiar los renglones 6 y 2

4) Intercambiar los renglones 6 y 5

5) Multiplicar el renglon 6 por 5

6) Sumarle al renglon 2 el renglon 5 multiplicado por 6

Respuesta:

2. Para la matriz A 10 2 −4

2 3 3

1 2 −4

determine cada elemento (2, 1) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R1 ← R1 + 3R2

2) R1 ← R1 + 3R3

3) R2 ↔ R1

4) R1 ↔ R3

5) R2 ← 3R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

1 −2 3 −3

0 3 −1 −1

0 2 2 3

b)

2 2 2 −2

1 −2 −2 3

0 −3 1 −2

c)

2 −2 −2 6

0 3 0 −1

0 0 2 3

d)

2 2 −2 −2

0 1 0 −2

0 0 1 −3

e)

0 1 1 1

2 −3 −3 −2

0 −3 −3 −1

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← 12 R1

2) R3 ← 12 R3

3) R1 ← R1 + 2R3

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R2 ← R2 − 12 R1

6) R1 ← R1 − 2R2

7) R3 ← R3 − 23 R2

8) R1 ← R1 + 1R3

9) R1 ← 12 R1

10) R1 ↔ R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 1 0

2 0 −2

]b)

[1 0 1

0 1 4

]c)

[1 −3 −4

0 1 −1

]

d)

1 0

0 0

0 0

e)

[0 0 0

0 2 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

2) Escalonada reducida

3) Diferente de la forma escalonada

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 16 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 −4 −2 4

0 1 1 −1

0 0 6 −3

0 0 0 0

b)

1 0 0 2

0 1 1 2

0 0 0 2

c)

1 0 1 0

0 1 1 3

0 0 6 1

d)

1 2 −4 −3

0 1 1 −4

0 0 0 −4

0 0 0 0

e)

1 1 4 −4

0 0 1 4

0 0 1 0

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−1 3 6 9

1 0 −3 −3

−3 9 18 27

b)

3 −2 −1 −5

9 −7 −5 −16

−6 1 −4 7

−3 0 −3 3

c)

2 −2 −12 3

6 −3 −27 14

4 2 −6 17

6 3 −9 23

d)

−2 2 2 3

2 −2 1 −5

−4 4 13 −2

4 −4 5 −8

e)

3 3 2 4

9 7 4 12

6 0 −3 6

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 24oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 3o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 6o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de NY.

Respuesta:

8. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla economica, mezcla especial y mezcla elite. Estas

mezclas se obtienen combinando grano dominicano, grano

costarriqueno y grano jamaquino. Para una bolsa de mez-

cla economica requiere 300 g de dominicano y 200 g de

costarriqueno. Para una bolsa de mezcla especial requiere

300 g de dominicano, 100 g de costarriqueno y 100 g de ja-

maquino. Para una bolsa de mezcla elite requiere 100 g de

dominicano, 300 g de costarriqueno y 100 g de jamaquino.

El comerciante dispone de 35 kg de grano dominicano, 30

kg de grano costarriqueno, y 10 kg de grano jamaquino.

Determina cuantas bolsas de cada mezcla se pueden prepa-

rar si tiene que utilizarse todo el grano disponible. Repor-

ta solo las bolsas de la mezcla elite. Sugerencia: Primero

maneje todo en gramos y despues divida las ecuaciones

entre 100 antes de resolver.

Respuesta:

9. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 416 para ensamble,

87 para pruebas, y 80 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo canon.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

3 y′′ + 5 y′ + 2 y = 5 + 2x+ 4x2

Page 115: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 16 3

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

11. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

31 + 18x− 5x2 − 2x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb s

Tc

sTc

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T4 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 19o, Tb = 11o, Tc = 23o

Td = 23o, Te = 39o, Tf = 19o

Reporte solo el valor de T2.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

b) Si un SEL homogeneo 9× 9 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 8 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

c) Si un SEL homogeneo 4× 4 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 2 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

d) Si un SEL 5 × 5 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

e) Si un SEL 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

2) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

3) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c, f ,d]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 1, 1 >

b) < 0, 1, 0 >

c) < 1, 0, 1 >

d) < 4, 3, 5 >

e) < 1, 1, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 4 c + 5 d + 3 f

2) 2 c + 3 f

3) c + d + f

4) d + f

5) c

6) c + d

7) f

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b, c,d]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

b)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

c)

0 1 0

1 0 1

0 0 0

Page 116: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 16 4

d)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

e)

0 0

1 0

0 1

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [b, c,b]

2) [b,d,b,b]

3) [c,d]

4) [c,b]

5) [d, c,b]

6) [c,b,d,b]

7) [b,d, c]

8) [c,b, c]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 3) de

0 1

0 1

1 0

·

[0 1 1

1 1 1

]

2. (2, 2) de

[0 0 0

0 0 1

0 0 1

1 1 1

1 0 0

3. (1, 2) de

0 0

1 1

1 0

·

[1 0

1 0

]

4. (1, 2) de

[1 1 1

0 0 1

1 1

1 0

1 1

5. (3, 1) de

0 0 0

0 1 1

1 1 0

·

1 0

0 1

1 1

Respuesta:

17. Si

A =

2 3 5

−1 3 2

1 −3 1

B =

2 5 −2

0 3 5

−1 4 −1

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 1 6 6

x y z

2 1 5

5 3 3 2

5 1 4 4

1 1 4 0

=

41 15 51 26

41 19 31 22

20 12 30 8

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[4 −2

4 3

]

B =

[−1 4

0 5

]

C =

[−3 0

0 0

]

Resuelva para X la ecuacion:

6 X + B = C(−5 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[0 0

0 0

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[4 −3

−1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

21. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[2 1

−3 −1

]

Page 117: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 16 5

Resuelva para X la siguiente ecuacion:((A X)

TB)

C−B = 0

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[−2 −2

−3 −2

]

D =

[0 3

3 3

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[6 5

1 1

]

B =

[3 3

1 −2

]

C =

[−4 21

3 −15

]

D =

[−2 −3

1 4

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[6 3

3 3

]

B =

[2 1

2 2

]

C =

[6 5

5 4

]

Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + Y + A Z = B

X + A Y + A Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 4 piezas del tipo a, 2 piezas del tipo

b, y 4 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 5 piezas

del tipo a, 5 piezas del tipo b, y 3 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 2 armados del tipo A

y 4 armados del tipo B. El tipo D que requiere 2 armados

del tipo A y 5 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 3 armados del tipo C y 5 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 4 armados del tipo C

y 2 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 3 armados tipo E y 6 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto C se requieren 4 objetos A y 3 objetos B

un objeto D se requieren 4 objetos A y 4 objetos B

un objeto G se requieren 5 objetos E y 3 objetos F

un objeto H se requieren 2 objetos E y 4 objetos F

2 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 1048

objetos A y 968 objetos B

2 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 1208

objetos A y 1116 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E

Page 118: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 16 6

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

b) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

c) Si la matriz A no es invertible, entonces A ·A x = 0

tiene infinitas soluciones.

d) Si la matriz A es invertible, entonces AT x = 0 tiene

infinitas soluciones.

e) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

28. Si

A =

1 1 6 2

7 4 8 3

7 7 6 6

4 8 5 4

determine:

1. M32 2. M23

3. M43 4. C11

5. M13

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −3− λ −4 −2

0 3− λ 1

0 1 3− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 3× 3 tales que

|A| = −3 y |B| = 1

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (3 B)T

ii) (3 A)−1

iii) A B−1

iv) BT AT B−1

v) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 − 4R1

2. R2 ↔ R3

3. R1 ← −2R1

4. R4 ← R4 − 2R2

la convierten en la matriz:3 2 4 1 3

0 3 3 2 3

0 12 14 13 15

0 0 0 0 3

0 0 0 2 2

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 1 0 −1 −1 0 −1

0 1 1 1 1 0 0

0 0 1 0 1 0 −1

0 0 0 1 −1 1 0

0 0 0 0 −1 0 1

0 0 0 0 0 1 −1

0 0 0 0 0 0 −1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

1 −1 0 0 0 0 0

1 −1 −1 0 0 0 0

0 0 −1 −1 0 0 0

1 1 1 0 1 0 0

0 0 −1 1 1 1 0

−1 0 0 0 0 −1 1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) B A

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R3 ← R3 + 3R5

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R3 ← 3R3

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 16 7

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R3 ↔ R5

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

b) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A) es

diferente de cero.

c) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

d) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es diferente de cero.

e) Si (A BT) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

Page 120: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:17

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ← 5R2

b) R2 ↔ R6

c) R2 ↔ R5

d) R2 ← R2 + 6R5

e) R6 ← R6 + 2R5

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 2 el renglon 5 multiplicado por 6

2) Intercambiar los renglones 2 y 5

3) Intercambiar los renglones 2 y 6

4) Sumarle al renglon 6 el renglon 5 multiplicado por 2

5) Multiplicar el renglon 2 por 6

6) Multiplicar el renglon 2 por 5

Respuesta:

2. Para la matriz A 7 −2 −2

10 3 7

3 1 5

determine cada elemento (1, 2) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R1 ↔ R2

2) R2 ↔ R3

3) R2 ← R2 − 3R3

4) R1 ← −3R1

5) R2 ← R2 − 3R1

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

5 5 −5 −5

0 1 0 2

0 0 1 1

b)

1 −5 −2 −2

0 6 3 1

0 5 2 2

c)

5 −3 1 −3

1 −1 −2 −1

0 2 2 −2

d)

5 15 −5 10

0 6 0 −2

0 0 5 6

e)

0 3 3 −1

5 3 −3 −1

0 −1 2 1

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R3 ← 15 R3

2) R3 ← R3 − 56 R2

3) R1 ↔ R2

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R1 ← R1 − 5R2

6) R1 ← 15 R1

7) R1 ← 15 R1

8) R2 ← R2 − 15 R1

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R1 ← R1 + 5R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 −1 2

0 1 3

]b)

[1 0 −3

0 1 1

]c)

[0 0 0

0 −4 3

]d)

[1 −4 1

1 −1 −2

]e)

[0 3 −4

4 −4 −4

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 17 2

2) Escalonada reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 3 −3 2

0 1 1 4

0 0 0 −1

0 0 0 0

b)

1 1 −1 −2

0 0 1 1

0 0 −3 0

0 0 0 0

c)

1 1 1 −1

0 1 0 −1

0 2 0 −2

d)

1 0 0 0 −2

0 1 0 0 2

0 0 1 0 2

e)

1 0 1 0

0 1 1 −4

0 0 5 1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Inconsistente

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−1 3 2 6

−2 5 3 11

−2 6 4 12

b)

−1 −3 −2 −2

2 6 3 2

−2 −6 −7 −12

1 3 0 −8

c)

3 −2 −10 3

−6 6 24 −5

6 2 −8 10

−3 8 22 −1

d)

2 −6 2 0

−4 12 −1 9

4 −12 4 0

e)

−2 −2 0 2

−4 −6 −6 10

2 −4 −18 16

2 4 6 −8

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 416 para ensamble,

87 para pruebas, y 80 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo clon.

Respuesta:

8. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $3 en papel, $3 en

ilustraciones, y $3 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $3 en papel, $4 en ilustraciones, y $11 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $6 en papel, $12 en

ilustraciones, y $29 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $174 en papel, $239 en ilustraciones, y $494 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros rusti-

cos a producirse.

Respuesta:

9. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−3, 0), Q(−2,−1), y R(0, 1). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

20 + 14x+ 6x2 + 4x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e3 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 6 y′ + 9 y =(3 + 6x+ 3x2

)e3 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

Page 122: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 17 3

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb

sTb

sTc

sTd

sTd

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 25o, Tb = 40o, Tc = 13o

Td = 37o, Te = 28o, Tf = 23o

Reporte solo el valor de T1.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL homogeneo 9× 9 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

b) Si un SEL homogeneo 9× 9 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 8 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

c) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

d) Si un SEL 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

e) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

2) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

3) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e,d, c]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 1, 1 >

b) < 5, 5, 2 >

c) < 0, 0, 1 >

d) < 0, 4, 2 >

e) < 1, 0, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) c

2) d

3) c + e

4) d + e

5) c + d + e

6) 2 c + 5 d + 5 e

7) 2 c + 4 d

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f , c,d]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0

0 1

1 0

b)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

c)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

d)

0 0

1 0

0 1

e)

0 0 1 0

0 0 0 0

1 1 0 1

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

Page 123: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 17 4

1) [d, c, f ]

2) [f ,d, f , f ]

3) [f ,d, c]

4) [c,d]

5) [d,d, f ,d]

6) [d, f , f ]

7) [d, c]

8) [c, f , c]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 2) de

1 1

1 1

0 1

·

[1 0 1

0 1 1

]

2. (2, 2) de

[0 0 1

1 0 1

1 0 1

0 0 0

1 0 1

3. (2, 1) de

1 0

0 0

0 0

·

[1 1

1 0

]

4. (2, 1) de

[1 1 0

0 1 1

1 0

0 0

1 1

5. (2, 2) de

0 1 1

1 1 0

1 0 0

·

0 1

0 1

1 1

Respuesta:

17. Si

A =

1 3 0

0 0 1

−3 2 2

B =

4 0 5

4 −2 −3

0 4 4

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

2 6 5

4 3 2

5 5 5

−2 3 3

6 1 x

2 3 y

2 2 z

=

34 30 35

34 17 28

50 30 45

0 13 7

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[3 2

4 −2

]

B =

[2 0

−2 0

]

C =

[0 −3

1 5

]

Resuelva para X la ecuacion:

5 X + B = C (−5 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[−2 −4

2 −2

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[−2 −3

1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

21. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[3 −2

−3 −2

]

D =

[−3 0

7 3

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)T − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 124: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 17 5

22. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[2 −1

−2 0

]

D =

[−8 1

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[1 0

2 −2

]

C =

[6 19

5 17

]

D =

[−2 4

0 −3

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[5 2

3 5

]

B =

[2 1

3 5

]

C =

[5 2

8 6

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + A Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 4 piezas del tipo a, 2 piezas del tipo

b, y 3 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 5 piezas

del tipo a, 5 piezas del tipo b, y 5 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 5 armados del tipo A

y 2 armados del tipo B. El tipo D que requiere 5 armados

del tipo A y 4 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 3 armados del tipo C y 4 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 2 armados del tipo C

y 2 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 6 armados tipo E y 6 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto C se requieren 3 objetos A y 4 objetos B

un objeto D se requieren 2 objetos A y 3 objetos B

un objeto G se requieren 4 objetos E y 4 objetos F

un objeto H se requieren 4 objetos E y 3 objetos F

2 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 474

objetos A y 666 objetos B

2 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 801

objetos A y 1125 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

b) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 17 6

c) Si la matriz AT no es invertible, entonces A x = 0

tiene infinitas soluciones.

d) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

e) Si la matriz A no es invertible, entonces A ·A x = 0

tiene infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

28. Si

A =

2 3 8 5

8 6 4 2

1 8 4 6

6 7 3 8

determine:

1. C21 2. C23

3. C32 4. M31

5. C14

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −5− λ −2 −2

0 6− λ 4

0 4 6− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 3× 3 tales que

|A| = 1 y |B| = 5

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (3 B)T

ii) (3 A)−1

iii) A−1 B

iv) BT AT B−1

v) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 + 6R1

2. R4 ← R4 + 3R2

3. R2 ↔ R3

4. R1 ← −2R1

la convierten en la matriz:3 1 5 1 1

0 4 4 5 3

0 4 6 9 7

0 0 0 0 5

0 0 0 4 1

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 1 1 1 −1 1 −1

0 1 1 0 −1 0 1

0 0 1 0 −1 1 −1

0 0 0 1 0 1 −1

0 0 0 0 1 −1 1

0 0 0 0 0 1 −1

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

0 −1 0 0 0 0 0

0 1 −1 0 0 0 0

0 0 −1 1 0 0 0

−1 0 −1 0 1 0 0

0 1 1 1 1 −1 0

−1 −1 0 1 1 −1 −1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) A B

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R1 ← R1 + 3R6

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R1 ↔ R6

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R1 ← 3R1

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

b) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A)

es cero.

Page 126: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 17 7

c) Si (A B) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es diferente de cero.

d) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

e) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

Page 127: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:18

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ← R2 + 5R6

b) R5 ← 2R5

c) R5 ← R5 + 2R6

d) R5 ← 6R5

e) R5 ↔ R2

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 5 el renglon 6 multiplicado por 2

2) Sumarle al renglon 2 el renglon 6 multiplicado por 5

3) Intercambiar los renglones 5 y 6

4) Intercambiar los renglones 5 y 2

5) Multiplicar el renglon 5 por 2

6) Multiplicar el renglon 5 por 6

Respuesta:

2. Para la matriz A 6 −2 1

−1 −2 1

−1 3 −6

determine cada elemento (1, 3) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R3 ← R3 − 2R1

2) R3 ↔ R2

3) R3 ← R3 − 2R2

4) R1 ← R1 − 2R3

5) R1 ← −2R1

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

5 5 −5 5

0 1 0 −2

0 0 1 −1

b)

5 −15 −5 −15

0 6 0 −3

0 0 5 6

c)

5 −2 −3 −3

1 3 3 −2

0 1 2 −2

d)

0 3 −2 2

5 2 −3 −1

0 1 2 −1

e)

1 −5 −3 3

0 6 1 −1

0 5 −3 1

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← 15 R1

2) R1 ← R1 − 5R2

3) R3 ← R3 − 56 R2

4) R2 ← R2 − 15 R1

5) R1 ↔ R2

6) R1 ← R1 + 1R3

7) R3 ← 15 R3

8) R1 ← R1 + 5R3

9) R1 ← 15 R1

10) R1 ← R1 + 1R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 −1 −2

4 −3 −4

]b)

[0 2 1

0 0 3

]c)

[4 4 −4

0 0 0

]

d)

1 0

0 0

0 0

e)

[0 1 0

0 0 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

2) Escalonada pero no reducida

3) Escalonada reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 18 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 −4 −1

0 0 1 −2

0 0 −2 0

0 0 0 0

b)

1 −2 −2 −2

0 1 1 −3

0 0 8 −2

0 0 0 0

c)

1 4 3 −4

0 1 1 −3

0 0 0 −2

0 0 0 0

d)

1 1 1 −4

0 1 0 2

0 2 0 4

e)

1 0 0 −1

0 1 1 −3

0 0 0 −2

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Inconsistente

3) Consistente con soluciones infinitas

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

2 −6 2 2

−4 12 −5 −2

6 −18 3 11

−2 6 −5 6

b)

3 3 −1 9

−3 −3 2 −6

12 14 −5 35

c)

−2 2 −1 6

−6 5 0 13

2 −4 10 −22

d)

−2 −1 0 3

−4 0 −4 7

−6 −7 8 8

4 8 −12 −5

e)

−1 2 4 0

−2 7 11 −3

−3 6 12 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $4 en papel, $6 en

ilustraciones, y $6 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $4 en papel, $8 en ilustraciones, y $11 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $5 en papel, $13 en

ilustraciones, y $27 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $273 en papel, $511 en ilustraciones, y $738 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros em-

pastados en piel a producirse.

Respuesta:

8. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla de la casa, mezcla especial y mezcla elite. Estas

mezclas se obtienen combinando grano dominicano, grano

brasileno y grano etıope. Para una bolsa de mezcla de la

casa requiere 300 g de dominicano y 200 g de brasileno.

Para una bolsa de mezcla especial requiere 300 g de do-

minicano, 100 g de brasileno y 100 g de etıope. Para una

bolsa de mezcla elite requiere 100 g de dominicano, 300 g

de brasileno y 100 g de etıope. El comerciante dispone de

20 kg de grano dominicano, 14 kg de grano brasileno, y

6 kg de grano etıope. Determina cuantas bolsas de cada

mezcla se pueden preparar si tiene que utilizarse todo el

grano disponible. Reporta solo las bolsas de la mezcla elite.

Sugerencia: Primero maneje todo en gramos y despues

divida las ecuaciones entre 100 antes de resolver.

Respuesta:

9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 20oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 5o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 4o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de Montreal.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

19 + 10x+ x2 + 2x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 18 3

sea solucion a la ecuacion diferencial

5 y′′ + 3 y′ + 2 y = 5 + 5x+ 3x2

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTb

sTc

sTd

sTe

sTf

sTf

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 40o, Tb = 17o, Tc = 40o

Td = 25o, Te = 29o, Tf = 10o

Reporte solo el valor de T6.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL homogeneo 7× 7 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

b) Si un SEL 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

c) Si un SEL 9 × 9 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 9 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

d) Si un SEL 9 × 9 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 8 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

e) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

2) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

3) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e, f , c]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 0, 1 >

b) < 0, 2, 2 >

c) < 0, 1, 0 >

d) < 4, 4, 5 >

e) < 1, 1, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) f

2) 2 c + 2 f

3) 5 c + 4 e + 4 f

4) e + f

5) c + e + f

6) c + e

7) e

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b, f , c]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

b)

0 0

1 0

0 1

c)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

d)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 18 4

e)

0 0

0 1

1 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [f ,b, f ]

2) [f , c]

3) [f , f ,b,b]

4) [b, c,b,b]

5) [b, c, f ]

6) [b, f ,b]

7) [f ,b, c]

8) [c, f ]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 2) de

0 0

0 1

1 1

·

[1 0 0

0 1 1

]

2. (2, 3) de

[0 0 1

1 1 0

0 1 1

0 0 0

0 0 0

3. (2, 1) de

0 0

0 1

1 0

·

[1 0

1 1

]

4. (2, 1) de

[0 1 0

1 1 0

1 0

1 1

0 1

5. (3, 2) de

0 0 0

0 0 0

0 0 0

·

1 0

1 1

0 1

Respuesta:

17. Si

A =

0 −2 5

1 −1 2

4 5 5

B =

1 1 −1

−2 5 5

−3 2 3

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 6 6 5

1 6 3

x y z

4 6 2 −2

2 4 5 −2

1 6 4 −5

=

41 90 62 −49

19 48 44 −29

22 56 45 −34

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[−3 1

−2 2

]

B =

[5 −2

4 3

]

C =

[−1 3

−1 −1

]

Resuelva para X la ecuacion:

3 X + B = C(−4 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[1 −3

4 2

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[2 1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

21. Si:

A =

[−4 −3

−1 −1

]

B =

[2 −3

1 −1

]

C =

[2 1

−3 −1

]

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 18 5

Resuelva para X la siguiente ecuacion:

((A X−1

)TB)T

= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[−2 3

2 0

]

D =

[10 −12

−7 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[−10 5

−19 3

]

C =

[−2 1

−3 1

]

D =

[−3 1

−4 1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 4Y = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 4

4 5

]

B =

[1 3

1 4

]

C =

[5 5

2 5

]

Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + A Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 5 piezas del tipo a, 4 piezas del tipo

b, y 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 4 piezas

del tipo a, 2 piezas del tipo b, y 2 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 3 armados del tipo A

y 2 armados del tipo B. El tipo D que requiere 2 armados

del tipo A y 2 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 3 armados del tipo C y 5 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 2 armados del tipo C

y 4 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 6 armados tipo E y 5 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un C se requieren 4 As y 2 Bs

un D se requieren 4 As y 3 Bs

un E se requieren 3 Cs y 2 Ds

un F se requieren 4 Cs y 5 Ds

un G se requieren 224 As y 140 Bs

un H se requieren 184 As y 116 Bs

Determine

a) Cuantos objetos C y cuantos D se requiere para en-

samblar un objeto G.

b) Cuantos objetos C y cuantos D se requiere para en-

samblar un objeto H.

Respuesta:

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 18 6

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

b) Si la matriz A no es invertible, entonces A x = 0 tie-

ne infinitas soluciones.

c) Si la matriz A no es invertible, entonces AT x = 0

tiene solucion unica.

d) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

e) Si la matriz A no es invertible, entonces A ·A x = 0

tiene infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

28. Si

A =

4 2 4 3

7 8 2 4

5 8 3 4

4 3 7 5

determine:

1. M32 2. C14

3. M21 4. M33

5. M11

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −5− λ 3 −4

0 6− λ 3

0 3 6− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = 4 y |B| = 5

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−4 A)−1

ii) A (−4 B)T

iii) AT B

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 + 3R1

2. R4 ← R4 − 4R2

3. R1 ← 4R1

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:3 5 2 3 1

0 5 5 1 5

0 −5 −4 1 −3

0 0 0 0 4

0 0 0 3 5

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 1 1 0 1 0 −1

0 1 1 0 1 1 0

0 0 1 0 0 1 −1

0 0 0 1 1 0 −1

0 0 0 0 1 0 1

0 0 0 0 0 1 −1

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

0 −1 0 0 0 0 0

1 1 1 0 0 0 0

0 0 0 1 0 0 0

0 0 0 0 1 0 0

−1 0 0 0 1 −1 0

1 −1 1 −1 1 0 1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) BT A B

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← R7 + 5R2

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ↔ R2

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← 5R7

Respuesta:

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 18 7

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A) es

diferente de cero.

b) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

c) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(B)

es cero.

d) Si (A B) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es cero.

e) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

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Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:19

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ← 5R6

b) R6 ← 3R6

c) R5 ← R5 + 6R3

d) R6 ← R6 + 5R3

e) R6 ↔ R3

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 6 por 3

2) Multiplicar el renglon 6 por 5

3) Sumarle al renglon 5 el renglon 3 multiplicado por 6

4) Sumarle al renglon 6 el renglon 3 multiplicado por 5

5) Intercambiar los renglones 6 y 5

6) Intercambiar los renglones 6 y 3

Respuesta:

2. Para la matriz A −1 1 1

−2 2 −5

6 1 −6

determine cada elemento (1, 2) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R1 ← R1 + 2R2

2) R2 ← R2 + 2R3

3) R2 ↔ R3

4) R2 ← R2 + 2R1

5) R1 ↔ R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

7 −7 −7 14

0 8 0 2

0 0 7 8

b)

7 7 −7 −21

0 1 0 3

0 0 1 3

c)

0 −1 −2 1

7 3 −3 −1

0 1 3 1

d)

1 −7 1 −1

0 8 1 −3

0 7 1 1

e)

7 −2 −3 −2

1 −3 1 −3

0 −1 −3 3

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 − 7R2

2) R1 ← R1 + 7R3

3) R3 ← R3 − 78 R2

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R1 ← 17 R1

6) R1 ↔ R2

7) R1 ← R1 + 1R3

8) R2 ← R2 − 17 R1

9) R1 ← 17 R1

10) R3 ← 17 R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 3 −3

0 0 −2

]b)

[0 0 0

0 0 0

]c)

[0 0 0

0 −2 2

]

d)

1 0

0 0

0 0

e)

[0 1 4

3 0 3

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

2) Escalonada reducida

3) Escalonada pero no reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 19 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 −2 3

0 0 1 3

0 0 4 0

0 0 0 0

b)

1 1 1 −1

0 1 0 3

0 2 0 6

c)

1 0 0 0 4

0 0 1 0 1

0 0 0 1 −3

d)

1 1 −1 4

0 1 1 −3

0 0 8 −1

0 0 0 0

e)

1 −3 3 −1

0 1 1 4

0 0 0 2

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Inconsistente

3) Consistente con soluciones infinitas

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

3 2 −8 3

−6 −6 18 −8

6 0 −12 3

9 10 −28 16

b)

−1 2 −2 4

2 −2 7 −12

−3 10 −1 6

0 0 0 0

c)

3 3 3 3

6 6 7 3

12 15 11 18

d)

−1 3 1 2

2 −7 −3 −5

−3 11 5 8

1 −6 −4 −5

e)

3 −6 2 −2

−6 12 −5 2

−3 6 −1 7

6 −12 1 −13

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−3, 1), Q(−2, 0), y R(0, 2). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

8. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $4 en papel, $2 en

ilustraciones, y $6 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $4 en papel, $5 en ilustraciones, y $10 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $6 en papel, $14 en

ilustraciones, y $30 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $276 en papel, $280 en ilustraciones, y $654 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros rusti-

cos a producirse.

Respuesta:

9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 24oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 6o mayor que el

promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 10o menor que el promedio de temperatu-

ras en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de Boston.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B y C que cumplen:

56− 14x− x2

(4 + x) (16 + x2)=

A

4 + x+

C +B x

16 + x2

Reporta el valor de B.

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e3 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 6 y′ + 9 y =(6 + 2x+ 3x2

)e3 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 19 3

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb

sTb

sTc

sTd

sTd

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 37o, Tb = 37o, Tc = 39o

Td = 40o, Te = 10o, Tf = 34o

Reporte solo el valor de T6.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

b) Si un SEL homogeneo 9× 9 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

c) Si un SEL 5 × 5 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

d) Si un SEL homogeneo 9× 9 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 8 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

e) Si un SEL 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

2) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

3) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f , e,d]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 0, 1 >

b) < 1, 0, 1 >

c) < 1, 1, 1 >

d) < 0, 1, 1 >

e) < 5, 5, 5 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 5 d + 3 e

2) d + e

3) f

4) d

5) d + f

6) 5 d + 5 e + 5 f

7) d + e + f

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [d, e,a]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

b)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

c)

1 0 1 0

0 0 0 1

0 1 0 0

d)

0 1 0

1 0 1

0 0 0

e)

0 1

1 0

0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [a, e,d]

2) [e,a]

3) [e,d]

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 19 4

4) [e,d, e]

5) [d,a, e]

6) [a,d,d]

7) [d,a,d, e]

8) [d,a,d,d]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 1) de

0 0

0 0

1 1

·

[0 0 1

1 0 0

]

2. (2, 3) de

[0 1 0

1 0 0

0 1 1

0 1 0

1 0 0

3. (1, 1) de

1 0

0 0

1 1

·

[0 0

1 0

]

4. (2, 1) de

[1 0 1

1 1 0

1 1

0 1

0 0

5. (3, 1) de

0 1 1

0 0 0

0 0 0

·

0 0

1 0

1 0

Respuesta:

17. Si

A =

5 −1 −2

4 5 0

−2 −1 4

B =

4 −1 4

5 0 1

4 3 5

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

5 6 5

3 4 2

3 3 1

2 2 3

6 x 3

6 y 4

6 z 2

=

96 52 49

54 27 29

42 20 23

42 25 20

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[−3 −3

−2 1

]

B =

[4 −1

−1 2

]

C =

[−3 0

−1 0

]

Resuelva para X la ecuacion:

2 X + B = C (−6 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[−1 −2

1 0

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[4 −1

−3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

21. Si:

A =

[−4 −1

−3 −1

]

B =

[2 −3

1 −1

]

C =

[2 1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

((A XT

)TB

)T= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 138: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 19 5

22. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[2 1

−3 −1

]

C =

[3 −1

1 −3

]

D =

[−2 −1

−3 7

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−3 4

1 −4

]

C =

[−12 −33

3 9

]

D =

[−2 −3

3 0

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[5 5

3 3

]

B =

[4 4

5 3

]

C =

[5 9

9 7

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 3 piezas del tipo a, 3 piezas del tipo

b, y 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 4 piezas

del tipo a, 3 piezas del tipo b, y 5 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 4 armados del tipo A

y 5 armados del tipo B. El tipo D que requiere 2 armados

del tipo A y 3 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 2 armados del tipo C y 2 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 3 armados del tipo C

y 5 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 5 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un E se requieren 3 Cs y 4 Ds

un F se requieren 3 Cs y 5 Ds

un G se requieren 3 Es y 2 Fs

un H se requieren 4 Es y 3 Fs

un G se requieren 126 As y 148 Bs

un H se requieren 177 As y 208 Bs

Determine

a) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E.

b) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto F.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

b) Si la matriz AT no es invertible, entonces A x = 0

tiene infinitas soluciones.

c) Si la matriz A no es invertible, entonces A x = 0 tie-

ne infinitas soluciones.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 19 6

d) Si la matriz A ·A no es invertible, entonces A x = 0

tiene solucion unica.

e) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

28. Si

A =

8 4 5 7

5 5 3 8

7 3 1 5

2 2 8 3

determine:

1. M33 2. M43

3. M12 4. M42

5. M44

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −4− λ 3 −2

0 1− λ 3

0 3 1− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 2× 2 tales que

|A| = −2 y |B| = 3

calcule los determinantes de las matrices:

i) (4 A)−1

ii) A (4 B)T

iii) AT B

iv) BT AT B−1

v) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R4 ← R4 − 6R2

3. R3 ← R3 − 5R1

4. R1 ← −4R1

la convierten en la matriz:1 1 5 2 1

0 3 4 2 1

0 −9 −7 −1 0

0 0 0 0 2

0 0 0 1 1

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 −1 1 0 1 1 0

0 −1 0 0 1 0 1

0 0 1 1 0 −1 −1

0 0 0 1 −1 −1 0

0 0 0 0 −1 0 1

0 0 0 0 0 −1 1

0 0 0 0 0 0 −1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

1 −1 0 0 0 0 0

0 −1 −1 0 0 0 0

0 −1 −1 1 0 0 0

0 −1 1 0 −1 0 0

−1 0 −1 1 0 −1 0

0 0 0 0 0 0 1

Calcule los determinantes de:

a) A−1

b) A B

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ↔ R6

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← R7 + 3R6

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← 3R7

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

b) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A) es

cero.

c) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

Page 140: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 19 7

d) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) es

cero.

e) Si (A BT) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

Page 141: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:20

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ← 4R2

b) R2 ↔ R6

c) R2 ← 6R2

d) R2 ← R2 + 4R6

e) R4 ← R4 + 2R6

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 4 el renglon 6 multiplicado por 2

2) Multiplicar el renglon 2 por 4

3) Intercambiar los renglones 2 y 6

4) Sumarle al renglon 2 el renglon 6 multiplicado por 4

5) Intercambiar los renglones 2 y 4

6) Multiplicar el renglon 2 por 6

Respuesta:

2. Para la matriz A 2 −1 −7

4 2 −7

5 3 1

determine cada elemento (1, 2) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R2 ← R2 − 3R1

2) R1 ↔ R2

3) R2 ← R2 − 3R3

4) R1 ← −3R1

5) R1 ← R1 − 3R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

2 4 −2 −6

0 3 0 1

0 0 2 3

b)

1 −2 −2 −1

0 3 2 −3

0 2 −2 −3

c)

2 2 −2 −6

0 1 0 1

0 0 1 −1

d)

2 3 −3 1

1 2 −1 2

0 −1 3 2

e)

0 3 −3 −1

2 −3 −2 −2

0 2 −3 −3

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 1R3

2) R1 ← R1 − 2R2

3) R1 ↔ R2

4) R3 ← R3 − 23 R2

5) R1 ← 12 R1

6) R1 ← R1 + 2R3

7) R1 ← 12 R1

8) R1 ← R1 + 1R3

9) R2 ← R2 − 12 R1

10) R3 ← 12 R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 −3 4

0 0 −2

]b)

[0 1 −3

2 0 −4

]c)

[1 0 1

0 1 1

]d)

[1 2 2

1 −4 −1

]e)

[1 −1 0

0 0 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 20 2

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada pero no reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 −2 2

0 0 1 2

0 0 1 0

0 0 0 0

b)

1 0 0 −1

0 1 1 3

0 0 0 4

c)

1 2 3 4

0 1 1 1

0 0 0 2

0 0 0 0

d)

1 0 0 0 −3

0 0 1 0 3

0 0 0 1 −1

e)

1 0 1 0

0 1 1 −3

0 0 2 1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−1 −3 −2 −2

−2 −6 −2 0

−2 −6 −4 −4

b)

−1 −1 −1 3

−2 −2 −3 8

−3 −3 −6 18

2 2 3 −11

c)

3 2 5 −1

9 5 14 2

−3 0 −3 −8

6 5 11 −9

d)

−1 2 −1 −1

1 −3 0 3

1 −2 1 1

e)

−2 6 3 3

2 −6 −4 0

−4 12 3 14

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 404 para ensamble,

88 para pruebas, y 82 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo canon.

Respuesta:

8. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla de la casa, mezcla especial y mezcla elite. Estas

mezclas se obtienen combinando grano dominicano, grano

colombiano y grano jamaquino. Para una bolsa de mezcla

de la casa requiere 300 g de dominicano y 200 g de colom-

biano. Para una bolsa de mezcla especial requiere 200 g de

dominicano, 200 g de colombiano y 100 g de jamaquino.

Para una bolsa de mezcla elite requiere 100 g de domi-

nicano, 300 g de colombiano y 100 g de jamaquino. El

comerciante dispone de 17 kg de grano dominicano, 18 kg

de grano colombiano, y 5 kg de grano jamaquino. Deter-

mina cuantas bolsas de cada mezcla se pueden preparar si

tiene que utilizarse todo el grano disponible. Reporta solo

las bolsas de la mezcla elite. Sugerencia: Primero maneje

todo en gramos y despues divida las ecuaciones entre 100

antes de resolver.

Respuesta:

9. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−3, 3), Q(−2, 2), y R(0, 4). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e3 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 6 y′ + 9 y =(3 + x+ 4x2

)e3 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

Page 143: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 20 3

11. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

−16− 7x+ 14x2 + 9x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTb

sTc

sTd

sTd

sTd

sTe

sTe

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + Td + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 30o, Tb = 14o, Tc = 12o

Td = 23o, Te = 24o, Tf = 13o

Reporte solo el valor de T4.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

b) Si un SEL 5 × 5 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

c) Si un SEL 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

d) Si un SEL homogeneo 10 × 10 tiene una matriz au-

mentada reducida con 9 pivotes, entonces el sistema

tiene solucion unica.

e) Si un SEL homogeneo 8× 8 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

2) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

3) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, c, f ]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 2, 4 >

b) < 1, 0, 0 >

c) < 1, 1, 0 >

d) < 3, 5, 4 >

e) < 0, 1, 0 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a + c + f

2) a + f

3) 2 c + 4 f

4) 3 a + 5 c + 4 f

5) a

6) a + c

7) c

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e,d, f ]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

b)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

c)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 20 4

d)

0 1

1 0

0 0

e)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [d,d, e, e]

2) [d, e]

3) [d, e, f , e]

4) [f , e, e]

5) [e, f ]

6) [e, f , f ]

7) [e, f ,d]

8) [f ,d, e]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 2) de

1 1

0 1

1 1

·

[1 1 0

1 1 0

]

2. (1, 2) de

[1 1 1

1 0 0

1 1 1

1 1 0

0 0 0

3. (1, 1) de

1 1

1 1

1 1

·

[0 0

1 1

]

4. (2, 2) de

[1 1 0

1 0 0

0 1

1 1

0 1

5. (3, 1) de

1 1 1

0 1 0

0 0 0

·

0 1

0 0

0 0

Respuesta:

17. Si

A =

−1 2 2

5 1 0

5 3 4

B =

4 1 −1

5 −3 4

3 3 0

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

1 3 5

4 4 4

5 5 6

−3 −1 1

2 3 x

1 3 y

2 1 z

=

15 17 32

20 28 40

27 36 53

−5 −11 −8

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[3 3

−1 5

]

B =

[−3 2

0 −3

]

C =

[−1 1

−1 1

]

Resuelva para X la ecuacion:

2 X + B = C(−2 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[0 −2

2 0

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[2 −3

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

Page 145: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 20 5

21. Si:

A =

[3 −4

1 −1

]

B =

[2 1

−3 −1

]

C =

[1 −3

−1 1

]

D =

[−6 5

4 −2

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−2 1

−3 1

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[4 −1

−3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:((

A XT)T

B

)T= C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[9 −4

−2 1

]

B =

[3 1

3 −4

]

C =

[7 29

7 30

]

D =

[0 −3

−2 0

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 2

2 6

]

B =

[3 5

1 3

]

C =

[4 10

5 5

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 2 piezas del tipo a, 3 piezas del tipo

b, y 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 5 piezas

del tipo a, 3 piezas del tipo b, y 5 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 4 armados del tipo A

y 5 armados del tipo B. El tipo D que requiere 4 armados

del tipo A y 2 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 4 armados del tipo C y 5 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 2 armados del tipo C

y 2 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 4 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un C se requieren 4 As y 3 Bs

un D se requieren 3 As y 3 Bs

un G se requieren 3 Es y 2 Fs

un H se requieren 2 Es y 5 Fs

un G se requieren 126 As y 111 Bs

un H se requieren 183 As y 162 Bs

Determine

Page 146: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 20 6

a) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E.

b) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto F.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

b) Si la matriz A ·A no es invertible, entonces A x = 0

tiene solucion unica.

c) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

d) Si para un vector b el sistema A x = b no tiene so-

lucion, entonces A es invertible.

e) Si la matriz AT no es invertible, entonces A x = 0

tiene infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

28. Si

A =

4 8 2 7

6 7 6 5

5 5 6 5

7 3 3 2

determine:

1. C12 2. M14

3. C13 4. C34

5. M11

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −4− λ 4 0

0 4− λ 4

0 4 4− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 2× 2 tales que

|A| = 5 y |B| = −1

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−4 A)−1

ii) A (−4 B)T

iii) AT B

iv) BT AT B−1 A−1

v) AT B A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R4 ← R4 − 3R2

2. R3 ← R3 + 2R1

3. R1 ← −3R1

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:2 3 4 1 3

0 3 3 3 4

0 9 10 11 16

0 0 0 0 1

0 0 0 1 1

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 −1 1 1 −1 0 0

0 1 0 1 1 0 −1

0 0 −1 −1 0 0 1

0 0 0 1 1 0 −1

0 0 0 0 1 1 1

0 0 0 0 0 −1 1

0 0 0 0 0 0 −1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

1 1 0 0 0 0 0

0 1 1 0 0 0 0

1 −1 0 1 0 0 0

−1 0 0 0 −1 0 0

1 −1 −1 1 0 −1 0

0 0 −1 0 −1 0 1

Calcule los determinantes de:

a) A−1

b) AT B A

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R3 ← R3 + 3R7

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R3 ↔ R7

Page 147: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 20 7

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R3 ← 3R3

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A) es

diferente de cero.

b) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

c) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

d) Si (A BT) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es diferente de cero.

e) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

Page 148: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:21

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R5 ↔ R2

b) R5 ← 3R5

c) R2 ← R2 + 5R3

d) R5 ← R5 + 2R3

e) R5 ↔ R3

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 5 el renglon 3 multiplicado por 2

2) Sumarle al renglon 2 el renglon 3 multiplicado por 5

3) Intercambiar los renglones 5 y 2

4) Multiplicar el renglon 5 por 2

5) Multiplicar el renglon 5 por 3

6) Intercambiar los renglones 5 y 3

Respuesta:

2. Para la matriz A 6 −3 −2

7 −1 7

−3 −1 3

determine cada elemento (2, 3) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R2 ← R2 − 3R3

2) R3 ↔ R1

3) R2 ↔ R3

4) R2 ← −3R2

5) R3 ← R3 − 3R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

5 −15 −5 5

0 6 0 −3

0 0 5 6

b)

1 −5 1 −1

0 6 1 3

0 5 2 −2

c)

0 3 3 1

5 −2 3 −1

0 −2 1 −1

d)

5 5 −5 −5

0 1 0 3

0 0 1 −2

e)

5 −2 −1 −2

1 3 −3 1

0 1 −3 −2

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 5R3

2) R1 ← 15 R1

3) R1 ← R1 + 1R3

4) R1 ↔ R2

5) R1 ← 15 R1

6) R3 ← R3 − 56 R2

7) R1 ← R1 − 5R2

8) R2 ← R2 − 15 R1

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R3 ← 15 R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 −1 0

0 1 −4

]

b)

1 0

0 0

0 0

c)

[1 0 −3

0 1 1

]d)

[0 0 0

0 −2 1

]e)

[0 −2 −3

−2 1 −1

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

2) Escalonada reducida

3) Diferente de la forma escalonada

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 21 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 2 3 2

0 1 1 −2

0 0 0 −1

0 0 0 0

b)

1 1 4 −3

0 0 1 2

0 0 −3 0

0 0 0 0

c)

1 0 1 0

0 1 1 −4

0 0 7 1

d)

1 0 0 0 −1

0 1 0 0 4

0 0 0 1 2

e)

1 1 1 −2

0 1 0 2

0 2 0 4

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Inconsistente

2) Consistente con solucion unica

3) Consistente con soluciones infinitas

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−2 −2 8 −6

−6 −4 20 −14

2 8 −20 18

4 8 −24 20

b)

2 2 3 −16

6 6 10 −50

4 6 9 −42

c)

3 −6 2 2

6 −12 2 7

9 −18 2 14

−3 6 2 −10

d)

2 2 2 8

4 4 6 20

6 6 6 24

e)

−1 2 −1 −1

−2 4 −4 −4

2 −4 6 9

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 388 para ensamble,

84 para pruebas, y 73 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo canon.

Respuesta:

8. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $5 en papel, $5 en

ilustraciones, y $2 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $5 en papel, $7 en ilustraciones, y $10 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $8 en papel, $12 en

ilustraciones, y $24 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $328 en papel, $414 en ilustraciones, y $528 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros rusti-

cos a producirse.

Respuesta:

9. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla economica, mezcla especial y mezcla gourmet. Estas

mezclas se obtienen combinando grano dominicano, grano

brasileno y grano jamaquino. Para una bolsa de mezcla

economica requiere 300 g de dominicano y 200 g de bra-

sileno. Para una bolsa de mezcla especial requiere 300 g

de dominicano, 100 g de brasileno y 100 g de jamaquino.

Para una bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g de do-

minicano, 300 g de brasileno y 100 g de jamaquino. El

comerciante dispone de 23 kg de grano dominicano, 24 kg

de grano brasileno, y 8 kg de grano jamaquino. Determina

cuantas bolsas de cada mezcla se pueden preparar si tiene

que utilizarse todo el grano disponible. Reporta solo las

bolsas de la mezcla gourmet. Sugerencia: Primero mane-

je todo en gramos y despues divida las ecuaciones entre

100 antes de resolver.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

−20− 10x+ 16x2 + 10x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

Page 150: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 21 3

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e4 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 8 y′ + 16 y =(1 + x+ 3x2

)e4 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb

sTb

sTc

sTd

sTd

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 11o, Tb = 33o, Tc = 33o

Td = 10o, Te = 22o, Tf = 25o

Reporte solo el valor de T4.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL homogeneo 10 × 10 tiene una matriz au-

mentada reducida con 8 pivotes, entonces el sistema

tiene infinitas soluciones.

b) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

c) Si un SEL 7 × 7 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

d) Si un SEL 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 9 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

e) Si un SEL homogeneo 6× 6 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

2) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

3) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e,d,a]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 3, 5, 4 >

b) < 1, 1, 0 >

c) < 5, 5, 0 >

d) < 1, 1, 1 >

e) < 1, 0, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a + d + e

2) d + e

3) 5 d + 5 e

4) e

5) a + e

6) d

7) 4 a + 5 d + 3 e

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b, e,d]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

b)

0 0 1 0

0 0 0 0

1 1 0 1

Page 151: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 21 4

c)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

d)

1 0

0 0

0 1

e)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [d,d,b,d]

2) [b, e,b]

3) [d, e]

4) [e,b,d]

5) [b,d, e]

6) [b,d]

7) [b,d,b,b]

8) [d,b,b]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 1) de

0 0

1 0

1 0

·

[1 0 1

1 0 1

]

2. (2, 2) de

[0 0 1

0 1 0

0 0 1

1 1 1

1 1 1

3. (3, 2) de

0 1

1 1

0 0

·

[1 0

0 1

]

4. (2, 2) de

[0 1 1

1 0 1

0 1

0 1

0 1

5. (3, 1) de

1 1 1

0 1 1

0 0 0

·

1 0

0 1

0 0

Respuesta:

17. Si

A =

−1 2 −3

−1 −1 2

0 5 1

B =

−1 −3 1

5 2 −3

−2 0 5

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

x y z

1 4 3

4 6 3

2 4 1 −2

3 6 3 −3

4 6 6 −2

=

25 42 30 −17

26 46 31 −20

38 70 40 −32

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[4 2

4 0

]

B =

[1 3

−2 −3

]

C =

[3 −3

−1 2

]

Resuelva para X la ecuacion:

2 X + B = C(−6 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[1 −1

2 2

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[3 −4

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 152: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 21 5

21. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[4 −1

−3 1

]

C =

[−1 −3

−3 0

]

D =

[−1 2

7 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[3 −4

1 −1

]

C =

[−2 1

−3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

((A X−1

)TB)T

= C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[2 1

−3 −1

]

B =

[12 3

−15 −3

]

C =

[3 1

−4 −1

]

D =

[4 −1

−3 1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 4Y = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[3 5

5 5

]

B =

[5 4

3 5

]

C =

[9 8

5 8

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + A Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 2 piezas del tipo a, 3 piezas del tipo

b, y 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 2 piezas

del tipo a, 2 piezas del tipo b, y 2 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 4 armados del tipo A

y 4 armados del tipo B. El tipo D que requiere 3 armados

del tipo A y 5 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 3 armados del tipo C y 2 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 5 armados del tipo C

y 5 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 6 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un E se requieren 2 Cs y 2 Ds

un F se requieren 3 Cs y 4 Ds

un G se requieren 5 Es y 4 Fs

un H se requieren 3 Es y 3 Fs

un G se requieren 96 As y 196 Bs

un H se requieren 66 As y 135 Bs

Page 153: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 21 6

Determine

a) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E.

b) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto F.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A ·A no es invertible, entonces A x = 0

tiene solucion unica.

b) Si para un vector b el sistema A x = b tiene solucion

unica, entonces A no es invertible.

c) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

d) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

e) Si la matriz AT es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

28. Si

A =

7 7 7 3

1 6 1 1

6 8 6 2

6 6 1 5

determine:

1. M42 2. M32

3. C41 4. C33

5. C23

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −5− λ 1 −3

0 3− λ 6

0 6 3− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = −5 y |B| = −5

calcule los determinantes de las matrices:

i) (3 A)−1

ii) A (3 B)T

iii) A B−1

iv) BT AT B−1

v) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R1 ← −2R1

2. R4 ← R4 − 3R2

3. R2 ↔ R3

4. R3 ← R3 − 6R1

la convierten en la matriz:4 2 5 1 3

0 0 2 2 2

0 1 2 5 3

0 0 0 2 1

0 0 0 2 5

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 1 −1 0 −1 −1 1

0 1 0 1 0 −1 −1

0 0 1 0 0 −1 0

0 0 0 −1 1 0 −1

0 0 0 0 −1 1 0

0 0 0 0 0 1 0

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

−1 −1 0 0 0 0 0

−1 1 −1 0 0 0 0

−1 0 1 1 0 0 0

1 1 1 1 −1 0 0

1 0 0 −1 0 −1 0

0 0 1 −1 1 0 1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) B A

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ← 3R2

Page 154: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 21 7

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ← R2 + 3R4

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ↔ R4

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces |A| es

diferente de cero.

b) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

c) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

d) Si (A BT) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es cero.

e) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

Page 155: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:22

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R4 ↔ R3

b) R5 ← R5 + 4R3

c) R4 ← R4 + 5R3

d) R4 ↔ R5

e) R4 ← 3R4

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 5 el renglon 3 multiplicado por 4

2) Intercambiar los renglones 4 y 5

3) Intercambiar los renglones 4 y 3

4) Multiplicar el renglon 4 por 3

5) Multiplicar el renglon 4 por 5

6) Sumarle al renglon 4 el renglon 3 multiplicado por 5

Respuesta:

2. Para la matriz A 5 3 −1

−3 1 −3

9 −1 3

determine cada elemento (3, 2) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R3 ← −4R3

2) R2 ← R2 − 4R1

3) R3 ← R3 − 4R2

4) R3 ↔ R2

5) R2 ← R2 − 4R3

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

1 −7 −2 2

0 8 −3 2

0 7 2 −2

b)

7 7 −7 −21

0 1 0 2

0 0 1 −1

c)

0 −3 −1 −3

7 −2 2 −2

0 −2 1 −1

d)

7 −1 −2 −1

1 3 −1 1

0 −3 2 2

e)

7 21 −7 −21

0 8 0 −2

0 0 7 8

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 1R3

2) R1 ← R1 + 1R3

3) R1 ← 17 R1

4) R2 ← R2 − 17 R1

5) R3 ← R3 − 78 R2

6) R3 ← 17 R3

7) R1 ↔ R2

8) R1 ← R1 + 7R3

9) R1 ← 17 R1

10) R1 ← R1 − 7R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 0 0

0 −4 3

]b)

[0 1 0

0 0 0

]c)

[0 −4 0

3 3 2

]d)

[1 2 3

1 −3 −2

]e)

[−2 1 −1

0 2 3

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

Page 156: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 22 2

2) Escalonada pero no reducida

3) Escalonada reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 1

0 1 1 −2

0 0 0 −1

b)

1 1 2 4

0 0 1 2

0 0 1 0

0 0 0 0

c)

1 1 1 −3

0 1 0 4

0 2 0 8

d)

1 −3 1 −1

0 1 1 −2

0 0 2 −4

0 0 0 0

e)

1 −3 −1 −3

0 1 1 2

0 0 0 −4

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Inconsistente

3) Consistente con soluciones infinitas

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

2 −1 −2 −1

6 −1 −8 1

−4 6 3 7

0 0 0 0

b)

2 −1 −1 2

−4 0 5 11

6 1 −11 −30

c)

3 −1 −7 −4

9 0 −18 −18

−6 8 20 −4

9 6 −12 −30

d)

2 −1 −1 −8

6 −3 −2 −21

−2 3 3 12

e)

−1 3 2 3

−3 9 8 8

−3 9 10 10

−3 9 10 13

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−3, 2), Q(−2, 1), y R(0, 3). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

8. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 644 para ensamble,

137 para pruebas, y 123 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo canon.

Respuesta:

9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 22oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 5o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 6o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de Boston.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

2 + 20x+ 12x2 + 2x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e4 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 8 y′ + 16 y =(3 + x+ 6x2

)e4 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

Page 157: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 22 3

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTb

sTc

sTd

sTe

sTf

sTf

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 23o, Tb = 11o, Tc = 14o

Td = 17o, Te = 32o, Tf = 28o

Reporte solo el valor de T5.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

b) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

c) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

d) Si un SEL homogeneo 4× 4 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 2 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

e) Si un SEL homogeneo 10 × 10 tiene una matriz au-

mentada reducida con 9 pivotes, entonces el sistema

tiene solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

2) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

3) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b, c, e]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 1, 0 >

b) < 1, 1, 1 >

c) < 1, 0, 1 >

d) < 0, 4, 3 >

e) < 3, 5, 5 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) b + c + e

2) 3 b + 5 c + 5 e

3) b + e

4) b

5) 4 c + 3 e

6) c + e

7) c

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f , c, e]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0 1 0

0 0 0 0

1 1 0 1

b)

1 0

0 0

0 1

c)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

d)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

e)

0 0 1 1

1 1 0 0

0 0 0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [c, c, f , f ]

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 22 4

2) [f , e]

3) [e, f , f ]

4) [e, e, f , e]

5) [e, c, f ]

6) [e, c]

7) [f , c, f ]

8) [f , e, c]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 1) de

1 0

1 0

0 1

·

[1 0 0

0 0 0

]

2. (2, 1) de

[0 1 1

1 0 1

1 0 0

1 1 0

1 0 1

3. (3, 1) de

0 0

0 0

0 0

·

[1 0

1 0

]

4. (2, 1) de

[1 0 0

0 0 1

0 0

0 0

0 0

5. (2, 1) de

1 0 1

1 0 0

0 1 1

·

1 0

1 0

0 1

Respuesta:

17. Si

A =

4 −2 3

−1 −3 3

−2 1 −3

B =

−2 2 3

4 5 −3

0 −3 3

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 6 4 2

3 5 1

x y z

5 2 5 3

1 4 6 −3

3 6 2 −3

=

40 40 58 0

23 32 47 −9

39 42 68 −3

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[5 −3

2 4

]

B =

[3 −2

5 4

]

C =

[−1 4

2 2

]

Resuelva para X la ecuacion:

7 X + B = C (−3 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[2 0

2 2

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[−4 −3

−1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

21. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[−1 0

2 −3

]

D =

[0 1

−10 10

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 159: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 22 5

22. Si:

A =

[−4 −1

−3 −1

]

B =

[4 −1

−3 1

]

C =

[2 −3

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:(

(A X)T

B)T

= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[5 −5

−6 3

]

C =

[3 −4

1 −1

]

D =

[−2 −3

1 1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 2Y = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[3 3

3 3

]

B =

[4 1

5 5

]

C =

[9 5

6 7

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 4 piezas del tipo a, 3 piezas del tipo

b, y 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 4 piezas

del tipo a, 4 piezas del tipo b, y 3 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 3 armados del tipo A

y 3 armados del tipo B. El tipo D que requiere 2 armados

del tipo A y 5 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 4 armados del tipo C y 4 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 2 armados del tipo C

y 5 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 4 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un E se requieren 2 Cs y 3 Ds

un F se requieren 4 Cs y 5 Ds

un G se requieren 4 Es y 3 Fs

un H se requieren 2 Es y 3 Fs

un G se requieren 188 As y 134 Bs

un H se requieren 148 As y 106 Bs

Determine

a) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E.

b) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto F.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A ·A no es invertible, entonces A x = 0

tiene solucion unica.

b) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

c) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

d) Si la matriz AT no es invertible, entonces A x = 0

tiene infinitas soluciones.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 22 6

e) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

28. Si

A =

7 2 8 6

8 6 2 8

5 3 1 6

2 7 2 8

determine:

1. C14 2. C34

3. C12 4. C44

5. M11

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −1− λ −4 −1

0 6− λ 3

0 3 6− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 3× 3 tales que

|A| = −3 y |B| = 5

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (2 B)T

ii) (2 A)−1

iii) A B−1

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R1 ← −5R1

3. R4 ← R4 + 2R2

4. R3 ← R3 − 5R1

la convierten en la matriz:3 4 1 4 1

0 0 2 2 5

0 1 3 1 2

0 0 0 5 2

0 0 0 5 7

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 1 0 0 −1 0 −1

0 1 0 −1 1 1 −1

0 0 1 −1 0 −1 1

0 0 0 −1 1 1 −1

0 0 0 0 1 1 1

0 0 0 0 0 1 1

0 0 0 0 0 0 −1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

−1 −1 0 0 0 0 0

−1 0 1 0 0 0 0

1 0 1 1 0 0 0

−1 −1 0 −1 −1 0 0

1 1 0 −1 1 1 0

−1 1 1 −1 0 1 −1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) B A

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ← 5R2

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ← R2 + 5R3

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ↔ R3

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces |A| es

diferente de cero.

b) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A)

es cero.

c) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es diferente de cero.

d) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

e) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

Page 161: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:23

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R5 ← R5 + 4R6

b) R4 ← R4 + 5R6

c) R4 ← 5R4

d) R4 ↔ R6

e) R4 ← 6R4

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 5 el renglon 6 multiplicado por 4

2) Multiplicar el renglon 4 por 5

3) Intercambiar los renglones 4 y 5

4) Intercambiar los renglones 4 y 6

5) Multiplicar el renglon 4 por 6

6) Sumarle al renglon 4 el renglon 6 multiplicado por 5

Respuesta:

2. Para la matriz A 1 −2 −3

2 −3 −6

6 −3 −3

determine cada elemento (3, 1) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R1 ← R1 + 3R2

2) R3 ← R3 + 3R1

3) R3 ← 3R3

4) R3 ↔ R1

5) R1 ← R1 + 3R3

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

11 1 2 −3

1 −3 1 −2

0 2 −1 3

b)

1 −11 −1 2

0 12 −1 1

0 11 −3 3

c)

11 11 −11 22

0 1 0 1

0 0 1 3

d)

11 11 −11 −33

0 12 0 2

0 0 11 12

e)

0 −3 −2 −1

11 3 1 2

0 2 3 −2

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← 111 R1

2) R1 ← R1 + 1R3

3) R2 ← R2 − 111 R1

4) R1 ↔ R2

5) R3 ← R3 − 1112 R2

6) R3 ← 111 R3

7) R1 ← R1 + 1R3

8) R1 ← R1 + 11R3

9) R1 ← R1 − 11R2

10) R1 ← 111 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 2 3

−2 −3 −2

]b)

[0 0 0

0 −1 0

]c)

[1 0 2

0 1 0

]d)

[1 4 −1

1 4 1

]e)

[0 2 3

0 0 4

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

Page 162: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 23 2

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada pero no reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 3 −1 4

0 1 1 −1

0 0 3 −4

0 0 0 0

b)

1 0 1 0

0 1 1 −4

0 0 2 1

c)

1 −4 3 −4

0 1 1 −1

0 0 0 2

0 0 0 0

d)

1 0 0 0 −1

0 0 1 0 4

0 0 0 1 −1

e)

1 1 1 −4

0 1 0 −1

0 2 0 −2

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Inconsistente

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

2 −4 3 1

−2 4 −4 0

−2 4 −3 −1

b)

−2 2 3 11

2 1 −1 1

4 2 −4 −4

0 0 0 0

c)

2 2 4 6

−2 1 −1 −3

4 1 5 9

−2 −5 −7 −9

d)

2 −4 −1 −2

6 −12 −1 −8

6 −12 −5 −5

4 −8 2 −10

e)

2 −1 1 −2

−4 4 0 0

6 −7 −1 3

4 2 6 −14

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 23oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 2o mayor que el

promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 10o menor que el promedio de temperatu-

ras en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de NY.

Respuesta:

8. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (0, 3), Q(1, 2), y R(3, 4). A ma-

nera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

9. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $3 en papel, $4 en

ilustraciones, y $3 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $3 en papel, $5 en ilustraciones, y $10 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $5 en papel, $9 en

ilustraciones, y $20 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $213 en papel, $333 en ilustraciones, y $540 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros em-

pastados en piel a producirse.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e4 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 8 y′ + 16 y =(4 + 2x+ 3x2

)e4 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

4 y′′ + 3 y′ + 2 y = 3 + 2x+ 5x2

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

Page 163: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 23 3

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTa

sTb

sTc

sTd

sTe

sTf

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + Tb + Td + T2) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 18o, Tb = 30o, Tc = 13o

Td = 37o, Te = 19o, Tf = 20o

Reporte solo el valor de T4.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

b) Si un SEL 9 × 9 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 9 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

c) Si un SEL 8 × 8 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

d) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

e) Si un SEL homogeneo 5× 5 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

2) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

3) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f ,a, e]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 1, 0 >

b) < 1, 0, 1 >

c) < 1, 1, 1 >

d) < 4, 4, 0 >

e) < 1, 0, 0 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 2 a + 4 e + 2 f

2) f

3) a + e + f

4) e + f

5) a

6) a + f

7) 4 a + 4 f

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f ,d, c]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 0

1 0 1

0 0 0

b)

0 0

0 1

1 0

c)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

d)

1 0

0 0

0 1

e)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [c,d, f ]

Page 164: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 23 4

2) [f , c, f ,d]

3) [d, f ,d]

4) [f , c, f , f ]

5) [c,d]

6) [c, f , f ]

7) [f , c]

8) [f , c,d]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 2) de

0 1

1 0

1 0

·

[0 1 0

1 0 1

]

2. (1, 2) de

[0 0 1

0 0 1

1 1 1

1 1 0

1 1 0

3. (3, 2) de

0 1

1 1

1 1

·

[1 0

1 1

]

4. (2, 1) de

[1 0 0

0 1 1

0 0

0 1

0 0

5. (1, 1) de

0 1 0

1 1 1

1 0 1

·

0 1

1 0

0 0

Respuesta:

17. Si

A =

−1 −3 5

−2 −2 5

2 0 5

B =

4 4 1

0 1 4

2 −3 3

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

1 6 6

1 1 2

1 4 1

0 5 4

3 3 x

5 1 y

4 1 z

=

57 15 35

16 6 12

27 8 19

41 9 23

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[−3 −1

5 3

]

B =

[−1 0

−3 −1

]

C =

[2 −2

1 5

]

Resuelva para X la ecuacion:

7 X + B = C (−6 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[1 −1

2 2

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[3 1

−4 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

21. Si:

A =

[−2 1

−3 1

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[−1 −2

−1 1

]

D =

[−1 0

3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

Page 165: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 23 5

22. Si:

A =

[−4 −1

−3 −1

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[2 1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:(

(A X)T

B)T

= C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[2 1

−3 −1

]

B =

[1 0

3 3

]

C =

[12 9

−1 −1

]

D =

[1 −3

1 −2

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 2

4 3

]

B =

[1 4

5 3

]

C =

[5 7

6 8

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 5 piezas del tipo a, 3 piezas del tipo

b, y 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 3 piezas

del tipo a, 2 piezas del tipo b, y 3 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 5 armados del tipo A

y 5 armados del tipo B. El tipo D que requiere 3 armados

del tipo A y 5 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 4 armados del tipo C y 3 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 2 armados del tipo C

y 4 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 4 armados tipo E y 5 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un C se requieren 4 As y 4 Bs

un D se requieren 2 As y 5 Bs

un E se requieren 2 Cs y 4 Ds

un F se requieren 3 Cs y 5 Ds

un G se requieren 136 As y 232 Bs

un H se requieren 114 As y 195 Bs

Determine

a) Cuantos objetos C y cuantos D se requiere para en-

samblar un objeto G.

b) Cuantos objetos C y cuantos D se requiere para en-

samblar un objeto H.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

b) Si la matriz A no es invertible, entonces A x = 0 tie-

ne infinitas soluciones.

Page 166: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 23 6

c) Si para un vector b el sistema A x = b tiene solucion

unica, entonces A no es invertible.

d) Si la matriz AT no es invertible, entonces A x = 0

tiene infinitas soluciones.

e) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A ·A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

28. Si

A =

2 1 4 1

1 8 2 3

1 7 3 7

8 2 8 3

determine:

1. M23 2. M44

3. C22 4. M12

5. M14

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −5− λ −3 1

0 2− λ 4

0 4 2− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = −3 y |B| = 2

calcule los determinantes de las matrices:

i) (2 A)−1

ii) A (2 B)T

iii) A B−1

iv) BT AT B−1

v) AT B A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 + 6R1

2. R4 ← R4 − 6R2

3. R1 ← −4R1

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:4 3 1 5 1

0 4 5 5 3

0 −8 −8 −6 −5

0 0 0 0 1

0 0 0 5 3

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 1 1 −1 −1 0 0

0 1 0 1 −1 0 1

0 0 −1 −1 −1 1 −1

0 0 0 −1 −1 0 0

0 0 0 0 −1 1 1

0 0 0 0 0 −1 0

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

1 −1 0 0 0 0 0

−1 1 1 0 0 0 0

1 0 0 −1 0 0 0

−1 0 −1 1 1 0 0

−1 0 1 1 0 1 0

−1 −1 1 −1 1 −1 −1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) AT B A

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← 6R4

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ↔ R7

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← R4 + 6R7

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

b) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

Page 167: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 23 7

c) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A) es

diferente de cero.

d) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es diferente de cero.

e) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A)

es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

Page 168: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:24

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ← R6 + 4R2

b) R4 ← 2R4

c) R4 ↔ R2

d) R4 ← R4 + 6R2

e) R4 ↔ R6

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 4 el renglon 2 multiplicado por 6

2) Intercambiar los renglones 4 y 2

3) Multiplicar el renglon 4 por 2

4) Sumarle al renglon 6 el renglon 2 multiplicado por 4

5) Intercambiar los renglones 4 y 6

6) Multiplicar el renglon 4 por 6

Respuesta:

2. Para la matriz A 2 1 3

4 2 4

7 2 −1

determine cada elemento (1, 3) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R1 ← 2R1

2) R1 ↔ R3

3) R3 ↔ R2

4) R3 ← R3 + 2R2

5) R1 ← R1 + 2R3

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

7 7 −7 21

0 1 0 1

0 0 1 1

b)

0 −3 1 −3

7 −1 3 −3

0 2 1 −2

c)

7 −21 −7 −7

0 8 0 2

0 0 7 8

d)

7 2 2 −3

1 −2 −1 −2

0 1 3 −1

e)

1 −7 2 3

0 8 2 −3

0 7 −1 −2

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 − 7R2

2) R3 ← R3 − 78 R2

3) R3 ← 17 R3

4) R1 ← 17 R1

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R1 ← 17 R1

7) R1 ← R1 + 7R3

8) R1 ← R1 + 1R3

9) R2 ← R2 − 17 R1

10) R1 ↔ R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 1 3

−2 0 4

]b)

[0 −3 −2

0 0 1

]c)

[−2 −3 −4

0 0 0

]d)

[1 3 0

0 0 1

]e)

[1 −1 4

1 −4 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

Page 169: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 24 2

2) Escalonada reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 1 0

0 1 1 1

0 0 5 1

b)

1 −4 −4 3

0 1 1 1

0 0 0 −3

0 0 0 0

c)

1 1 1 −3

0 1 0 4

0 2 0 8

d)

1 0 0 0 4

0 1 0 0 2

0 0 1 0 −4

e)

1 0 0 1

0 1 1 −2

0 0 0 −4

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Inconsistente

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−1 3 5 −5

−3 11 17 −17

−2 6 10 −10

b)

3 −2 −1 −7

−3 5 7 4

9 3 15 −30

6 2 10 −20

c)

2 3 −2 −7

6 12 −7 −28

−2 6 −3 −10

d)

−2 2 3 0

−6 6 7 −4

−6 6 9 0

e)

−1 2 3 −1

1 −2 0 0

2 −4 3 2

1 −2 −6 −1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 336 para ensamble,

73 para pruebas, y 65 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo clon.

Respuesta:

8. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (0, 3), Q(1, 2), y R(3, 4). A ma-

nera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 23oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 8o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 6o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de Boston.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e4 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 8 y′ + 16 y =(1 + 3x+ x2

)e4 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

11. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

27 + 12x− 7x2 − 2x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

Page 170: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 24 3

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTa

sTb

sTc

sTd

sTe

sTf

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + Tb + Td + T2) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 24o, Tb = 34o, Tc = 12o

Td = 15o, Te = 12o, Tf = 28o

Reporte solo el valor de T6.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

b) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

c) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

d) Si un SEL homogeneo 7× 7 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

e) Si un SEL 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 10 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

2) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

3) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b,d, f ]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 1, 1 >

b) < 1, 0, 1 >

c) < 1, 1, 1 >

d) < 4, 2, 0 >

e) < 2, 2, 3 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) f

2) 4 b + 2 d

3) b + d + f

4) d + f

5) b + f

6) 2 b + 2 d + 3 f

7) b

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f , c, e]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

b)

0 0 1 0

0 0 0 0

1 1 0 1

c)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

d)

0 1 0

1 0 1

0 0 0

e)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [c, f , c]

2) [f , e, f , f ]

3) [c, f ]

4) [f , e, c]

5) [c, e]

6) [e, e, f , e]

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 24 4

7) [c, f , e]

8) [f , e, e]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 2) de

1 0

0 0

1 0

·

[0 0 1

1 0 0

]

2. (2, 2) de

[1 1 1

0 0 1

0 0 0

0 1 0

0 1 1

3. (1, 1) de

1 0

1 0

1 0

·

[1 1

0 1

]

4. (2, 2) de

[0 0 1

0 0 0

0 1

1 1

1 1

5. (3, 1) de

0 1 1

1 0 0

1 1 1

·

0 0

0 0

0 0

Respuesta:

17. Si

A =

−2 −3 0

−1 0 −3

2 5 5

B =

−1 3 −2

−2 −3 3

−1 0 −3

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

6 6 5

5 1 4

4 6 3

1 5 1

x 6 4

y 4 4

z 2 3

=

44 70 63

24 42 36

34 54 49

20 28 27

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[3 2

3 1

]

B =

[0 2

−3 2

]

C =

[3 −1

3 3

]

Resuelva para X la ecuacion:

6 X + B = C (−6 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[−1 1

−2 0

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[−3 −4

1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

21. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[3 −4

1 −1

]

C =

[0 −3

1 1

]

D =

[2 3

−1 −3

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 172: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 24 5

22. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[−2 3

0 3

]

D =

[6 −5

−3 −7

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−4 −1

−3 −1

]

B =

[−3 4

−2 −1

]

C =

[0 2

2 −4

]

D =

[1 −4

0 −2

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 5

2 4

]

B =

[4 5

2 1

]

C =

[6 6

6 6

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + A Y + Z = B

X + A Y + Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 2 piezas del tipo a, 3 piezas del tipo

b, y 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 4 piezas

del tipo a, 4 piezas del tipo b, y 3 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 2 armados del tipo A

y 5 armados del tipo B. El tipo D que requiere 3 armados

del tipo A y 4 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 2 armados del tipo C y 4 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 4 armados del tipo C

y 4 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 5 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto C se requieren 4 objetos A y 3 objetos B

un objeto D se requieren 3 objetos A y 5 objetos B

un objeto E se requieren 4 objetos C y 4 objetos D

un objeto F se requieren 3 objetos C y 4 objetos D

5 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 1820

objetos A y 2135 objetos B

4 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 1244

objetos A y 1461 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos E y cuantos F se requiere para en-

samblar un objeto G

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A ·A es invertible.

b) Si la matriz A es invertible, entonces AT x = 0 tiene

infinitas soluciones.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 24 6

c) Si la matriz A no es invertible, entonces A x = 0 tie-

ne infinitas soluciones.

d) Si para un vector b el sistema A x = b no tiene so-

lucion, entonces A es invertible.

e) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

28. Si

A =

1 1 1 2

1 4 7 1

3 2 7 6

3 3 1 7

determine:

1. M14 2. C42

3. C12 4. M23

5. M13

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −2− λ 2 4

0 1− λ 3

0 3 1− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 2× 2 tales que

|A| = −3 y |B| = 4

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−3 A)−1

ii) A (−3 B)T

iii) A B−1

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R1 ← 2R1

2. R4 ← R4 − 3R2

3. R2 ↔ R3

4. R3 ← R3 − 4R1

la convierten en la matriz:1 2 2 4 5

0 4 5 3 3

0 8 12 9 9

0 0 0 0 4

0 0 0 1 4

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 −1 −1 1 0 1 0

0 1 1 1 0 −1 0

0 0 −1 1 −1 0 1

0 0 0 1 −1 0 −1

0 0 0 0 1 −1 0

0 0 0 0 0 1 −1

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

1 1 0 0 0 0 0

1 0 1 0 0 0 0

1 1 0 −1 0 0 0

0 −1 0 −1 1 0 0

0 −1 0 1 1 1 0

−1 −1 −1 −1 0 −1 −1

Calcule los determinantes de:

a) A−1

b) BT A B−1

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ↔ R6

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ← 6R2

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ← R2 + 6R6

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A) es

diferente de cero.

b) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(B)

es cero.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 24 7

c) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

d) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

e) Si (A BT) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

Page 175: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:25

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R4 ← 2R4

b) R4 ↔ R2

c) R4 ← R4 + 3R2

d) R3 ← R3 + 4R2

e) R4 ← 3R4

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 4 por 3

2) Intercambiar los renglones 4 y 3

3) Sumarle al renglon 4 el renglon 2 multiplicado por 3

4) Multiplicar el renglon 4 por 2

5) Sumarle al renglon 3 el renglon 2 multiplicado por 4

6) Intercambiar los renglones 4 y 2

Respuesta:

2. Para la matriz A 7 1 −1

7 −3 4

−2 1 −3

determine cada elemento (3, 2) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R2 ↔ R1

2) R3 ↔ R2

3) R3 ← 4R3

4) R2 ← R2 + 4R1

5) R3 ← R3 + 4R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

0 2 2 −1

3 3 −3 1

0 1 −1 −3

b)

3 3 −3 9

0 1 0 1

0 0 1 2

c)

3 −6 −3 −3

0 4 0 −3

0 0 3 4

d)

1 −3 −1 3

0 4 −3 −2

0 3 2 −1

e)

3 −3 2 −2

1 3 −2 −3

0 1 −1 1

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 1R3

2) R3 ← R3 − 34 R2

3) R2 ← R2 − 13 R1

4) R1 ← R1 + 3R3

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R3 ← 13 R3

7) R1 ↔ R2

8) R1 ← R1 − 3R2

9) R1 ← 13 R1

10) R1 ← 13 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 0 1

0 0 0

]b)

[2 −4 3

0 0 0

]c)

[1 −2 1

1 4 4

]d)

[0 1 −2

−3 0 −3

]

e)

1 0

0 0

0 0

indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada pero no reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 25 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 0 −1

0 0 1 0 −4

0 0 0 1 4

b)

1 0 0 −3

0 1 1 −3

0 0 0 −4

c)

1 0 1 0

0 1 1 −1

0 0 5 1

d)

1 1 −4 4

0 1 1 −4

0 0 0 1

0 0 0 0

e)

1 1 1 3

0 1 0 3

0 2 0 6

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

3 12 2 3

−6 −24 −2 −7

9 36 4 13

b)

2 2 2 −1

4 4 2 −3

−2 −2 −8 −3

6 6 8 0

c)

−2 3 2 −5

4 −4 −6 2

−4 4 5 −3

0 0 0 0

d)

2 −1 3 −5

−2 3 −1 7

−2 1 −3 5

e)

2 3 8 −10

−4 −4 −12 16

6 7 20 −26

6 13 32 −38

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 30oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 2o mayor que el

promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 10o menor que el promedio de temperatu-

ras en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de NY.

Respuesta:

8. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de

cafe: mezcla economica, mezcla especial y mezcla gourmet.

Estas mezclas se obtienen combinando grano mexicano,

grano colombiano y grano etıope. Para una bolsa de mezcla

economica requiere 300 g de mexicano y 200 g de colom-

biano. Para una bolsa de mezcla especial requiere 300 g de

mexicano, 100 g de colombiano y 100 g de etıope. Para una

bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g de mexicano, 300

g de colombiano y 100 g de etıope. El comerciante dispone

de 22 kg de grano mexicano, 20 kg de grano colombiano,

y 8 kg de grano etıope. Determina cuantas bolsas de ca-

da mezcla se pueden preparar si tiene que utilizarse todo

el grano disponible. Reporta solo las bolsas de la mezcla

gourmet. Sugerencia: Primero maneje todo en gramos y

despues divida las ecuaciones entre 100 antes de resolver.

Respuesta:

9. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−2, 1), Q(−1, 0), y R(1, 2). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

5 y′′ + 5 y′ + 2 y = 4 + 5x+ 5x2

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e3 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 6 y′ + 9 y =(5 + 3x+ x2

)e3 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

Page 177: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 25 3

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb s

Tc

sTc

sTd

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 10o, Tb = 37o, Tc = 16o

Td = 37o, Te = 25o, Tf = 15o

Reporte solo el valor de T4.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

b) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

c) Si un SEL 7 × 7 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

d) Si un SEL homogeneo 5× 5 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

e) Si un SEL homogeneo 4× 4 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 2 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

2) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

3) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f ,b,d]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 1, 0 >

b) < 0, 5, 5 >

c) < 1, 0, 1 >

d) < 1, 0, 0 >

e) < 1, 1, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) d

2) b + f

3) f

4) d + f

5) 5 b + 5 d

6) 2 b + 4 d + 4 f

7) b + d + f

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e,b,d]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

b)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

c)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

d)

0 0 1 0

0 0 0 0

1 1 0 1

e)

0 0 1 1

1 1 0 0

0 0 0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [d,b]

Page 178: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 25 4

2) [b,b, e, e]

3) [e,b, e]

4) [d,d, e,d]

5) [d, e, e]

6) [b,d]

7) [e,d,b]

8) [d,b, e]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 3) de

1 1

0 1

1 0

·

[0 1 0

1 1 0

]

2. (1, 2) de

[0 0 0

0 1 1

1 1 1

1 0 0

1 0 0

3. (2, 2) de

0 0

1 0

0 0

·

[0 1

0 1

]

4. (2, 1) de

[0 0 1

1 0 1

1 0

1 0

0 1

5. (1, 2) de

1 0 0

1 1 0

0 0 0

·

1 0

1 1

1 0

Respuesta:

17. Si

A =

−2 −2 −3

3 5 −3

−1 0 4

B =

−2 2 −1

4 −2 0

−2 −3 −3

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 4 2 4

x y z

3 6 3

2 2 5 0

3 1 1 2

3 2 4 1

=

26 18 38 8

33 23 49 10

33 18 33 15

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[−2 −3

5 4

]

B =

[2 −3

−1 4

]

C =

[0 0

2 −2

]

Resuelva para X la ecuacion:

3 X + B = C (−6 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[0 2

−2 0

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[−3 1

−4 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

21. Si:

A =

[−2 1

−3 1

]

B =

[4 −3

−1 1

]

C =

[2 −3

−1 0

]

D =

[−2 7

−1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)T − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

Page 179: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 25 5

22. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[4 −1

−3 1

]

C =

[2 −1

−3 3

]

D =

[−3 4

5 −10

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−2 1

−3 1

]

B =

[−8 1

−9 1

]

C =

[−2 1

−3 1

]

D =

[3 −4

1 −1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 2Y = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[6 2

4 4

]

B =

[3 2

5 4

]

C =

[7 3

9 9

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + A Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 5 piezas del tipo a, 3 piezas del tipo

b, y 3 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 3 piezas

del tipo a, 5 piezas del tipo b, y 4 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 4 armados del tipo A

y 3 armados del tipo B. El tipo D que requiere 4 armados

del tipo A y 5 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 3 armados del tipo C y 3 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 2 armados del tipo C

y 2 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 3 armados tipo E y 4 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un E se requieren 2 Cs y 3 Ds

un F se requieren 2 Cs y 5 Ds

un G se requieren 4 Es y 5 Fs

un H se requieren 3 Es y 3 Fs

un G se requieren 221 As y 184 Bs

un H se requieren 144 As y 120 Bs

Determine

a) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E.

b) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto F.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz AT es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

b) Si para un vector b el sistema A x = b no tiene so-

lucion, entonces A es invertible.

c) Si la matriz A ·A no es invertible, entonces A x = 0

tiene solucion unica.

Page 180: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 25 6

d) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

e) Si la matriz A no es invertible, entonces A x = 0 tie-

ne solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

28. Si

A =

5 6 3 5

4 2 8 6

2 8 6 1

8 5 3 7

determine:

1. C31 2. M23

3. M34 4. M12

5. C21

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −4− λ −3 −4

0 6− λ 1

0 1 6− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 3× 3 tales que

|A| = −4 y |B| = −2

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−3 A)−1

ii) A (−3 B)T

iii) A B−1

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 − 3R1

2. R4 ← R4 + 4R2

3. R1 ← −4R1

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:4 2 4 2 5

0 2 5 2 2

0 −4 −7 −3 −3

0 0 0 0 1

0 0 0 5 4

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 −1 0 1 −1 1 −1

0 1 0 −1 −1 0 1

0 0 1 0 0 0 1

0 0 0 −1 −1 0 −1

0 0 0 0 1 −1 0

0 0 0 0 0 1 −1

0 0 0 0 0 0 −1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

−1 −1 0 0 0 0 0

0 −1 −1 0 0 0 0

1 −1 0 −1 0 0 0

0 1 0 0 −1 0 0

0 −1 1 0 −1 1 0

0 0 0 1 −1 1 −1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) A B

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ↔ R1

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← 4R7

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← R7 + 4R1

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A)

es cero.

b) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

c) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

Page 181: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 25 7

d) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A) es

diferente de cero.

e) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) es

cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

Page 182: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:26

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ↔ R2

b) R6 ↔ R4

c) R2 ← R2 + 6R4

d) R6 ← 4R6

e) R6 ← R6 + 2R4

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 6 el renglon 4 multiplicado por 2

2) Multiplicar el renglon 6 por 2

3) Multiplicar el renglon 6 por 4

4) Intercambiar los renglones 6 y 4

5) Intercambiar los renglones 6 y 2

6) Sumarle al renglon 2 el renglon 4 multiplicado por 6

Respuesta:

2. Para la matriz A 9 2 3

5 −3 −1

8 3 −6

determine cada elemento (2, 3) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R2 ← R2 + 3R3

2) R3 ↔ R1

3) R3 ← R3 + 3R1

4) R3 ← R3 + 3R2

5) R2 ← 3R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

3 −2 2 1

1 2 3 −3

0 −3 3 3

b)

3 3 −3 −6

0 1 0 2

0 0 1 −3

c)

3 −3 −3 −9

0 4 0 1

0 0 3 4

d)

1 −3 −3 2

0 4 −1 2

0 3 −3 −1

e)

0 3 2 −2

3 3 2 1

0 2 1 −2

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 − 3R2

2) R1 ← 13 R1

3) R3 ← R3 − 34 R2

4) R1 ↔ R2

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R3 ← 13 R3

7) R2 ← R2 − 13 R1

8) R1 ← 13 R1

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R1 ← R1 + 3R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 −2 1

−4 −1 4

]b)

[0 1 0

−4 0 −4

]c)

[0 2 −4

0 0 3

]d)

[1 0 0

0 1 2

]e)

[1 −4 4

0 1 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

Page 183: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 26 2

2) Escalonada pero no reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 −3 −2

0 0 1 1

0 0 1 0

0 0 0 0

b)

1 0 1 0

0 1 1 −2

0 0 4 1

c)

1 0 0 0 −2

0 1 0 0 −2

0 0 1 0 4

d)

1 −2 2 4

0 1 1 −3

0 0 0 3

0 0 0 0

e)

1 1 1 −4

0 1 0 3

0 2 0 6

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Inconsistente

2) Consistente con solucion unica

3) Consistente con soluciones infinitas

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

3 3 2 4

6 6 5 10

9 11 5 8

b)

2 4 −1 4

4 8 −4 12

−4 −8 2 −8

c)

3 −2 2 −9

9 −8 5 −30

−3 4 2 9

0 0 0 0

d)

2 −1 −2 1

4 −3 −6 5

4 −5 −12 15

e)

2 −1 −7 5

6 −4 −22 16

4 −2 −14 10

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (0, 1), Q(1, 0), y R(3, 2). A ma-

nera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

Respuesta:

8. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 25oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 4o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 5o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de Boston.

Respuesta:

9. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 304 para ensamble,

65 para pruebas, y 59 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo lenta-pero-segura.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

−28− 8x+ 14x2 + 6x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

2 y′′ + 3 y′ + 2 y = 5 + 4x+ 5x2

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

Page 184: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 26 3

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb

sTb

sTc

sTd

sTd

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 32o, Tb = 18o, Tc = 21o

Td = 16o, Te = 27o, Tf = 32o

Reporte solo el valor de T2.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL 5 × 5 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

b) Si un SEL 9 × 9 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

c) Si un SEL homogeneo 8× 8 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

d) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

e) Si un SEL homogeneo 10 × 10 tiene una matriz au-

mentada reducida con 8 pivotes, entonces el sistema

tiene infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

2) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

3) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f ,a,b]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 0, 0 >

b) < 2, 5, 5 >

c) < 1, 1, 1 >

d) < 1, 1, 0 >

e) < 5, 2, 0 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a + b

2) a + b + f

3) f

4) 5 a + 5 b + 2 f

5) b

6) a + f

7) 2 a + 5 f

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, f ,d]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1

1 0

0 0

b)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

c)

1 0

0 0

0 1

d)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

e)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [a,d, f ]

2) [a,d,a, f ]

3) [a,d,d]

Page 185: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 26 4

4) [f ,a,d]

5) [f ,a]

6) [f , f ,a,a]

7) [a,d]

8) [a, f ,a]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 1) de

0 0

0 0

0 0

·

[0 1 0

0 1 1

]

2. (1, 2) de

[0 0 0

0 0 0

1 0 1

1 1 1

1 0 1

3. (1, 2) de

1 1

1 1

1 0

·

[1 0

1 0

]

4. (2, 2) de

[0 1 0

1 1 1

1 1

1 0

0 0

5. (1, 2) de

1 1 0

0 0 0

0 1 0

·

0 0

0 0

1 1

Respuesta:

17. Si

A =

0 0 1

5 −2 −1

0 −3 4

B =

1 4 1

2 4 1

1 0 2

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 3 1 4

4 6 3

x y z

4 2 5 2

3 3 2 0

2 3 3 −1

=

23 21 29 2

40 35 41 5

18 20 21 −2

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[5 3

0 5

]

B =

[4 2

−1 3

]

C =

[−1 −1

4 −3

]

Resuelva para X la ecuacion:

6 X + B = C(−7 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[−1 0

−1 0

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[2 1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

21. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[−1 −1

2 −2

]

D =

[5 0

−5 5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

Page 186: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 26 5

22. Si:

A =

[−2 1

−3 1

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[−3 −1

−3 1

]

D =

[10 −1

5 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−8 −14

2 4

]

C =

[−3 −4

1 1

]

D =

[2 1

−3 −1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 5Y = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 4

4 3

]

B =

[3 4

3 3

]

C =

[6 9

7 8

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + A Y + Z = B

X + A Y + Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 2 piezas del tipo a, 4 piezas del tipo

b, y 2 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 4 piezas

del tipo a, 3 piezas del tipo b, y 4 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 3 armados del tipo A

y 2 armados del tipo B. El tipo D que requiere 5 armados

del tipo A y 5 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 4 armados del tipo C y 3 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 5 armados del tipo C

y 3 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 4 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto C se requieren 3 objetos A y 5 objetos B

un objeto D se requieren 3 objetos A y 3 objetos B

un objeto G se requieren 5 objetos E y 2 objetos F

un objeto H se requieren 5 objetos E y 5 objetos F

3 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 1650

objetos A y 2120 objetos B

5 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 1470

objetos A y 1880 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

b) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A ·A es invertible.

Page 187: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 26 6

c) Si para un vector b el sistema A x = b no tiene so-

lucion, entonces A es invertible.

d) Si la matriz A es invertible, entonces AT x = 0 tiene

infinitas soluciones.

e) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

28. Si

A =

2 3 5 5

8 7 2 6

1 1 4 8

2 5 1 2

determine:

1. M31 2. C22

3. M42 4. M14

5. M44

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −5− λ 2 4

0 1− λ 2

0 2 1− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = −2 y |B| = −2

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (−3 B)T

ii) (−3 A)−1

iii) AT B

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R1 ← −5R1

3. R3 ← R3 − 2R1

4. R4 ← R4 − 6R2

la convierten en la matriz:3 2 2 5 4

0 2 2 3 1

0 −8 −4 −7 −3

0 0 0 0 3

0 0 0 3 2

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 0 1 −1 1 0 1

0 −1 −1 1 −1 −1 1

0 0 −1 −1 1 0 −1

0 0 0 1 −1 −1 1

0 0 0 0 1 0 −1

0 0 0 0 0 −1 0

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

1 −1 0 0 0 0 0

0 −1 −1 0 0 0 0

−1 0 0 −1 0 0 0

−1 1 0 1 1 0 0

1 0 1 −1 1 1 0

0 −1 1 1 −1 −1 1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) BT A B

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ← R2 + 4R5

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ↔ R5

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ← 4R2

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si (A B) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es cero.

b) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

Page 188: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 26 7

c) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A) es

diferente de cero.

d) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

e) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

Page 189: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:27

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ← R6 + 2R3

b) R2 ↔ R6

c) R2 ← R2 + 6R3

d) R2 ↔ R3

e) R2 ← 6R2

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 2 y 3

2) Sumarle al renglon 2 el renglon 3 multiplicado por 6

3) Multiplicar el renglon 2 por 6

4) Multiplicar el renglon 2 por 3

5) Intercambiar los renglones 2 y 6

6) Sumarle al renglon 6 el renglon 3 multiplicado por 2

Respuesta:

2. Para la matriz A −1 2 −7

3 1 4

9 2 −5

determine cada elemento (3, 2) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R2 ← R2 + 2R1

2) R3 ← R3 + 2R2

3) R3 ← 2R3

4) R2 ← R2 + 2R3

5) R2 ↔ R1

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

3 3 −3 −9

0 1 0 2

0 0 1 1

b)

3 −3 3 2

1 −3 1 2

0 −1 −3 1

c)

0 −2 3 −3

3 1 3 3

0 1 −1 −3

d)

3 −9 −3 −3

0 4 0 −2

0 0 3 4

e)

1 −3 −1 −3

0 4 −1 −2

0 3 −3 −1

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 1R3

2) R3 ← 13 R3

3) R1 ← R1 + 1R3

4) R2 ← R2 − 13 R1

5) R1 ↔ R2

6) R1 ← R1 + 3R3

7) R3 ← R3 − 34 R2

8) R1 ← R1 − 3R2

9) R1 ← 13 R1

10) R1 ← 13 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 −3 −1

3 −1 −4

]b)

[0 0 0

0 2 −1

]

c)

1 0

0 0

0 0

d)

[1 −3 −4

0 1 0

]e)

[4 1 4

0 0 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

2) Escalonada pero no reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Page 190: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 27 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 −2

0 1 1 4

0 0 0 −2

b)

1 −2 −2 4

0 1 1 1

0 0 3 −3

0 0 0 0

c)

1 0 1 0

0 1 1 −4

0 0 4 1

d)

1 −2 −2 1

0 1 1 1

0 0 0 −1

0 0 0 0

e)

1 1 3 −4

0 0 1 −1

0 0 4 0

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Inconsistente

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−1 2 −5 3

1 1 −4 6

−2 10 −28 24

1 −8 23 −21

b)

2 −4 −1 6

4 −8 1 6

4 −8 −2 12

c)

2 3 8 −1

−4 −8 −20 −1

−4 −12 −28 −6

4 2 8 −10

d)

2 −1 3 10

8 −4 13 43

−2 4 0 8

e)

−2 3 −1 2

4 −4 0 4

−4 4 −1 −2

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 448 para ensamble,

96 para pruebas, y 85 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo canon.

Respuesta:

8. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 26oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 8o mayor que el

promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 10o menor que el promedio de temperatu-

ras en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de Montreal.

Respuesta:

9. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−4, 1), Q(−3, 0), y R(−1, 2). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B y C que cumplen:

140− 22x

(5 + x) (25 + x2)=

A

5 + x+

C +B x

25 + x2

Reporta el valor de C.

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e2 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 4 y′ + 4 y =(2 + 2x+ 2x2

)e2 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

Page 191: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 27 3

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTb

sTb s

Tc

sTc

sTd

sTe

sTf

sTf s

Tf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + Tc + T2 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 33o, Tb = 11o, Tc = 21o

Td = 10o, Te = 10o, Tf = 39o

Reporte solo el valor de T4.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL 7 × 7 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

b) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

c) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

d) Si un SEL homogeneo 6× 6 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

e) Si un SEL 7 × 7 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

2) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

3) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b, e,d]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 3, 2, 0 >

b) < 1, 0, 0 >

c) < 0, 1, 0 >

d) < 3, 4, 5 >

e) < 1, 0, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) b + d + e

2) 3 b + 5 d + 4 e

3) b

4) e

5) b + e

6) b + d

7) 3 b + 2 e

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b, e,a]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 0

1 0 1

0 0 0

b)

0 0 1 0

0 0 0 0

1 1 0 1

c)

1 0

0 0

0 1

d)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

e)

0 0 1

1 0 0

0 1 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [e,b,a,b]

2) [a,a,b,a]

3) [b,a]

Page 192: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 27 4

4) [e,b]

5) [a, e,b]

6) [e,b, e]

7) [a,b,b]

8) [e,a,b]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 2) de

1 1

1 1

0 0

·

[0 0 1

1 0 1

]

2. (2, 2) de

[0 1 1

0 1 1

1 1 0

0 1 0

1 0 1

3. (1, 2) de

1 1

0 0

1 0

·

[0 0

0 1

]

4. (1, 1) de

[1 1 1

1 1 0

0 1

0 1

0 0

5. (3, 1) de

0 0 0

0 1 0

0 0 0

·

1 0

1 0

0 0

Respuesta:

17. Si

A =

0 5 1

5 0 0

1 −1 −2

B =

−3 0 0

4 5 2

4 −2 0

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

6 3 3

3 4 2

2 4 2

3 −1 1

1 3 x

1 6 y

3 2 z

=

18 42 30

13 37 23

12 34 20

5 5 7

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[0 −1

0 −3

]

B =

[−1 1

0 −3

]

C =

[2 −3

−2 5

]

Resuelva para X la ecuacion:

5 X + B = C(−6 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[0 2

−2 0

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[−2 −3

1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

21. Si:

A =

[−4 −1

−3 −1

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[3 −1

0 −2

]

D =

[−12 −1

1 7

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 193: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 27 5

22. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[2 −3

1 −1

]

C =

[4 −3

−1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:((

A X−1)T

B)T

= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[4 −1

−3 1

]

B =

[22 −8

−14 4

]

C =

[3 −4

1 −1

]

D =

[3 −4

1 −1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 5Y = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[3 3

5 6

]

B =

[3 5

1 1

]

C =

[6 8

4 2

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + Y + A Z = B

X + A Y + A Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 2 piezas del tipo a, 2 piezas del tipo

b, y 3 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 2 piezas

del tipo a, 3 piezas del tipo b, y 2 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 3 armados del tipo A

y 4 armados del tipo B. El tipo D que requiere 3 armados

del tipo A y 3 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 3 armados del tipo C y 2 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 4 armados del tipo C

y 3 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 5 armados tipo E y 5 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto C se requieren 5 objetos A y 3 objetos B

un objeto D se requieren 4 objetos A y 4 objetos B

un objeto G se requieren 5 objetos E y 2 objetos F

un objeto H se requieren 3 objetos E y 3 objetos F

3 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 1197

objetos A y 867 objetos B

3 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 1017

objetos A y 735 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si para un vector b el sistema A x = b no tiene so-

lucion, entonces A es invertible.

b) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

Page 194: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 27 6

c) Si la matriz A no es invertible, entonces AT x = 0

tiene solucion unica.

d) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

e) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A ·A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

28. Si

A =

6 6 1 7

7 2 5 2

2 4 2 1

7 8 2 1

determine:

1. C43 2. C23

3. C13 4. C24

5. C33

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −2− λ 0 −1

0 6− λ 3

0 3 6− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = −3 y |B| = −1

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−3 A)−1

ii) A (−3 B)T

iii) AT B

iv) BT AT B−1 A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R1 ← 2R1

2. R3 ← R3 − 5R1

3. R2 ↔ R3

4. R4 ← R4 + 2R2

la convierten en la matriz:5 3 1 5 3

0 0 2 3 1

0 2 2 2 5

0 0 0 2 3

0 0 0 6 10

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 1 0 0 −1 −1 −1

0 −1 1 1 1 −1 −1

0 0 1 −1 1 1 −1

0 0 0 1 0 −1 0

0 0 0 0 −1 −1 −1

0 0 0 0 0 −1 0

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

−1 1 0 0 0 0 0

0 0 1 0 0 0 0

1 0 1 1 0 0 0

0 1 0 −1 −1 0 0

1 −1 1 0 1 1 0

0 1 1 1 0 1 −1

Calcule los determinantes de:

a)(A−1

)Tb) AT B A

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← R4 + 3R6

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ↔ R6

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← 3R4

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(B)

es cero.

b) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

Page 195: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 27 7

c) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

d) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) es

cero.

e) Si (A B) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

Page 196: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:28

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R3 ← 5R3

b) R6 ← R6 + 3R5

c) R3 ← 6R3

d) R3 ↔ R6

e) R3 ↔ R5

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 3 y 5

2) Multiplicar el renglon 3 por 5

3) Multiplicar el renglon 3 por 6

4) Sumarle al renglon 6 el renglon 5 multiplicado por 3

5) Sumarle al renglon 3 el renglon 5 multiplicado por 6

6) Intercambiar los renglones 3 y 6

Respuesta:

2. Para la matriz A 2 1 −2

8 −3 −5

1 −1 3

determine cada elemento (1, 2) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R1 ← R1 + 3R2

2) R2 ← R2 + 3R3

3) R1 ← 3R1

4) R1 ↔ R2

5) R2 ↔ R3

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

0 −3 3 −1

5 −3 1 −1

0 1 −1 3

b)

1 −5 1 3

0 6 −2 3

0 5 −3 −3

c)

5 5 −5 −5

0 1 0 2

0 0 1 2

d)

5 −3 −2 −3

1 −1 −2 −3

0 −1 1 −2

e)

5 −5 −5 10

0 6 0 3

0 0 5 6

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 1R3

2) R1 ← R1 + 5R3

3) R3 ← 15 R3

4) R1 ← 15 R1

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R1 ← R1 − 5R2

7) R1 ← 15 R1

8) R3 ← R3 − 56 R2

9) R2 ← R2 − 15 R1

10) R1 ↔ R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 −4 3

1 −3 4

]b)

[0 1 0

0 0 0

]c)

[1 −2 1

0 1 −4

]

d)

1 0

0 0

0 0

e)

[0 0 0

0 −2 −3

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

2) Escalonada pero no reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Page 197: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 28 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 0 −1

0 1 0 0 −2

0 0 1 0 4

b)

1 −1 3 −4

0 1 1 −4

0 0 3 −2

0 0 0 0

c)

1 0 1 0

0 1 1 −1

0 0 2 1

d)

1 −1 3 1

0 1 1 −3

0 0 0 −4

0 0 0 0

e)

1 1 1 −4

0 1 0 1

0 2 0 2

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Inconsistente

3) Consistente con soluciones infinitas

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−2 −1 2 3

4 5 −2 −17

−4 −5 0 19

0 0 0 0

b)

3 3 9 −9

9 11 29 −29

−3 −3 −9 9

c)

3 3 2 −18

12 12 9 −75

12 14 10 −80

d)

3 2 −1 8

−6 −5 1 −11

−3 −1 1 −10

e)

−1 −3 −1 −2

2 6 4 7

−2 −6 2 1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla de la casa, mezcla especial y mezcla gourmet. Estas

mezclas se obtienen combinando grano hondureno, grano

brasileno y grano keniano. Para una bolsa de mezcla de

la casa requiere 300 g de hondureno y 200 g de brasileno.

Para una bolsa de mezcla especial requiere 200 g de hon-

dureno, 200 g de brasileno y 100 g de keniano. Para una

bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g de hondureno, 300

g de brasileno y 100 g de keniano. El comerciante dispone

de 20 kg de grano hondureno, 27 kg de grano brasileno, y

8 kg de grano keniano. Determina cuantas bolsas de ca-

da mezcla se pueden preparar si tiene que utilizarse todo

el grano disponible. Reporta solo las bolsas de la mezcla

gourmet. Sugerencia: Primero maneje todo en gramos y

despues divida las ecuaciones entre 100 antes de resolver.

Respuesta:

8. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 20oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 8o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 6o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de Boston.

Respuesta:

9. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (1, 3), Q(2, 2), y R(4, 4). A ma-

nera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

−1− 12x+ 3x2 + 6x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

11. Calcule las constantes A,B y C que cumplen:

−54− 3x− x2

(−3 + x) (9 + x2)=

A

−3 + x+

C +B x

9 + x2

Reporta el valor de C.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

Page 198: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 28 3

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTb

sTc

sTd

sTd

sTd

sTe

sTe

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + Td + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 24o, Tb = 10o, Tc = 22o

Td = 10o, Te = 11o, Tf = 27o

Reporte solo el valor de T4.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL 8 × 8 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

b) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

c) Si un SEL 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 9 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

d) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

e) Si un SEL homogeneo 7× 7 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

2) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

3) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c, f , e]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 2, 0, 2 >

b) < 1, 1, 1 >

c) < 3, 5, 3 >

d) < 0, 1, 0 >

e) < 1, 0, 0 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) e + f

2) c + f

3) 3 c + 3 e + 5 f

4) f

5) c

6) 2 c + 2 e

7) c + e + f

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e,b,a]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

b)

0 0 1 1

1 1 0 0

0 0 0 0

c)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

d)

1 0 1 0

0 0 0 1

0 1 0 0

e)

0 1 0

1 0 1

0 0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [b, e,a]

2) [e,a]

3) [b,a]

Page 199: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 28 4

4) [e,a,a]

5) [a,b, e]

6) [e,a, e,b]

7) [b,b, e, e]

8) [b, e,b]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 2) de

1 1

0 1

1 0

·

[0 0 1

0 0 0

]

2. (1, 2) de

[1 1 0

0 0 0

0 1 0

1 1 0

1 0 1

3. (3, 2) de

1 1

0 1

0 0

·

[0 1

0 1

]

4. (2, 2) de

[1 0 1

1 1 1

0 1

1 0

1 0

5. (2, 1) de

0 1 1

1 0 0

1 1 0

·

1 0

0 1

0 0

Respuesta:

17. Si

A =

1 −1 0

−2 2 −3

4 −1 4

B =

2 1 2

1 0 5

5 5 1

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: x y z

5 4 5

4 3 6

6 6 4 0

5 4 5 1

3 5 2 −2

=

40 41 35 −1

65 71 50 −6

57 66 43 −9

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[1 5

4 3

]

B =

[5 0

4 1

]

C =

[5 2

−1 −3

]

Resuelva para X la ecuacion:

2 X + B = C(−2 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[−1 −2

1 0

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[4 −1

−3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

21. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[2 1

−3 −1

]

C =

[−2 0

−3 −3

]

D =

[4 1

6 10

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 200: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 28 5

22. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[−3 −4

1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:((

A X−1)T

B)T

= C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−2 1

−3 1

]

B =

[−7 6

−19 4

]

C =

[3 1

−4 −1

]

D =

[−2 1

−3 1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 5Y = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[5 4

4 6

]

B =

[3 1

1 4

]

C =

[7 4

4 8

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + A Y + Z = B

X + A Y + Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 5 piezas del tipo a, 5 piezas del tipo

b, y 2 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 4 piezas

del tipo a, 5 piezas del tipo b, y 3 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 3 armados del tipo A

y 4 armados del tipo B. El tipo D que requiere 3 armados

del tipo A y 4 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 3 armados del tipo C y 5 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 2 armados del tipo C

y 4 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 6 armados tipo E y 4 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un C se requieren 5 As y 3 Bs

un D se requieren 4 As y 5 Bs

un E se requieren 2 Cs y 4 Ds

un F se requieren 5 Cs y 3 Ds

un G se requieren 126 As y 112 Bs

un H se requieren 263 As y 228 Bs

Determine

a) Cuantos objetos C y cuantos D se requiere para en-

samblar un objeto G.

b) Cuantos objetos C y cuantos D se requiere para en-

samblar un objeto H.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A ·A es invertible.

b) Si la matriz AT es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

c) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

d) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

Page 201: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 28 6

e) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

28. Si

A =

8 5 1 1

5 4 1 2

3 7 3 7

7 8 1 5

determine:

1. M24 2. M43

3. M42 4. C34

5. C23

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −3− λ 1 −3

0 4− λ 6

0 6 4− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 2× 2 tales que

|A| = −2 y |B| = 3

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (−3 B)T

ii) (−3 A)−1

iii) A−1 B

iv) BT AT B−1 A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R1 ← −5R1

2. R3 ← R3 + 4R1

3. R4 ← R4 − 5R2

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:1 4 1 4 2

0 0 3 5 1

0 4 3 5 2

0 0 0 2 5

0 0 0 8 21

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 −1 −1 −1 1 −1 0

0 1 1 0 0 1 0

0 0 1 0 0 −1 −1

0 0 0 −1 −1 0 0

0 0 0 0 −1 −1 0

0 0 0 0 0 1 1

0 0 0 0 0 0 −1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

0 1 0 0 0 0 0

1 0 −1 0 0 0 0

1 −1 0 −1 0 0 0

0 0 0 0 1 0 0

0 0 0 1 1 1 0

1 −1 0 0 0 0 −1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) A B

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ↔ R6

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ← 3R5

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ← R5 + 3R6

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si (A BT) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es diferente de cero.

b) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

c) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces det(A)

es cero.

d) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(B)

es cero.

e) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

Page 202: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:29

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R5 ↔ R2

b) R2 ← R2 + 5R4

c) R5 ↔ R4

d) R5 ← 2R5

e) R5 ← R5 + 2R4

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 5 y 2

2) Sumarle al renglon 2 el renglon 4 multiplicado por 5

3) Multiplicar el renglon 5 por 2

4) Multiplicar el renglon 5 por 4

5) Sumarle al renglon 5 el renglon 4 multiplicado por 2

6) Intercambiar los renglones 5 y 4

Respuesta:

2. Para la matriz A 6 1 −7

4 −3 −5

3 2 −7

determine cada elemento (2, 3) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R3 ↔ R1

2) R3 ← R3 − 2R2

3) R2 ← R2 − 2R3

4) R2 ↔ R3

5) R2 ← −2R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

1 −11 3 1

0 12 1 −3

0 11 −2 −1

b)

11 2 −2 1

1 2 3 −2

0 −3 −1 −2

c)

11 −22 −11 33

0 12 0 3

0 0 11 12

d)

11 11 −11 11

0 1 0 1

0 0 1 1

e)

0 2 2 −3

11 −3 −3 −1

0 3 −1 −2

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 11R3

2) R1 ← R1 + 1R3

3) R1 ← 111 R1

4) R1 ← 111 R1

5) R1 ↔ R2

6) R1 ← R1 + 1R3

7) R3 ← R3 − 1112 R2

8) R1 ← R1 − 11R2

9) R3 ← 111 R3

10) R2 ← R2 − 111 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 0 0

0 0 0

]b)

[4 1 1

0 −3 3

]c)

[−1 −3 −4

0 0 0

]d)

[0 4 −1

4 −3 3

]e)

[0 1 3

−1 0 3

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

Page 203: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 29 2

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada pero no reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 1 −3

0 1 0 −2

0 2 0 −4

b)

1 0 1 0

0 1 1 −1

0 0 2 1

c)

1 1 −1 −3

0 0 1 −2

0 0 2 0

0 0 0 0

d)

1 1 1 2

0 1 1 2

0 0 0 −2

0 0 0 0

e)

1 0 0 −2

0 1 1 −1

0 0 0 1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Inconsistente

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

3 −1 3 −6

−6 0 −4 10

−3 3 −3 12

b)

−2 −2 2 2

−4 −4 3 6

4 4 −4 −4

c)

−1 2 4 5

−2 7 11 16

1 −2 −4 −5

d)

−1 3 12 −8

−3 12 45 −30

−3 18 63 −42

−3 18 63 −42

e)

3 6 −2 −2

−3 −6 1 4

6 12 −6 2

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla economica, mezcla especial y mezcla gourmet. Estas

mezclas se obtienen combinando grano dominicano, grano

costarriqueno y grano keniano. Para una bolsa de mezcla

economica requiere 300 g de dominicano y 200 g de costa-

rriqueno. Para una bolsa de mezcla especial requiere 300 g

de dominicano, 100 g de costarriqueno y 100 g de keniano.

Para una bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g de do-

minicano, 300 g de costarriqueno y 100 g de keniano. El

comerciante dispone de 32 kg de grano dominicano, 28 kg

de grano costarriqueno, y 10 kg de grano keniano. Deter-

mina cuantas bolsas de cada mezcla se pueden preparar

si tiene que utilizarse todo el grano disponible. Reporta

solo las bolsas de la mezcla gourmet. Sugerencia: Prime-

ro maneje todo en gramos y despues divida las ecuaciones

entre 100 antes de resolver.

Respuesta:

8. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (2, 4), Q(3, 3), y R(5, 5). A ma-

nera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

Respuesta:

9. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 620 para ensamble,

131 para pruebas, y 111 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo clon.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

−17− 9x+ 17x2 + 11x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

11. Calcule las constantes A,B y C que cumplen:

−186− 31x− 12x2

(6 + x) (36 + x2)=

A

6 + x+

C +B x

36 + x2

Reporta el valor de A.

Respuesta:

Page 204: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 29 3

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTb

sTc

sTc

sTcs

Td

sTd

sTd

sTe

sTf

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + Td + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 18o, Tb = 18o, Tc = 26o

Td = 35o, Te = 15o, Tf = 35o

Reporte solo el valor de T1.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL 9 × 9 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

b) Si un SEL homogeneo 4× 4 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 2 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

c) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

d) Si un SEL homogeneo 9× 9 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 8 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

e) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

2) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

3) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, e, c]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 1, 0 >

b) < 1, 0, 1 >

c) < 0, 0, 1 >

d) < 4, 4, 2 >

e) < 0, 1, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) c + e

2) 4 a + 2 c

3) e

4) a + c

5) c

6) 4 a + 2 c + 4 e

7) a + c + e

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b,a, c]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

b)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

c)

0 0

1 0

0 1

d)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

e)

0 1 0

1 0 1

0 0 0

Page 205: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 29 4

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [b, c,a]

2) [c,a,b]

3) [a,b,a]

4) [a, c]

5) [a,a,b,b]

6) [b, c, c]

7) [a,b]

8) [b, c,b,b]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 2) de

1 1

0 1

0 1

·

[1 1 1

0 1 1

]

2. (1, 3) de

[1 1 1

0 1 1

1 0 0

0 1 0

0 0 0

3. (2, 1) de

1 1

0 0

1 0

·

[1 0

1 1

]

4. (1, 1) de

[0 0 1

1 1 1

0 0

1 0

1 0

5. (3, 2) de

0 0 1

0 1 0

0 0 1

·

0 0

0 1

0 0

Respuesta:

17. Si

A =

2 5 3

4 1 3

−3 2 4

B =

3 0 −3

4 −3 −2

0 0 0

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 5 5 1

x y z

1 2 1

2 4 5 −2

1 3 5 −2

5 5 3 0

=

20 40 53 −20

15 21 21 −6

9 15 18 −6

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[4 0

2 5

]

B =

[2 2

−3 −2

]

C =

[1 2

2 1

]

Resuelva para X la ecuacion:

5 X + B = C(−3 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[0 −3

3 2

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[−3 −4

1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

21. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[3 −1

1 −3

]

D =

[−10 1

−5 5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 2 C = D

Page 206: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 29 5

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[2 1

−3 −1

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[−3 1

−3 −2

]

D =

[12 −7

10 5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[2 1

−3 −1

]

B =

[−2 −4

1 −2

]

C =

[14 12

−4 −4

]

D =

[−1 0

−1 −1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 2

2 3

]

B =

[1 4

5 4

]

C =

[6 8

6 5

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + A Y + Z = B

X + A Y + Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 3 piezas del tipo a, 2 piezas del tipo

b, y 3 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 5 piezas

del tipo a, 5 piezas del tipo b, y 5 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 3 armados del tipo A

y 4 armados del tipo B. El tipo D que requiere 4 armados

del tipo A y 3 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 4 armados del tipo C y 4 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 2 armados del tipo C

y 3 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 3 armados tipo E y 5 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un C se requieren 3 As y 4 Bs

un D se requieren 4 As y 2 Bs

un E se requieren 5 Cs y 2 Ds

un F se requieren 5 Cs y 3 Ds

un G se requieren 177 As y 176 Bs

un H se requieren 127 As y 126 Bs

Determine

a) Cuantos objetos C y cuantos D se requiere para en-

samblar un objeto G.

b) Cuantos objetos C y cuantos D se requiere para en-

samblar un objeto H.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A no es invertible, entonces AT x = 0

tiene solucion unica.

b) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

Page 207: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 29 6

c) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A ·A es invertible.

d) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

e) Si para un vector b el sistema A x = b tiene solucion

unica, entonces A no es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

28. Si

A =

6 7 2 1

2 6 2 3

1 2 5 7

3 8 3 5

determine:

1. M13 2. C12

3. M43 4. C23

5. M24

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −1− λ 1 0

0 3− λ 1

0 1 3− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 2× 2 tales que

|A| = −3 y |B| = −5

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (−4 B)T

ii) (−4 A)−1

iii) AT B

iv) BT AT B−1

v) AT B A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R4 ← R4 + 2R2

2. R2 ↔ R3

3. R3 ← R3 − 3R1

4. R1 ← −2R1

la convierten en la matriz:3 5 4 4 4

0 0 3 3 2

0 3 5 3 5

0 0 0 2 5

0 0 0 8 25

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 1 −1 1 0 0 1

0 −1 0 0 1 0 −1

0 0 −1 −1 −1 0 0

0 0 0 −1 −1 1 0

0 0 0 0 1 1 −1

0 0 0 0 0 1 0

0 0 0 0 0 0 −1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

1 1 0 0 0 0 0

−1 1 −1 0 0 0 0

1 0 1 1 0 0 0

1 −1 0 −1 −1 0 0

−1 0 0 0 0 1 0

0 −1 −1 1 −1 0 −1

Calcule los determinantes de:

a) A−1

b) BT A B−1

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ↔ R6

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ← 6R2

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ← R2 + 6R6

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si (A BT) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es cero.

b) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

Page 208: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 29 7

c) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(B)

es cero.

d) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

e) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) es

diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

Page 209: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:30

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R3 ↔ R4

b) R3 ← 4R3

c) R3 ← 5R3

d) R3 ↔ R5

e) R3 ← R3 + 5R4

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 3 y 5

2) Multiplicar el renglon 3 por 5

3) Sumarle al renglon 5 el renglon 4 multiplicado por 3

4) Multiplicar el renglon 3 por 4

5) Sumarle al renglon 3 el renglon 4 multiplicado por 5

6) Intercambiar los renglones 3 y 4

Respuesta:

2. Para la matriz A 1 −2 −5

3 −2 −7

7 1 −2

determine cada elemento (3, 1) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R3 ← R3 + 4R1

2) R3 ↔ R1

3) R1 ← R1 + 4R3

4) R1 ← R1 + 4R2

5) R3 ← 4R3

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

1 −2 −2 −2

0 3 3 1

0 2 2 −2

b)

2 2 −2 −6

0 1 0 −1

0 0 1 2

c)

2 −2 2 −2

1 2 −2 3

0 −2 3 −3

d)

2 −4 −2 2

0 3 0 −3

0 0 2 3

e)

0 −2 −2 2

2 3 3 3

0 −2 −2 1

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 1R3

2) R2 ← R2 − 12 R1

3) R1 ← R1 − 2R2

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R1 ← 12 R1

6) R1 ← R1 + 2R3

7) R1 ← 12 R1

8) R3 ← R3 − 23 R2

9) R1 ↔ R2

10) R3 ← 12 R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[−1 −1 −3

0 0 0

]b)

[2 −4 −4

0 4 0

]c)

[0 −2 −2

3 2 −1

]

d)

1 0

0 0

0 0

e)

[0 1 2

−4 0 1

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada pero no reducida

Page 210: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 30 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 1 0

0 1 1 −4

0 0 3 1

b)

1 1 1 −1

0 1 0 −2

0 2 0 −4

c)

1 2 3 1

0 1 1 −4

0 0 6 −3

0 0 0 0

d)

1 0 0 0 3

0 0 1 0 4

0 0 0 1 3

e)

1 1 1 4

0 0 1 −4

0 0 4 0

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−1 3 2 3

2 −6 −2 −4

2 −6 −6 −6

−2 6 10 18

b)

−1 −1 3 4

1 1 −2 −1

−3 −1 8 13

c)

−1 2 0 −1

1 1 3 4

−3 6 0 −3

d)

3 3 2 −2

−6 −6 −1 7

6 6 10 4

e)

3 −1 −5 2

−6 4 14 −3

6 2 −2 7

6 4 2 9

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 30oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 9o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 8o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de NY.

Respuesta:

8. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla economica, mezcla especial y mezcla gourmet. Es-

tas mezclas se obtienen combinando grano dominicano,

grano colombiano y grano etıope. Para una bolsa de mez-

cla economica requiere 300 g de dominicano y 200 g de

colombiano. Para una bolsa de mezcla especial requiere

200 g de dominicano, 200 g de colombiano y 100 g de

etıope. Para una bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g

de dominicano, 300 g de colombiano y 100 g de etıope. El

comerciante dispone de 16 kg de grano dominicano, 19 kg

de grano colombiano, y 5 kg de grano etıope. Determina

cuantas bolsas de cada mezcla se pueden preparar si tiene

que utilizarse todo el grano disponible. Reporta solo las

bolsas de la mezcla gourmet. Sugerencia: Primero mane-

je todo en gramos y despues divida las ecuaciones entre

100 antes de resolver.

Respuesta:

9. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (2,−1), Q(3,−2), y R(5, 0). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

−4 + 6x+ 12x2 + 6x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

4 y′′ + 6 y′ + 2 y = 5 + 5x+ 2x2

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

Page 211: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 30 3

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTb

sTb s

Tc

sTc

sTd

sTe

sTf

sTf s

Tf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + Tc + T2 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 14o, Tb = 38o, Tc = 11o

Td = 33o, Te = 32o, Tf = 34o

Reporte solo el valor de T6.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

b) Si un SEL 8 × 8 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

c) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

d) Si un SEL homogeneo 10 × 10 tiene una matriz au-

mentada reducida con 9 pivotes, entonces el sistema

tiene solucion unica.

e) Si un SEL homogeneo 9× 9 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

2) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

3) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f ,a,b]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 1, 1 >

b) < 1, 1, 0 >

c) < 2, 4, 0 >

d) < 0, 0, 1 >

e) < 1, 1, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a + b + f

2) b

3) a + b

4) f

5) 4 a + 2 f

6) 5 a + 3 b + 2 f

7) a + f

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f ,b,d]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0

0 0

0 1

b)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

c)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

d)

0 0

0 1

1 0

e)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

Page 212: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 30 4

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [f ,d,d]

2) [f ,d,b]

3) [b, f ,d, f ]

4) [d, f , f ]

5) [b,d, f ]

6) [f ,d]

7) [d,b]

8) [d,d, f ,d]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 1) de

0 1

0 1

0 0

·

[1 0 1

1 0 1

]

2. (1, 3) de

[1 0 0

0 1 1

0 0 0

0 1 0

0 0 0

3. (1, 2) de

0 1

0 1

1 1

·

[0 1

1 1

]

4. (2, 1) de

[1 1 0

0 1 0

0 1

0 1

1 0

5. (1, 2) de

0 1 0

1 1 0

0 1 0

·

0 0

0 0

0 1

Respuesta:

17. Si

A =

1 5 1

3 −1 5

−3 −1 −2

B =

−1 2 5

−1 2 −2

−2 5 −1

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: x y z

1 2 4

6 5 2

6 3 6 3

2 2 2 0

3 1 6 2

=

25 16 34 9

22 11 34 11

52 30 58 22

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[1 2

5 3

]

B =

[0 3

3 2

]

C =

[−1 −1

4 0

]

Resuelva para X la ecuacion:

3 X + B = C(−4 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[1 2

−1 2

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[4 −3

−1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

21. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[1 1

3 3

]

D =

[0 −2

−13 −10

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Page 213: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 30 5

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[3 −4

1 −1

]

C =

[−4 −1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:(

(A X)T

B)

C−B = 0

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[−18 −19

1 6

]

C =

[−3 −4

1 1

]

D =

[−3 1

−4 1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 5Y = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 2

4 4

]

B =

[5 1

4 1

]

C =

[7 5

6 4

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 2 piezas del tipo a, 3 piezas del tipo

b, y 3 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 3 piezas

del tipo a, 2 piezas del tipo b, y 3 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 3 armados del tipo A

y 2 armados del tipo B. El tipo D que requiere 2 armados

del tipo A y 3 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 5 armados del tipo C y 4 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 2 armados del tipo C

y 2 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 5 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto E se requieren 2 objetos C y 2 objetos D

un objeto F se requieren 5 objetos C y 4 objetos D

un objeto G se requieren 5 objetos E y 3 objetos F

un objeto H se requieren 2 objetos E y 5 objetos F

3 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 1121

objetos A y 722 objetos B

3 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 1844

objetos A y 1184 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

b) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A ·A es invertible.

Page 214: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 30 6

c) Si la matriz A no es invertible, entonces A x = 0 tie-

ne solucion unica.

d) Si para un vector b el sistema A x = b no tiene so-

lucion, entonces A es invertible.

e) Si la matriz A es invertible, entonces AT x = 0 tiene

infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

28. Si

A =

7 5 3 6

6 2 7 2

1 5 5 5

4 5 8 7

determine:

1. M43 2. M31

3. M12 4. C21

5. C11

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −3− λ −3 2

0 1− λ 4

0 4 1− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 2× 2 tales que

|A| = −2 y |B| = 3

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (2 B)T

ii) (2 A)−1

iii) AT B

iv) BT AT B−1 A−1

v) AT B A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R4 ← R4 − 3R2

2. R3 ← R3 + 3R1

3. R1 ← 2R1

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:2 3 2 3 1

0 0 5 2 4

0 1 3 1 5

0 0 0 1 4

0 0 0 4 18

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 −1 0 1 1 0 0

0 1 0 −1 1 −1 0

0 0 1 −1 1 −1 0

0 0 0 1 −1 −1 1

0 0 0 0 −1 0 0

0 0 0 0 0 −1 1

0 0 0 0 0 0 −1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

0 1 0 0 0 0 0

0 −1 −1 0 0 0 0

−1 −1 −1 1 0 0 0

−1 −1 1 0 −1 0 0

0 1 1 0 −1 −1 0

−1 1 0 −1 −1 1 1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) B A

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R6 ← 5R6

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R6 ← R6 + 5R1

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R6 ↔ R1

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

b) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) es

diferente de cero.

Page 215: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 30 7

c) Si (A B) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es cero.

d) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces det(A)

es cero.

e) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(B)

es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

Page 216: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:31

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R4 ← R4 + 6R3

b) R6 ↔ R3

c) R6 ← 4R6

d) R6 ← 3R6

e) R6 ← R6 + 4R3

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 6 y 4

2) Multiplicar el renglon 6 por 4

3) Sumarle al renglon 4 el renglon 3 multiplicado por 6

4) Multiplicar el renglon 6 por 3

5) Sumarle al renglon 6 el renglon 3 multiplicado por 4

6) Intercambiar los renglones 6 y 3

Respuesta:

2. Para la matriz A −3 −1 6

4 −2 1

4 3 6

determine cada elemento (1, 2) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R1 ↔ R2

2) R1 ← R1 + 3R2

3) R2 ← R2 + 3R1

4) R2 ← R2 + 3R3

5) R1 ← 3R1

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

5 5 −5 15

0 1 0 1

0 0 1 1

b)

5 2 −2 3

1 −2 −3 −2

0 1 2 2

c)

5 5 −5 10

0 6 0 3

0 0 5 6

d)

1 −5 −3 2

0 6 1 2

0 5 2 3

e)

0 2 2 −2

5 −2 2 −3

0 2 1 −2

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← 15 R1

2) R1 ← R1 + 1R3

3) R1 ← 15 R1

4) R3 ← 15 R3

5) R2 ← R2 − 15 R1

6) R3 ← R3 − 56 R2

7) R1 ← R1 + 5R3

8) R1 ← R1 − 5R2

9) R1 ↔ R2

10) R1 ← R1 + 1R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 0 0

0 4 1

]b)

[1 2 −4

0 1 3

]c)

[0 −2 −2

1 −3 −2

]d)

[−4 1 1

0 0 0

]e)

[0 1 0

0 0 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 31 2

2) Escalonada reducida

3) Escalonada pero no reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 4 4

0 0 1 2

0 0 3 0

0 0 0 0

b)

1 −4 3 3

0 1 1 1

0 0 8 1

0 0 0 0

c)

1 1 1 −2

0 1 0 3

0 2 0 6

d)

1 0 0 0 3

0 1 0 0 −4

0 0 1 0 1

e)

1 0 0 −3

0 1 1 3

0 0 0 1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−1 2 3 3

−3 5 7 11

1 −4 −7 2

2 −7 −12 2

b)

3 −1 2 −4

6 1 3 −8

−6 11 −9 2

0 0 0 0

c)

3 3 −1 −1

−3 −3 −1 −1

9 9 −7 −9

d)

−2 −1 7 −7

2 4 −16 10

4 −1 −5 11

−6 −9 39 −27

e)

3 2 2 19

−6 −6 −6 −48

−3 0 3 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (0, 2), Q(1, 1), y R(3, 3). A ma-

nera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

Respuesta:

8. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $5 en papel, $5 en

ilustraciones, y $5 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $5 en papel, $8 en ilustraciones, y $12 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $7 en papel, $15 en

ilustraciones, y $21 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $341 en papel, $496 en ilustraciones, y $642 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros en

pasta dura a producirse.

Respuesta:

9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 26oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 8o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 6o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de Boston.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

−8 + 10x+ 16x2 + 6x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

11. Calcule las constantes A,B y C que cumplen:

170− 21x+ x2

(5 + x) (25 + x2)=

A

5 + x+

C +B x

25 + x2

Reporta el valor de B.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

Page 218: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 31 3

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTb

sTc

sTd

sTd

sTd

sTe

sTe

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + Td + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 32o, Tb = 13o, Tc = 35o

Td = 10o, Te = 37o, Tf = 19o

Reporte solo el valor de T4.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL homogeneo 7× 7 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

b) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

c) Si un SEL 9 × 9 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 9 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

d) Si un SEL 7 × 7 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

e) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

2) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

3) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a,b,d]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 1, 0 >

b) < 1, 1, 0 >

c) < 1, 0, 0 >

d) < 3, 2, 0 >

e) < 4, 5, 2 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a + b + d

2) a

3) b

4) 3 a + 2 b

5) 4 a + 5 b + 2 d

6) a + b

7) b + d

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e,a,d]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 0

1 0 1

0 0 0

b)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

c)

0 0

1 0

0 1

d)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

e)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [a, e,d, e]

2) [d, e, e]

Page 219: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 31 4

3) [a, e,a]

4) [d,a, e]

5) [a,a, e, e]

6) [a, e,d]

7) [a,d]

8) [d,a]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 2) de

1 1

0 0

1 1

·

[0 1 1

1 0 0

]

2. (2, 3) de

[1 1 1

1 0 1

0 0 1

0 0 1

1 1 1

3. (2, 2) de

1 1

1 1

0 1

·

[0 0

1 0

]

4. (1, 1) de

[0 1 1

0 0 1

1 1

1 0

1 0

5. (1, 1) de

0 0 1

1 0 0

1 0 1

·

1 1

1 1

1 1

Respuesta:

17. Si

A =

−1 2 −2

3 1 −1

−3 −1 2

B =

5 3 2

−3 0 3

5 −3 4

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

2 1 2

3 5 5

5 5 4

−1 −4 −3

x 2 2

y 5 2

z 6 4

=

22 21 14

53 61 36

62 59 36

−31 −40 −22

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[1 2

4 −1

]

B =

[5 0

0 −1

]

C =

[1 0

−1 0

]

Resuelva para X la ecuacion:

6 X + B = C(−5 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[1 −3

4 2

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[2 1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

21. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[4 −1

−3 1

]

C =

[−2 −3

1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

((A XT

)TB

)T= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 220: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 31 5

22. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[1 2

2 −1

]

D =

[−6 −7

−5 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[17 6

−23 −6

]

C =

[3 −4

1 −1

]

D =

[3 −4

1 −1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 5Y = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[6 4

3 6

]

B =

[3 2

3 5

]

C =

[5 6

8 9

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + A Y + Z = B

X + A Y + Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 3 piezas del tipo a, 4 piezas del tipo

b, y 4 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 5 piezas

del tipo a, 3 piezas del tipo b, y 5 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 4 armados del tipo A

y 4 armados del tipo B. El tipo D que requiere 2 armados

del tipo A y 2 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 2 armados del tipo C y 5 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 5 armados del tipo C

y 2 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 5 armados tipo E y 4 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un C se requieren 5 As y 5 Bs

un D se requieren 4 As y 3 Bs

un E se requieren 2 Cs y 2 Ds

un F se requieren 3 Cs y 2 Ds

un G se requieren 136 As y 122 Bs

un H se requieren 151 As y 137 Bs

Determine

a) Cuantos objetos C y cuantos D se requiere para en-

samblar un objeto G.

b) Cuantos objetos C y cuantos D se requiere para en-

samblar un objeto H.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si el sistema (A A) x = 0 tiene solucion unica, enton-

ces A es invertible.

b) Si la matriz AT no es invertible, entonces A x = 0

tiene infinitas soluciones.

c) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 31 6

d) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

e) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

28. Si

A =

1 2 7 2

3 1 7 2

6 3 3 6

8 3 5 6

determine:

1. C23 2. C24

3. M13 4. M42

5. M12

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −4− λ 4 4

0 2− λ 3

0 3 2− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = 4 y |B| = 1

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−2 A)−1

ii) A (−2 B)T

iii) A−1 B

iv) BT AT B−1

v) AT B A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 + 2R1

2. R4 ← R4 − 6R2

3. R2 ↔ R3

4. R1 ← 5R1

la convierten en la matriz:3 4 2 2 1

0 5 2 4 4

0 10 7 9 10

0 0 0 0 1

0 0 0 3 2

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 −1 1 0 −1 1 0

0 1 0 −1 1 −1 −1

0 0 1 −1 0 1 −1

0 0 0 −1 0 1 −1

0 0 0 0 −1 −1 0

0 0 0 0 0 1 −1

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

1 −1 0 0 0 0 0

1 −1 −1 0 0 0 0

1 0 1 1 0 0 0

−1 1 1 1 −1 0 0

0 0 0 0 0 1 0

0 −1 1 1 −1 −1 −1

Calcule los determinantes de:

a)(A−1

)Tb) A B

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← R4 + 6R5

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ↔ R5

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← 6R4

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si (A B) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es diferente de cero.

b) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

c) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) es

cero.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 31 7

d) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces |A| es

diferente de cero.

e) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

Page 223: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:32

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R4 ↔ R2

b) R4 ← R4 + 2R5

c) R4 ← 2R4

d) R4 ↔ R5

e) R4 ← 5R4

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 4 por 2

2) Intercambiar los renglones 4 y 2

3) Intercambiar los renglones 4 y 5

4) Sumarle al renglon 4 el renglon 5 multiplicado por 2

5) Sumarle al renglon 2 el renglon 5 multiplicado por 4

6) Multiplicar el renglon 4 por 5

Respuesta:

2. Para la matriz A −1 1 1

4 −3 −7

8 2 7

determine cada elemento (2, 3) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R2 ↔ R3

2) R3 ← R3 + 2R1

3) R3 ← R3 + 2R2

4) R2 ← R2 + 2R3

5) R2 ← 2R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

1 −3 −2 2

0 4 −2 2

0 3 2 −3

b)

0 1 −3 −3

3 2 −2 3

0 −2 1 −3

c)

3 2 3 3

1 −1 2 −3

0 2 2 −1

d)

3 −3 −3 6

0 4 0 1

0 0 3 4

e)

3 3 −3 6

0 1 0 −2

0 0 1 −1

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 1R3

2) R1 ← 13 R1

3) R3 ← 13 R3

4) R1 ← R1 − 3R2

5) R2 ← R2 − 13 R1

6) R1 ← R1 + 1R3

7) R1 ↔ R2

8) R3 ← R3 − 34 R2

9) R1 ← R1 + 3R3

10) R1 ← 13 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 3 −2

1 −1 −4

]b)

[0 0 0

0 −3 −2

]c)

[0 0 0

0 0 0

]d)

[0 −3 −1

0 0 −3

]e)

[0 −2 0

−2 −1 −2

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 32 2

2) Escalonada reducida

3) Escalonada pero no reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 −2

0 1 1 1

0 0 0 2

b)

1 0 1 0

0 1 1 −3

0 0 4 1

c)

1 3 1 −3

0 1 1 −1

0 0 0 −4

0 0 0 0

d)

1 0 0 0 −3

0 0 1 0 −1

0 0 0 1 3

e)

1 1 1 3

0 1 0 3

0 2 0 6

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Inconsistente

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

3 3 9 −3

9 12 30 −3

−3 −3 −9 3

b)

−1 3 −1 12

1 −1 0 −5

−2 4 1 11

0 0 0 0

c)

2 4 −2 0

4 8 −6 −2

−4 −8 4 0

d)

−2 −1 −1 −2

4 1 −1 9

−4 −1 1 −8

2 −1 −5 11

e)

−1 3 3 −17

1 −3 −2 15

−4 15 15 −83

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $4 en papel, $3 en

ilustraciones, y $2 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $4 en papel, $6 en ilustraciones, y $10 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $5 en papel, $11 en

ilustraciones, y $23 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $267 en papel, $340 en ilustraciones, y $519 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros rusti-

cos a producirse.

Respuesta:

8. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 388 para ensamble,

82 para pruebas, y 75 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo canon.

Respuesta:

9. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla de la casa, mezcla especial y mezcla elite. Estas

mezclas se obtienen combinando grano mexicano, grano

brasileno y grano etıope. Para una bolsa de mezcla de la

casa requiere 300 g de mexicano y 200 g de brasileno. Para

una bolsa de mezcla especial requiere 300 g de mexicano,

100 g de brasileno y 100 g de etıope. Para una bolsa de

mezcla elite requiere 100 g de mexicano, 300 g de brasi-

leno y 100 g de etıope. El comerciante dispone de 20 kg

de grano mexicano, 14 kg de grano brasileno, y 6 kg de

grano etıope. Determina cuantas bolsas de cada mezcla se

pueden preparar si tiene que utilizarse todo el grano dis-

ponible. Reporta solo las bolsas de la mezcla elite. Suge-

rencia: Primero maneje todo en gramos y despues divida

las ecuaciones entre 100 antes de resolver.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

6 y′′ + 4 y′ + 2 y = 4 + 5x+ 5x2

Page 225: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 32 3

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

11. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

1− 13x+ 3x2 + 7x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb

sTb

sTc

sTd

sTd

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 21o, Tb = 37o, Tc = 38o

Td = 23o, Te = 11o, Tf = 36o

Reporte solo el valor de T3.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL homogeneo 10 × 10 tiene una matriz au-

mentada reducida con 8 pivotes, entonces el sistema

tiene infinitas soluciones.

b) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

c) Si un SEL 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

d) Si un SEL 9 × 9 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 9 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

e) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

2) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

3) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c, e,a]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 0, 1 >

b) < 5, 4, 5 >

c) < 0, 1, 1 >

d) < 1, 1, 0 >

e) < 0, 1, 0 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) e

2) a + c + e

3) 4 c + 4 e

4) c + e

5) a + e

6) a

7) 5 a + 5 c + 4 e

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [d, c, f ]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

b)

0 0 1

1 0 0

0 1 0

c)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

Page 226: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 32 4

d)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

e)

1 0 1 0

0 0 0 1

0 1 0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [d, f ,d, c]

2) [d, f ]

3) [c, f ,d]

4) [c,d, c]

5) [d, f , c]

6) [c, f ]

7) [d, f ,d,d]

8) [d, c,d]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 2) de

1 0

1 0

1 0

·

[0 0 1

1 1 0

]

2. (2, 3) de

[0 1 1

0 1 1

1 0 0

1 1 1

1 0 1

3. (1, 1) de

0 1

0 0

1 1

·

[0 1

1 0

]

4. (2, 1) de

[0 0 0

0 1 1

1 0

0 0

0 1

5. (1, 1) de

0 0 0

1 1 1

0 0 0

·

1 0

0 1

1 1

Respuesta:

17. Si

A =

5 −1 −3

−3 3 −2

2 3 −3

B =

−2 0 −2

1 2 4

0 4 2

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 3 1 3

1 1 1

x y z

6 5 6 1

2 2 3 0

5 1 2 4

=

35 20 27 15

13 8 11 5

57 40 54 17

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[0 5

0 −3

]

B =

[3 0

0 −3

]

C =

[2 4

−3 −3

]

Resuelva para X la ecuacion:

2 X + B = C (−6 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[1 2

−1 2

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[2 1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

21. Si:

A =

[−4 −3

−1 −1

]

B =

[4 −1

−3 1

]

C =

[2 −3

1 −1

]

Page 227: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 32 5

Resuelva para X la siguiente ecuacion:((A XT

)TB

)T= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[2 −3

1 −1

]

C =

[3 1

−4 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:(

(A X)T

B)

C−B = 0

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[3 −4

1 −1

]

B =

[8 −17

1 −5

]

C =

[4 −1

−3 1

]

D =

[2 −3

1 −1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 4Y = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 3

4 6

]

B =

[5 2

1 2

]

C =

[8 5

4 3

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + Y + A Z = B

X + A Y + A Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 2 piezas del tipo a, 2 piezas del tipo

b, y 4 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 2 piezas

del tipo a, 4 piezas del tipo b, y 5 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 2 armados del tipo A

y 5 armados del tipo B. El tipo D que requiere 4 armados

del tipo A y 3 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 4 armados del tipo C y 2 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 2 armados del tipo C

y 5 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 5 armados tipo E y 5 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un C se requieren 4 As y 4 Bs

un D se requieren 2 As y 3 Bs

un G se requieren 5 Es y 5 Fs

un H se requieren 5 Es y 4 Fs

un G se requieren 210 As y 245 Bs

un H se requieren 194 As y 225 Bs

Determine

a) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E.

b) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto F.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A ·A no es invertible, entonces A x = 0

tiene solucion unica.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 32 6

b) Si la matriz A no es invertible, entonces A x = 0 tie-

ne infinitas soluciones.

c) Si la matriz A no es invertible, entonces AT x = 0

tiene solucion unica.

d) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

e) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

28. Si

A =

7 8 3 6

7 6 2 8

7 5 6 1

8 2 2 4

determine:

1. M43 2. C41

3. C24 4. M31

5. C11

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −2− λ −3 1

0 5− λ 6

0 6 5− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = 2 y |B| = 2

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (−4 B)T

ii) (−4 A)−1

iii) A−1 B

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 + 5R1

2. R2 ↔ R3

3. R4 ← R4 − 4R2

4. R1 ← −4R1

la convierten en la matriz:5 1 1 5 5

0 0 5 1 5

0 1 3 2 3

0 0 0 3 2

0 0 0 3 4

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 1 −1 −1 0 −1 1

0 1 1 −1 1 −1 −1

0 0 −1 0 1 −1 −1

0 0 0 −1 −1 0 0

0 0 0 0 1 −1 0

0 0 0 0 0 −1 0

0 0 0 0 0 0 −1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

−1 −1 0 0 0 0 0

0 −1 1 0 0 0 0

0 0 1 −1 0 0 0

0 −1 −1 −1 1 0 0

0 −1 0 0 −1 −1 0

1 0 0 0 −1 1 1

Calcule los determinantes de:

a)(A−1

)Tb) A B

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ↔ R4

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ← 6R5

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ← R5 + 6R4

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si (A A) x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 32 7

b) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

c) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) es

cero.

d) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

e) Si (A BT) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

Page 230: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:33

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ↔ R3

b) R6 ↔ R4

c) R6 ← 3R6

d) R3 ← R3 + 6R4

e) R6 ← 4R6

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 6 por 3

2) Intercambiar los renglones 6 y 4

3) Multiplicar el renglon 6 por 4

4) Intercambiar los renglones 6 y 3

5) Sumarle al renglon 3 el renglon 4 multiplicado por 6

6) Sumarle al renglon 6 el renglon 4 multiplicado por 3

Respuesta:

2. Para la matriz A −1 2 5

8 3 3

−1 1 7

determine cada elemento (3, 2) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R3 ↔ R2

2) R2 ↔ R1

3) R3 ← −2R3

4) R3 ← R3 − 2R2

5) R2 ← R2 − 2R3

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

5 1 −1 2

1 −1 −1 2

0 −3 −1 2

b)

0 −2 3 −1

5 −1 −2 2

0 −3 −1 −3

c)

1 −5 3 −3

0 6 1 3

0 5 −1 2

d)

5 5 −5 10

0 1 0 1

0 0 1 2

e)

5 10 −5 10

0 6 0 2

0 0 5 6

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 1R3

2) R1 ← R1 − 5R2

3) R2 ← R2 − 15 R1

4) R1 ← 15 R1

5) R1 ↔ R2

6) R1 ← R1 + 1R3

7) R1 ← R1 + 5R3

8) R3 ← 15 R3

9) R1 ← 15 R1

10) R3 ← R3 − 56 R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 3 −2

0 1 4

]b)

[1 −4 −2

1 4 −3

]c)

[0 −1 3

−3 3 −3

]d)

[0 1 0

0 0 0

]e)

[0 −4 2

0 0 1

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 33 2

2) Escalonada reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 −3

0 1 1 −2

0 0 0 −4

b)

1 2 −4 1

0 1 1 −4

0 0 0 −3

0 0 0 0

c)

1 0 0 0 2

0 1 0 0 −4

0 0 1 0 1

d)

1 −3 1 3

0 1 1 −3

0 0 7 2

0 0 0 0

e)

1 0 1 0

0 1 1 3

0 0 7 1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

2 2 3 2

−2 −2 −2 0

4 7 5 −7

b)

−2 −1 −1 −3

−4 1 −3 1

4 11 2 24

c)

−1 −1 −2 2

2 1 2 1

2 3 9 −15

0 0 0 0

d)

−1 −1 −2 1

−2 −2 −2 0

−3 −3 −6 3

e)

2 3 9 −4

4 5 17 −6

−2 −1 −7 0

−4 −8 −20 12

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 20oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 2o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 7o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de Boston.

Respuesta:

8. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla de la casa, mezcla especial y mezcla gourmet. Estas

mezclas se obtienen combinando grano mexicano, grano

costarriqueno y grano etıope. Para una bolsa de mezcla

de la casa requiere 300 g de mexicano y 200 g de costarri-

queno. Para una bolsa de mezcla especial requiere 300 g de

mexicano, 100 g de costarriqueno y 100 g de etıope. Para

una bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g de mexicano,

200 g de costarriqueno y 200 g de etıope. El comerciante

dispone de 35 kg de grano mexicano, 25 kg de grano cos-

tarriqueno, y 15 kg de grano etıope. Determina cuantas

bolsas de cada mezcla se pueden preparar si tiene que uti-

lizarse todo el grano disponible. Reporta solo las bolsas de

la mezcla gourmet. Sugerencia: Primero maneje todo en

gramos y despues divida las ecuaciones entre 100 antes de

resolver.

Respuesta:

9. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−4, 3), Q(−3, 2), y R(−1, 4). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

15 + 11x+ 7x2 + 5x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

5 y′′ + 3 y′ + 2 y = 2 + 6x+ 3x2

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 33 3

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb

sTb

sTc

sTd

sTd

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 38o, Tb = 34o, Tc = 26o

Td = 25o, Te = 30o, Tf = 22o

Reporte solo el valor de T2.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL 9 × 9 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 8 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

b) Si un SEL 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

c) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

d) Si un SEL 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

e) Si un SEL homogeneo 9× 9 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

2) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

3) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a,b, e]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 0, 1 >

b) < 0, 0, 1 >

c) < 1, 1, 1 >

d) < 1, 1, 0 >

e) < 2, 2, 3 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 2 a + 2 b + 3 e

2) 5 b + 3 e

3) a + e

4) e

5) a + b + e

6) a + b

7) a

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a,b,d]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 0

1 0 1

0 0 0

b)

0 1

1 0

0 0

c)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

d)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

e)

1 0 1 0

0 0 0 1

0 1 0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

Page 233: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 33 4

1) [d,d,a,d]

2) [a,d]

3) [a,d,d]

4) [d,b,a]

5) [b,a]

6) [a,d,a,b]

7) [a,d,b]

8) [b,a,b]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 2) de

1 1

0 1

0 0

·

[0 0 0

1 1 1

]

2. (2, 3) de

[0 1 0

0 0 1

1 0 1

1 1 1

0 0 1

3. (2, 2) de

1 0

1 0

1 0

·

[1 0

0 1

]

4. (1, 2) de

[0 0 1

1 0 0

1 0

0 1

0 0

5. (3, 1) de

0 1 1

1 0 0

0 0 0

·

1 1

0 0

0 0

Respuesta:

17. Si

A =

5 −2 1

−3 0 4

2 −2 3

B =

4 −1 4

4 −2 5

4 1 1

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 2 5 6

6 5 6

x y z

2 4 6 −2

3 6 1 −3

5 2 4 3

=

49 50 41 −1

57 66 65 −9

39 54 36 −15

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[4 3

4 4

]

B =

[5 5

2 2

]

C =

[2 −3

5 −3

]

Resuelva para X la ecuacion:

2 X + B = C (−2 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[1 −2

3 2

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[−2 1

−3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

21. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[1 −3

0 1

]

D =

[1 7

−4 −3

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)T − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 234: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 33 5

22. Si:

A =

[2 1

−3 −1

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[2 1

0 −1

]

D =

[−7 −1

−4 3

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−4 −3

−1 −1

]

B =

[−6 −9

−1 −3

]

C =

[−2 −3

1 1

]

D =

[4 −3

−1 1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 2Y = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[3 5

4 3

]

B =

[5 2

2 5

]

C =

[6 4

7 10

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + A Y + Z = B

X + A Y + Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 3 piezas del tipo a, 3 piezas del tipo

b, y 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 4 piezas

del tipo a, 5 piezas del tipo b, y 5 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 4 armados del tipo A

y 4 armados del tipo B. El tipo D que requiere 3 armados

del tipo A y 5 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 4 armados del tipo C y 3 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 4 armados del tipo C

y 3 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 5 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto E se requieren 3 objetos C y 4 objetos D

un objeto F se requieren 2 objetos C y 5 objetos D

un objeto G se requieren 3 objetos E y 4 objetos F

un objeto H se requieren 3 objetos E y 5 objetos F

5 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 1740

objetos A y 1575 objetos B

5 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 1554

objetos A y 1407 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

b) Si para un vector b el sistema A x = b tiene solucion

unica, entonces A no es invertible.

Page 235: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 33 6

c) Si la matriz A no es invertible, entonces A x = 0 tie-

ne solucion unica.

d) Si la matriz A es invertible, entonces AT x = 0 tiene

infinitas soluciones.

e) Si el sistema (A A) x = 0 tiene solucion unica, enton-

ces A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

28. Si

A =

8 6 5 4

4 5 6 7

5 6 6 5

8 5 3 8

determine:

1. M34 2. C44

3. C32 4. M31

5. M23

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −4− λ −1 0

0 1− λ 6

0 6 1− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = −2 y |B| = −5

calcule los determinantes de las matrices:

i) (4 A)−1

ii) A (4 B)T

iii) AT B

iv) BT AT B−1 A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 − 2R1

2. R1 ← −3R1

3. R2 ↔ R3

4. R4 ← R4 + 2R2

la convierten en la matriz:4 2 3 1 5

0 3 2 5 3

0 3 4 10 8

0 0 0 0 5

0 0 0 4 3

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 0 −1 1 0 0 −1

0 1 1 −1 0 1 0

0 0 −1 0 0 0 0

0 0 0 −1 0 0 0

0 0 0 0 1 0 −1

0 0 0 0 0 −1 −1

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

1 −1 0 0 0 0 0

−1 0 1 0 0 0 0

1 −1 0 1 0 0 0

−1 −1 −1 0 1 0 0

1 0 0 −1 0 −1 0

1 −1 1 0 1 1 1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) BT A B

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R3 ← R3 + 4R4

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R3 ← 4R3

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R3 ↔ R4

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si (A AT) x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

b) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces |A| es

diferente de cero.

Page 236: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 33 7

c) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

d) Si (A BT) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es cero.

e) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

Page 237: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:34

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R3 ↔ R2

b) R3 ← R3 + 2R4

c) R3 ← 2R3

d) R3 ↔ R4

e) R3 ← 4R3

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 2 el renglon 4 multiplicado por 3

2) Multiplicar el renglon 3 por 4

3) Multiplicar el renglon 3 por 2

4) Intercambiar los renglones 3 y 4

5) Intercambiar los renglones 3 y 2

6) Sumarle al renglon 3 el renglon 4 multiplicado por 2

Respuesta:

2. Para la matriz A 5 −1 1

−1 −3 −1

3 −3 −7

determine cada elemento (2, 1) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R2 ↔ R1

2) R1 ← R1 + 4R3

3) R1 ↔ R3

4) R2 ← R2 + 4R1

5) R1 ← R1 + 4R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

1 −11 3 −1

0 12 2 −3

0 11 −1 2

b)

11 −2 1 1

1 −3 2 2

0 −2 2 3

c)

0 −1 3 2

11 −3 3 2

0 −1 2 1

d)

11 11 −11 −11

0 1 0 2

0 0 1 −1

e)

11 −11 −11 33

0 12 0 1

0 0 11 12

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 11R3

2) R3 ← R3 − 1112 R2

3) R2 ← R2 − 111 R1

4) R1 ↔ R2

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R1 ← R1 − 11R2

7) R1 ← R1 + 1R3

8) R3 ← 111 R3

9) R1 ← 111 R1

10) R1 ← 111 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 4 −3

−4 2 −4

]b)

[0 0 1

0 0 0

]c)

[0 0 0

0 0 0

]d)

[−3 3 −1

0 0 0

]e)

[0 0 0

0 −4 −3

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 34 2

2) Escalonada pero no reducida

3) Escalonada reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 0 −3

0 0 1 0 2

0 0 0 1 1

b)

1 0 0 −3

0 1 1 −1

0 0 0 −3

c)

1 1 4 2

0 0 1 4

0 0 1 0

0 0 0 0

d)

1 0 1 0

0 1 1 −4

0 0 2 1

e)

1 −3 −4 3

0 1 1 −4

0 0 4 −2

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Inconsistente

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

3 3 2 18

9 9 7 57

6 9 7 48

b)

−1 3 −2 0

1 −1 5 8

−3 7 −10 −10

c)

−1 −1 −2 −3

1 1 1 2

−3 −3 −6 −9

d)

2 −2 −1 −5

−2 5 4 11

−2 8 10 20

0 0 0 0

e)

−1 3 1 2

1 0 2 1

1 −3 −1 −2

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 26oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 6o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 5o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de NY.

Respuesta:

8. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla de la casa, mezcla especial y mezcla elite. Estas

mezclas se obtienen combinando grano mexicano, grano

colombiano y grano etıope. Para una bolsa de mezcla de

la casa requiere 300 g de mexicano y 200 g de colombiano.

Para una bolsa de mezcla especial requiere 200 g de me-

xicano, 200 g de colombiano y 100 g de etıope. Para una

bolsa de mezcla elite requiere 100 g de mexicano, 300 g de

colombiano y 100 g de etıope. El comerciante dispone de

24 kg de grano mexicano, 29 kg de grano colombiano, y

7 kg de grano etıope. Determina cuantas bolsas de cada

mezcla se pueden preparar si tiene que utilizarse todo el

grano disponible. Reporta solo las bolsas de la mezcla elite.

Sugerencia: Primero maneje todo en gramos y despues

divida las ecuaciones entre 100 antes de resolver.

Respuesta:

9. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−3, 4), Q(−2, 3), y R(0, 5). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

4− 9x+ 4x2 + 7x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

6 y′′ + 2 y′ + 2 y = 3 + 6x+ 6x2

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 34 3

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTa

sTb

sTc

sTd

sTe

sTf

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + Tb + Td + T2) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 39o, Tb = 20o, Tc = 34o

Td = 20o, Te = 11o, Tf = 20o

Reporte solo el valor de T2.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL 9 × 9 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 8 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

b) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

c) Si un SEL 9 × 9 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 9 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

d) Si un SEL 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

e) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

2) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

3) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e, f ,b]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 5, 2, 3 >

b) < 0, 2, 5 >

c) < 0, 0, 1 >

d) < 1, 1, 1 >

e) < 1, 0, 0 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) b

2) 5 b + 2 f

3) e

4) e + f

5) b + e + f

6) b + e

7) 3 b + 5 e + 2 f

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [d,b, f ]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0 1 0

0 0 0 0

1 1 0 1

b)

0 1 0

1 0 1

0 0 0

c)

0 0 1 1

1 1 0 0

0 0 0 0

d)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

e)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [d, f , f ]

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 34 4

2) [b,d,b]

3) [d, f ,b]

4) [b,d, f ]

5) [b,b,d,d]

6) [b, f ]

7) [b,d]

8) [f , f ,d, f ]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 3) de

1 1

1 1

0 1

·

[0 1 1

1 1 1

]

2. (1, 1) de

[1 1 0

1 0 0

0 1 0

0 1 0

1 1 1

3. (3, 1) de

1 0

1 0

1 1

·

[0 0

1 1

]

4. (2, 1) de

[0 1 0

1 1 1

1 1

0 1

0 1

5. (1, 2) de

0 1 1

1 0 1

0 0 0

·

1 0

1 1

1 0

Respuesta:

17. Si

A =

−1 3 −1

4 −3 −1

−3 3 −2

B =

4 5 0

0 −1 0

−3 −1 −2

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

2 2 1

1 4 6

1 4 3

1 −2 −5

4 2 x

2 4 y

4 5 z

=

16 17 19

36 48 24

24 33 21

−20 −31 −5

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[5 −1

5 −1

]

B =

[1 1

2 3

]

C =

[−2 −1

2 5

]

Resuelva para X la ecuacion:

4 X + B = C(−2 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[−2 −2

0 −2

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[4 −3

−1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

21. Si:

A =

[2 1

−3 −1

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[−3 1

−4 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:(

(A X)T

B)

C−B = 0

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 241: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 34 5

22. Si:

A =

[2 1

−3 −1

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[−2 0

−2 3

]

D =

[9 −4

7 −10

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[3 −4

1 −1

]

B =

[2 −2

0 2

]

C =

[−2 5

−1 2

]

D =

[2 −1

1 −1

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[6 4

4 4

]

B =

[3 3

5 5

]

C =

[6 7

9 6

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 2 piezas del tipo a, 2 piezas del tipo

b, y 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 3 piezas

del tipo a, 5 piezas del tipo b, y 3 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 3 armados del tipo A

y 5 armados del tipo B. El tipo D que requiere 5 armados

del tipo A y 5 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 5 armados del tipo C y 5 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 4 armados del tipo C

y 4 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 4 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto C se requieren 4 objetos A y 4 objetos B

un objeto D se requieren 5 objetos A y 4 objetos B

un objeto E se requieren 3 objetos C y 5 objetos D

un objeto F se requieren 3 objetos C y 3 objetos D

4 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 2219

objetos A y 1936 objetos B

4 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 1980

objetos A y 1728 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos E y cuantos F se requiere para en-

samblar un objeto G

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A es invertible, entonces AT x = 0 tiene

infinitas soluciones.

b) Si la matriz A no es invertible, entonces A ·A x = 0

tiene infinitas soluciones.

Page 242: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 34 6

c) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

d) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

e) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

28. Si

A =

1 7 5 8

4 1 1 4

4 4 3 8

2 8 3 5

determine:

1. M32 2. C31

3. M44 4. M34

5. C11

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −3− λ 2 1

0 4− λ 6

0 6 4− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 3× 3 tales que

|A| = −1 y |B| = 2

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (4 B)T

ii) (4 A)−1

iii) A−1 B

iv) BT AT B−1 A−1

v) AT B A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 + 5R1

2. R2 ↔ R3

3. R1 ← −4R1

4. R4 ← R4 + 4R2

la convierten en la matriz:5 5 4 1 2

0 3 2 2 1

0 6 5 8 3

0 0 0 0 1

0 0 0 2 5

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 −1 −1 1 −1 0 1

0 1 0 −1 1 0 −1

0 0 −1 0 1 −1 1

0 0 0 −1 −1 0 0

0 0 0 0 1 0 1

0 0 0 0 0 1 1

0 0 0 0 0 0 −1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

−1 −1 0 0 0 0 0

0 1 −1 0 0 0 0

−1 −1 0 −1 0 0 0

−1 −1 0 −1 −1 0 0

1 1 1 0 −1 1 0

0 −1 −1 −1 1 1 −1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) BT A B

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← R4 + 3R1

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← 3R4

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ↔ R1

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si (A AT) x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

b) Si (A B) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es cero.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 34 7

c) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

d) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces |A| es

diferente de cero.

e) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

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Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:35

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ↔ R4

b) R2 ← 6R2

c) R2 ← 4R2

d) R2 ↔ R6

e) R4 ← R4 + 2R6

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 2 el renglon 6 multiplicado por 4

2) Intercambiar los renglones 2 y 4

3) Multiplicar el renglon 2 por 4

4) Intercambiar los renglones 2 y 6

5) Multiplicar el renglon 2 por 6

6) Sumarle al renglon 4 el renglon 6 multiplicado por 2

Respuesta:

2. Para la matriz A −3 2 4

9 −3 −4

−2 2 6

determine cada elemento (2, 3) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R3 ↔ R1

2) R2 ← −4R2

3) R2 ← R2 − 4R3

4) R3 ← R3 − 4R2

5) R3 ← R3 − 4R1

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

3 3 −3 6

0 4 0 −1

0 0 3 4

b)

3 −1 1 3

1 −3 −3 1

0 −3 −2 −2

c)

0 −2 2 2

3 −1 −2 −1

0 −3 2 2

d)

1 −3 −1 1

0 4 −2 1

0 3 3 3

e)

3 3 −3 3

0 1 0 −2

0 0 1 1

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 − 3R2

2) R2 ← R2 − 13 R1

3) R1 ← R1 + 1R3

4) R1 ← R1 + 3R3

5) R1 ↔ R2

6) R1 ← 13 R1

7) R1 ← R1 + 1R3

8) R3 ← R3 − 34 R2

9) R3 ← 13 R3

10) R1 ← 13 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 −1 −3

0 0 −3

]b)

[1 −2 0

0 0 1

]c)

[0 4 −1

−2 1 −1

]d)

[0 0 1

0 0 0

]e)

[1 −2 −4

1 3 3

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 35 2

2) Escalonada pero no reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 0 2

0 0 1 0 −4

0 0 0 1 −4

b)

1 1 −3 −1

0 0 1 2

0 0 −1 0

0 0 0 0

c)

1 −4 −1 2

0 1 1 −4

0 0 2 −3

0 0 0 0

d)

1 0 0 1

0 1 1 −1

0 0 0 3

e)

1 0 1 0

0 1 1 3

0 0 6 1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Inconsistente

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−2 4 3 −3

−4 8 8 −12

2 −4 −3 3

b)

−2 −1 4 2

2 3 0 −1

−6 −5 8 6

−6 −7 4 3

c)

2 6 −1 2

−4 −12 1 −2

4 12 −4 11

−2 −6 −1 8

d)

−1 3 0 6

−3 12 3 27

−2 6 0 12

e)

3 2 −1 −1

−6 −2 0 2

−3 2 −4 −1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 24oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 5o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 4o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de Montreal.

Respuesta:

8. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 608 para ensamble,

127 para pruebas, y 112 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo clon.

Respuesta:

9. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−1,−1), Q(0,−2), y R(2, 0). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

Respuesta:

10. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

13 + 8x− x2

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

11. Calcule las constantes A,B y C que cumplen:

60− 28x+ 9x2

(−6 + x) (36 + x2)=

A

−6 + x+

C +B x

36 + x2

Reporta el valor de B.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 35 3

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb

sTb

sTc

sTd

sTd

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 16o, Tb = 14o, Tc = 17o

Td = 10o, Te = 27o, Tf = 13o

Reporte solo el valor de T5.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL 8 × 8 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

b) Si un SEL 5 × 5 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

c) Si un SEL homogeneo 6× 6 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

d) Si un SEL 8 × 8 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

e) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

2) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

3) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e,a,b]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 1, 0 >

b) < 4, 3, 5 >

c) < 5, 4, 0 >

d) < 0, 0, 1 >

e) < 1, 1, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a + e

2) b + e

3) 3 a + 5 b + 4 e

4) e

5) b

6) a + b + e

7) 4 a + 5 e

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b,d,a]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

b)

0 0 1 1

1 1 0 0

0 0 0 0

c)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

d)

0 0 1

1 0 0

0 1 0

e)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [a,d]

2) [d,d,b,b]

3) [b,a,a]

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 35 4

4) [b,a,b,b]

5) [d,a,b]

6) [d,b,a]

7) [a,b,b]

8) [d,b]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 3) de

1 1

1 0

1 1

·

[1 0 1

1 0 0

]

2. (2, 1) de

[1 1 1

1 1 1

0 1 1

0 1 0

1 1 0

3. (2, 2) de

1 0

1 0

0 0

·

[0 0

1 0

]

4. (2, 1) de

[0 1 1

1 0 1

0 1

1 1

1 0

5. (1, 2) de

1 1 1

1 0 0

0 1 0

·

0 0

0 0

0 1

Respuesta:

17. Si

A =

5 2 −3

5 −3 2

0 5 −2

B =

0 1 3

−2 0 −3

3 −2 −3

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

2 3 2

2 2 6

1 5 2

0 1 −4

6 x 6

3 y 2

6 z 5

=

33 31 28

54 38 46

33 36 26

−21 −7 −18

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[−2 −2

2 −3

]

B =

[0 −3

−3 −2

]

C =

[−3 4

−1 −2

]

Resuelva para X la ecuacion:

2 X + B = C(−3 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[0 0

0 0

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[−3 −4

1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

21. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[3 −4

1 −1

]

C =

[−2 −1

0 −1

]

D =

[0 1

−3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 35 5

22. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[2 1

−1 3

]

D =

[−6 −5

3 −5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[−16 1

−17 3

]

C =

[3 1

−4 −1

]

D =

[−2 −3

1 1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 4Y = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[5 2

5 4

]

B =

[2 2

1 4

]

C =

[6 3

2 9

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + A Y + Z = B

X + A Y + Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 4 piezas del tipo a, 2 piezas del tipo

b, y 2 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 5 piezas

del tipo a, 4 piezas del tipo b, y 4 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 3 armados del tipo A

y 5 armados del tipo B. El tipo D que requiere 4 armados

del tipo A y 4 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 3 armados del tipo C y 4 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 3 armados del tipo C

y 4 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 3 armados tipo E y 5 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto C se requieren 2 objetos A y 4 objetos B

un objeto D se requieren 4 objetos A y 5 objetos B

un objeto G se requieren 5 objetos E y 5 objetos F

un objeto H se requieren 2 objetos E y 5 objetos F

3 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 1380

objetos A y 2055 objetos B

2 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 1020

objetos A y 1518 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

b) Si para un vector b el sistema A x = b tiene solucion

unica, entonces A no es invertible.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 35 6

c) Si la matriz A no es invertible, entonces AT x = 0

tiene solucion unica.

d) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

e) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A ·A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

28. Si

A =

2 5 2 1

1 1 7 1

6 3 4 5

1 5 2 1

determine:

1. M32 2. M44

3. C24 4. C11

5. M34

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −1− λ −1 4

0 4− λ 1

0 1 4− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 2× 2 tales que

|A| = −1 y |B| = 4

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (−3 B)T

ii) (−3 A)−1

iii) AT B

iv) BT AT B−1

v) AT B A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R4 ← R4 − 6R2

2. R1 ← −6R1

3. R2 ↔ R3

4. R3 ← R3 + 4R1

la convierten en la matriz:1 2 5 3 3

0 3 4 1 5

0 −6 −3 2 −8

0 0 0 0 1

0 0 0 4 1

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 0 0 0 0 −1 1

0 1 1 1 1 0 1

0 0 1 0 1 1 −1

0 0 0 1 0 0 0

0 0 0 0 1 −1 0

0 0 0 0 0 −1 −1

0 0 0 0 0 0 −1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

−1 1 0 0 0 0 0

−1 1 −1 0 0 0 0

1 1 −1 −1 0 0 0

−1 0 0 1 −1 0 0

1 1 0 −1 −1 1 0

0 0 0 1 1 0 1

Calcule los determinantes de:

a)(A−1

)Tb) B A

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← R7 + 6R5

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ← 6R7

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R7 ↔ R5

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si (A AT) x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

b) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 35 7

c) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) es

cero.

d) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

e) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces det(A)

es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

Page 251: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:36

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R4 ← R4 + 5R6

b) R5 ↔ R4

c) R5 ← R5 + 4R6

d) R5 ← 6R5

e) R5 ← 4R5

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 5 por 4

2) Multiplicar el renglon 5 por 6

3) Intercambiar los renglones 5 y 6

4) Sumarle al renglon 5 el renglon 6 multiplicado por 4

5) Sumarle al renglon 4 el renglon 6 multiplicado por 5

6) Intercambiar los renglones 5 y 4

Respuesta:

2. Para la matriz A −3 3 5

−3 −3 −2

4 2 2

determine cada elemento (1, 3) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R1 ↔ R3

2) R3 ← R3 + 3R1

3) R3 ↔ R2

4) R3 ← R3 + 3R2

5) R1 ← 3R1

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

1 −2 3 2

0 3 −3 −1

0 2 1 −3

b)

0 2 −3 3

2 1 2 2

0 −1 −3 −1

c)

2 −4 −2 4

0 3 0 3

0 0 2 3

d)

2 2 −2 2

0 1 0 −1

0 0 1 −3

e)

2 3 −2 −1

1 2 3 −2

0 −3 −3 2

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 1R3

2) R1 ↔ R2

3) R1 ← 12 R1

4) R2 ← R2 − 12 R1

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R1 ← 12 R1

7) R3 ← R3 − 23 R2

8) R3 ← 12 R3

9) R1 ← R1 + 2R3

10) R1 ← R1 − 2R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 1 1

−4 0 1

]b)

[1 −3 2

0 1 0

]c)

[0 0 0

0 2 −1

]d)

[1 0 −4

0 1 3

]e)

[0 −1 1

0 0 4

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

Page 252: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 36 2

2) Escalonada pero no reducida

3) Escalonada reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 2 4 −2

0 1 1 1

0 0 8 3

0 0 0 0

b)

1 0 0 4

0 1 1 −4

0 0 0 4

c)

1 0 0 0 −1

0 0 1 0 2

0 0 0 1 −3

d)

1 0 1 0

0 1 1 −1

0 0 6 1

e)

1 −2 −3 −1

0 1 1 −1

0 0 0 −3

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Inconsistente

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

3 −2 −2 −7

−6 6 2 4

−6 8 −2 −10

b)

3 −1 2 8

9 −3 7 27

6 0 7 27

c)

−2 −8 3 2

−6 −24 11 9

−4 −16 4 0

d)

2 3 1 1

6 8 2 2

4 6 2 2

e)

−2 −2 2 2

4 4 −2 −2

2 2 −4 −5

2 2 2 4

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla economica, mezcla especial y mezcla elite. Estas

mezclas se obtienen combinando grano dominicano, grano

brasileno y grano jamaquino. Para una bolsa de mezcla

economica requiere 300 g de dominicano y 200 g de brasi-

leno. Para una bolsa de mezcla especial requiere 300 g de

dominicano, 100 g de brasileno y 100 g de jamaquino. Para

una bolsa de mezcla elite requiere 100 g de dominicano,

200 g de brasileno y 200 g de jamaquino. El comerciante

dispone de 27 kg de grano dominicano, 19 kg de grano

brasileno, y 9 kg de grano jamaquino. Determina cuantas

bolsas de cada mezcla se pueden preparar si tiene que uti-

lizarse todo el grano disponible. Reporta solo las bolsas

de la mezcla elite. Sugerencia: Primero maneje todo en

gramos y despues divida las ecuaciones entre 100 antes de

resolver.

Respuesta:

8. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 20oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 3o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 2o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de Boston.

Respuesta:

9. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−1, 2), Q(0, 1), y R(2, 3). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e4 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 8 y′ + 16 y =(3 + 4x+ x2

)e4 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

11. Calcule las constantes A,B y C que cumplen:

−140− 22x

(−5 + x) (25 + x2)=

A

−5 + x+

C +B x

25 + x2

Reporta el valor de A.

Respuesta:

Page 253: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 36 3

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb s

Tc

sTc

sTd

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 12o, Tb = 26o, Tc = 14o

Td = 14o, Te = 35o, Tf = 25o

Reporte solo el valor de T6.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL homogeneo 4× 4 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 2 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

b) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

c) Si un SEL homogeneo 6× 6 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

d) Si un SEL 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

e) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

2) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

3) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c, e,a]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 0, 0 >

b) < 1, 1, 0 >

c) < 2, 2, 2 >

d) < 4, 0, 5 >

e) < 0, 0, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a + c + e

2) 2 a + 2 c + 2 e

3) 5 a + 4 c

4) a + e

5) a

6) c

7) c + e

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a,d, c]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

b)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

c)

0 1 0

1 0 1

0 0 0

d)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

e)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [a, c,d]

2) [c,a,a]

Page 254: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 36 4

3) [a, c]

4) [d,a,d]

5) [c,d,a]

6) [c,d]

7) [d,a, c,a]

8) [a, c,a,a]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 3) de

0 0

0 1

0 0

·

[0 0 0

1 0 1

]

2. (2, 2) de

[0 1 1

1 1 1

1 0 1

0 1 1

0 1 0

3. (2, 1) de

0 0

1 0

0 0

·

[1 1

0 1

]

4. (2, 1) de

[0 1 1

0 1 1

1 1

1 1

1 1

5. (1, 2) de

1 1 1

1 1 1

0 0 1

·

0 0

0 0

0 1

Respuesta:

17. Si

A =

2 4 −2

0 2 −3

0 −1 −3

B =

3 5 −3

−2 0 2

2 −2 −1

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla:

3 5 4

6 2 5

6 3 4

−3 3 −1

2 6 x

3 5 y

5 5 z

=

41 63 47

43 71 53

41 71 54

−2 −8 −6

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[2 3

2 1

]

B =

[3 5

4 5

]

C =

[−3 −1

5 −1

]

Resuelva para X la ecuacion:

3 X + B = C(−3 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[−1 0

−1 0

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[4 −1

−3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

21. Si:

A =

[4 −1

−3 1

]

B =

[4 −1

−3 1

]

C =

[−1 −1

3 3

]

D =

[−2 −1

−7 −7

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)T − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 255: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 36 5

22. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[4 −3

−1 1

]

C =

[4 −1

−3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:((

A X−1)T

B)T

= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[8 −10

−6 2

]

C =

[−2 1

−3 1

]

D =

[−3 1

−4 1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 3Y = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[3 5

5 6

]

B =

[4 3

4 2

]

C =

[6 6

6 3

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + A Y + Z = B

X + A Y + Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 5 piezas del tipo a, 5 piezas del tipo

b, y 3 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 2 piezas

del tipo a, 5 piezas del tipo b, y 2 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 4 armados del tipo A

y 5 armados del tipo B. El tipo D que requiere 3 armados

del tipo A y 2 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 5 armados del tipo C y 3 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 3 armados del tipo C

y 5 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 5 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un C se requieren 5 As y 5 Bs

un D se requieren 2 As y 4 Bs

un G se requieren 5 Es y 3 Fs

un H se requieren 2 Es y 5 Fs

un G se requieren 159 As y 223 Bs

un H se requieren 151 As y 207 Bs

Determine

a) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E.

b) Cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto F.

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz AT no es invertible, entonces A x = 0

tiene infinitas soluciones.

b) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

c) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

d) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

Page 256: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 36 6

e) Si la matriz A no es invertible, entonces A ·A x = 0

tiene infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

28. Si

A =

1 5 4 3

7 1 8 3

8 5 5 5

6 3 6 1

determine:

1. M33 2. M43

3. M34 4. C21

5. M24

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −5− λ 2 2

0 6− λ 5

0 5 6− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = 1 y |B| = −3

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (−4 B)T

ii) (−4 A)−1

iii) AT B

iv) BT AT B−1 A−1

v) AT B A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R4 ← R4 − 3R2

2. R1 ← −3R1

3. R3 ← R3 − 2R1

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:2 4 3 2 2

0 2 1 2 4

0 −6 −1 −1 −11

0 0 0 0 3

0 0 0 2 1

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 −1 −1 1 −1 −1 −1

0 1 0 1 0 −1 0

0 0 −1 1 −1 1 0

0 0 0 1 0 −1 −1

0 0 0 0 −1 1 0

0 0 0 0 0 −1 0

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

−1 1 0 0 0 0 0

1 −1 −1 0 0 0 0

−1 −1 −1 −1 0 0 0

1 0 −1 1 −1 0 0

0 0 1 1 1 1 0

0 −1 −1 0 1 0 1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) A B

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← 4R4

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← R4 + 4R3

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ↔ R3

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

b) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces det(A)

es cero.

c) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

d) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

e) Si (A A) x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

Page 257: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:37

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ← 4R6

b) R6 ← 5R6

c) R6 ↔ R5

d) R6 ↔ R4

e) R4 ← R4 + 6R5

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 4 el renglon 5 multiplicado por 6

2) Intercambiar los renglones 6 y 5

3) Intercambiar los renglones 6 y 4

4) Multiplicar el renglon 6 por 4

5) Sumarle al renglon 6 el renglon 5 multiplicado por 4

6) Multiplicar el renglon 6 por 5

Respuesta:

2. Para la matriz A 2 3 −6

4 −3 −6

3 3 7

determine cada elemento (1, 2) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R2 ← R2 + 2R1

2) R2 ↔ R3

3) R1 ← 2R1

4) R2 ← R2 + 2R3

5) R1 ↔ R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

1 −5 1 3

0 6 3 1

0 5 2 1

b)

0 3 2 −3

5 2 1 −3

0 −1 3 3

c)

5 5 −5 5

0 1 0 −3

0 0 1 −3

d)

5 −3 −2 −1

1 −2 −2 −1

0 −3 −2 −1

e)

5 5 −5 −5

0 6 0 3

0 0 5 6

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ↔ R2

2) R1 ← R1 − 5R2

3) R3 ← R3 − 56 R2

4) R1 ← 15 R1

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R1 ← R1 + 5R3

7) R1 ← 15 R1

8) R2 ← R2 − 15 R1

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R3 ← 15 R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 −4 −1

1 3 −1

]b)

[0 0 0

0 −4 2

]c)

[3 1 4

0 0 0

]d)

[−3 2 −4

0 3 −2

]e)

[0 0 1

0 0 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

Page 258: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 37 2

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 2 2 2

0 1 1 3

0 0 3 3

0 0 0 0

b)

1 3 3 −3

0 1 1 −1

0 0 0 3

0 0 0 0

c)

1 0 0 −4

0 1 1 1

0 0 0 4

d)

1 0 1 0

0 1 1 −4

0 0 5 1

e)

1 1 −3 3

0 0 1 4

0 0 −2 0

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Inconsistente

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−2 3 −15 −1

2 −1 9 6

4 −8 36 −2

−6 15 −63 10

b)

−1 −1 −1 3

−2 −2 −1 5

1 3 4 −12

c)

2 −1 −3 −5

−2 0 2 2

−2 1 3 5

d)

3 −1 −4 2

−3 4 7 1

9 −6 −15 3

−3 10 13 7

e)

−2 2 −1 2

−4 4 −3 2

−4 4 0 11

−6 6 −2 17

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $2 en papel, $4 en

ilustraciones, y $5 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $2 en papel, $5 en ilustraciones, y $13 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $5 en papel, $15 en

ilustraciones, y $22 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $158 en papel, $393 en ilustraciones, y $645 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros en

pasta dura a producirse.

Respuesta:

8. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (0, 1), Q(1, 0), y R(3, 2). A ma-

nera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 22oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 8o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 7o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de NY.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

2 y′′ + 3 y′ + 2 y = 2 + 6x+ 5x2

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

11. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

5 + 18x+ 7x2

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

Page 259: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 37 3

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb s

Tc

sTc

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T4 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 30o, Tb = 29o, Tc = 17o

Td = 28o, Te = 36o, Tf = 18o

Reporte solo el valor de T2.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

b) Si un SEL homogeneo 10 × 10 tiene una matriz au-

mentada reducida con 9 pivotes, entonces el sistema

tiene solucion unica.

c) Si un SEL 7 × 7 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

d) Si un SEL homogeneo 10 × 10 tiene una matriz au-

mentada reducida con 8 pivotes, entonces el sistema

tiene infinitas soluciones.

e) Si un SEL 8 × 8 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

2) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

3) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [d,a, f ]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 1, 1 >

b) < 5, 5, 0 >

c) < 4, 2, 3 >

d) < 0, 1, 0 >

e) < 1, 0, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a + d + f

2) 2 a + 4 d + 3 f

3) d

4) a + f

5) d + f

6) 5 a + 5 d

7) a

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a,b,d]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0 1

1 0 0

0 1 0

b)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

c)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

d)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

e)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [d,b]

Page 260: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 37 4

2) [a,d,a,a]

3) [d,d,a,d]

4) [d,b,a]

5) [d,a,a]

6) [b,d,a]

7) [b,a]

8) [a,d,d]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 3) de

1 1

1 1

1 0

·

[1 1 1

1 1 0

]

2. (2, 3) de

[0 0 1

1 0 1

1 0 1

0 0 1

0 0 0

3. (1, 1) de

0 1

1 0

1 1

·

[0 0

1 0

]

4. (2, 1) de

[1 1 1

1 1 0

0 1

0 0

1 0

5. (1, 1) de

0 0 1

1 0 0

0 0 0

·

1 0

0 1

1 1

Respuesta:

17. Si

A =

4 2 0

−2 2 −1

−3 4 −2

B =

5 4 −1

−3 −2 2

5 5 −2

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 3 5 6

1 3 5

x y z

5 5 5 0

6 6 1 0

3 1 2 2

=

63 51 32 12

38 28 18 10

23 19 11 4

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

19. Si

A =

[−1 2

−1 2

]

B =

[1 1

2 4

]

C =

[−3 2

2 −1

]

Resuelva para X la ecuacion:

3 X + B = C (−6 A + C)

Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[0 −2

2 2

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[4 −1

−3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

21. Si:

A =

[−4 −3

−1 −1

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[−3 2

2 −1

]

D =

[12 −5

−10 2

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 261: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 37 5

22. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[2 −3

1 −1

]

C =

[3 0

−3 −3

]

D =

[−12 −4

10 10

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[16 3

−19 −3

]

C =

[4 −1

−3 1

]

D =

[4 −3

−1 1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 4Y = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[5 4

4 4

]

B =

[5 3

5 5

]

C =

[10 8

8 7

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + A Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 4 piezas del tipo a, 5 piezas del tipo

b, y 3 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 5 piezas

del tipo a, 4 piezas del tipo b, y 3 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 2 armados del tipo A

y 3 armados del tipo B. El tipo D que requiere 4 armados

del tipo A y 4 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 4 armados del tipo C y 2 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 3 armados del tipo C

y 3 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 5 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto C se requieren 5 objetos A y 5 objetos B

un objeto D se requieren 3 objetos A y 2 objetos B

un objeto G se requieren 4 objetos E y 3 objetos F

un objeto H se requieren 3 objetos E y 4 objetos F

5 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 1479

objetos A y 1311 objetos B

3 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 1113

objetos A y 987 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

b) Si la matriz A no es invertible, entonces A x = 0 tie-

ne infinitas soluciones.

Page 262: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 37 6

c) Si para un vector b el sistema A x = b tiene solucion

unica, entonces A no es invertible.

d) Si la matriz AT no es invertible, entonces A x = 0

tiene infinitas soluciones.

e) Si el sistema (A A) x = 0 tiene solucion unica, enton-

ces A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

28. Si

A =

6 6 2 1

6 2 2 5

1 4 5 4

6 5 4 6

determine:

1. C21 2. C33

3. C22 4. M41

5. C34

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −1− λ −4 0

0 4− λ 6

0 6 4− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = 5 y |B| = 2

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−4 A)−1

ii) A (−4 B)T

iii) A B−1

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R1 ← 4R1

2. R2 ↔ R3

3. R3 ← R3 + 4R1

4. R4 ← R4 − 5R2

la convierten en la matriz:4 1 4 5 1

0 0 5 2 2

0 4 2 2 5

0 0 0 2 5

0 0 0 −6 −12

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 1 −1 1 −1 0 1

0 −1 −1 0 0 −1 0

0 0 −1 −1 −1 −1 1

0 0 0 −1 1 −1 −1

0 0 0 0 1 1 0

0 0 0 0 0 −1 −1

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

1 1 0 0 0 0 0

0 1 −1 0 0 0 0

1 0 −1 1 0 0 0

0 0 1 1 −1 0 0

0 0 −1 1 −1 1 0

−1 1 0 1 −1 −1 −1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) B A

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ← 6R5

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ← R5 + 6R3

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R5 ↔ R3

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces det(A)

es cero.

b) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

Page 263: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 37 7

c) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

d) Si (A B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(B)

es cero.

e) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

Page 264: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:38

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ↔ R6

b) R2 ↔ R4

c) R2 ← 6R2

d) R2 ← R2 + 4R6

e) R4 ← R4 + 2R6

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 2 por 4

2) Sumarle al renglon 2 el renglon 6 multiplicado por 4

3) Multiplicar el renglon 2 por 6

4) Intercambiar los renglones 2 y 4

5) Intercambiar los renglones 2 y 6

6) Sumarle al renglon 4 el renglon 6 multiplicado por 2

Respuesta:

2. Para la matriz A 2 −3 −4

1 3 −6

7 1 −6

determine cada elemento (2, 3) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R3 ↔ R1

2) R3 ← R3 − 2R1

3) R2 ↔ R3

4) R2 ← R2 − 2R3

5) R2 ← −2R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

7 7 −7 −14

0 8 0 −1

0 0 7 8

b)

7 1 −2 −1

1 −1 −3 −2

0 −1 −2 3

c)

0 1 3 −2

7 −2 −1 1

0 3 2 1

d)

1 −7 −3 −1

0 8 −1 −2

0 7 −2 3

e)

7 7 −7 14

0 1 0 2

0 0 1 3

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 − 7R2

2) R1 ← R1 + 1R3

3) R1 ↔ R2

4) R2 ← R2 − 17 R1

5) R1 ← R1 + 7R3

6) R1 ← 17 R1

7) R3 ← 17 R3

8) R3 ← R3 − 78 R2

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R1 ← 17 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 −4 −2

0 0 −2

]b)

[1 0 3

0 1 1

]c)

[0 1 −1

−1 0 −2

]d)

[0 0 0

0 4 −1

]e)

[1 2 1

1 2 4

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 38 2

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 1 −2

0 1 0 2

0 2 0 4

b)

1 1 −2 −3

0 0 1 −4

0 0 −4 0

0 0 0 0

c)

1 0 1 0

0 1 1 −1

0 0 6 1

d)

1 0 0 −2

0 1 1 −4

0 0 0 2

e)

1 −3 −4 1

0 1 1 −1

0 0 3 1

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Inconsistente

2) Consistente con solucion unica

3) Consistente con soluciones infinitas

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

3 3 15 6

−3 0 −9 −3

6 0 18 6

−6 0 −18 −6

b)

−1 −2 −1 −1

2 4 1 5

1 2 2 1

c)

−2 2 −1 −2

2 −2 3 4

4 −4 0 4

−6 6 1 4

d)

2 −2 −2 −12

−2 5 1 13

−4 13 0 25

0 0 0 0

e)

3 2 5 −2

−6 −5 −11 5

6 2 8 −1

9 8 17 −6

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Patito computers fabrica tres modelos de computado-

ras personales: canon, clon, y lenta-pero-segura. Para ar-

mar una computadora modelo canon necesita 12 horas de

ensamblado, 2.5 para probarla, y 2 mas para instalar sus

programas. Para una clon requiere 10 horas de ensambla-

do, 2 para probarla, y 2 para instalar programas. Y por

ultimo, para una lenta-pero-segura requiere 6 para ensam-

blado, 1.5 para probarla, y 1.5 para instalar programas. Si

la fabrica dispone en horas por mes de 300 para ensamble,

65 para pruebas, y 61 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo clon.

Respuesta:

8. Un mercader cafetero vende bolsas de tres mezclas de cafe:

mezcla de la casa, mezcla especial y mezcla gourmet. Estas

mezclas se obtienen combinando grano mexicano, grano

costarriqueno y grano jamaquino. Para una bolsa de mez-

cla de la casa requiere 300 g de mexicano y 200 g de cos-

tarriqueno. Para una bolsa de mezcla especial requiere 300

g de mexicano, 100 g de costarriqueno y 100 g de jama-

quino. Para una bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g de

mexicano, 300 g de costarriqueno y 100 g de jamaquino.

El comerciante dispone de 23 kg de grano mexicano, 18 kg

de grano costarriqueno, y 4 kg de grano jamaquino. Deter-

mina cuantas bolsas de cada mezcla se pueden preparar si

tiene que utilizarse todo el grano disponible. Reporta solo

las bolsas de la mezcla gourmet. Sugerencia: Primero ma-

neje todo en gramos y despues divida las ecuaciones entre

100 antes de resolver.

Respuesta:

9. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $3 en papel, $4 en

ilustraciones, y $4 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $3 en papel, $7 en ilustraciones, y $10 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $5 en papel, $14 en

ilustraciones, y $18 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $226 en papel, $476 en ilustraciones, y $604 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros rusti-

cos a producirse.

Respuesta:

Page 266: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 38 3

10. Calcule las constantes A,B y C que cumplen:

30− x+ 4x2

(2 + x) (4 + x2)=

A

2 + x+

C +B x

4 + x2

Reporta el valor de B.

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

3 y′′ + 5 y′ + 2 y = 4 + 4x+ 3x2

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTb

sTc

sTd

sTd

sTd

sTe

sTe

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + Td + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 29o, Tb = 10o, Tc = 35o

Td = 29o, Te = 32o, Tf = 21o

Reporte solo el valor de T2.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

b) Si un SEL 9 × 9 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

c) Si un SEL 9 × 9 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 8 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

d) Si un SEL homogeneo 9× 9 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 8 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

e) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

2) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

3) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [d,a,b]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 1, 0 >

b) < 1, 0, 0 >

c) < 1, 1, 0 >

d) < 3, 4, 4 >

e) < 1, 1, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) d

2) 2 a + 4 d

3) b + d

4) a + b + d

5) 4 a + 4 b + 3 d

6) a + d

7) a

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, e,b]

para las diferentes matrices X:

Page 267: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 38 4

a)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

b)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

c)

0 0

0 1

1 0

d)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

e)

0 1

1 0

0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [a,b,b]

2) [b, e]

3) [b, e,a]

4) [e,a, e]

5) [e,a]

6) [e, e,a,a]

7) [e,a,b,a]

8) [e,b,a]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 2) de

1 0

0 0

0 0

·

[1 1 1

1 1 1

]

2. (2, 1) de

[0 1 0

1 1 1

1 0 0

0 1 1

1 1 1

3. (3, 1) de

0 0

0 1

0 0

·

[0 1

0 0

]

4. (1, 1) de

[1 1 0

1 0 0

0 0

1 1

1 0

5. (3, 2) de

0 0 1

1 0 1

1 0 0

·

0 0

0 0

1 1

Respuesta:

17. Si

A =

−3 3 −2

2 4 1

−3 1 −1

B =

3 −1 4

−2 2 4

−1 1 −1

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 2 1 5

4 3 3

x y z

1 1 5 0

4 6 1 −2

2 2 5 0

=

16 18 36 −2

22 28 38 −6

29 35 58 −6

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[5 −2

0 5

]

B =

[4 3

3 −1

]

C =

[3 3

2 3

]

Resuelva para X la ecuacion:

7 X + B = C(−7 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[−1 −5

4 0

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[−2 1

−3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 38 5

21. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[−2 1

2 −3

]

D =

[0 −3

−7 5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)T − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[2 −3

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:(

(A X)T

B)

C−B = 0

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[1 −5

−2 −1

]

C =

[3 −4

1 −1

]

D =

[−3 −4

1 1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 2Y = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[6 3

4 3

]

B =

[1 2

5 5

]

C =

[6 5

6 7

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + A Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 3 piezas del tipo a, 3 piezas del tipo

b, y 2 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 3 piezas

del tipo a, 5 piezas del tipo b, y 5 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 4 armados del tipo A

y 3 armados del tipo B. El tipo D que requiere 5 armados

del tipo A y 4 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 5 armados del tipo C y 3 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 5 armados del tipo C

y 3 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 5 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto E se requieren 3 objetos C y 5 objetos D

un objeto F se requieren 4 objetos C y 3 objetos D

un objeto G se requieren 4 objetos E y 2 objetos F

un objeto H se requieren 2 objetos E y 2 objetos F

4 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 1004

objetos A y 1248 objetos B

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 38 6

5 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 1282

objetos A y 1594 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz AT es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

b) Si la matriz A no es invertible, entonces A x = 0 tie-

ne infinitas soluciones.

c) Si para un vector b el sistema A x = b no tiene so-

lucion, entonces A es invertible.

d) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

e) Si el sistema (A A) x = 0 tiene solucion unica, enton-

ces A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

28. Si

A =

4 7 6 4

7 6 7 7

2 1 6 7

8 6 8 4

determine:

1. M24 2. C13

3. C23 4. M33

5. M21

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −4− λ −3 −3

0 1− λ 6

0 6 1− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = −2 y |B| = 4

calcule los determinantes de las matrices:

i) (4 A)−1

ii) A (4 B)T

iii) AT B

iv) BT AT B−1 A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 − 4R1

2. R2 ↔ R3

3. R4 ← R4 − 5R2

4. R1 ← −4R1

la convierten en la matriz:3 1 4 3 1

0 5 3 3 1

0 −10 −5 −2 2

0 0 0 0 1

0 0 0 1 2

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 1 −1 1 0 1 0

0 −1 −1 0 −1 0 1

0 0 −1 1 1 1 −1

0 0 0 −1 1 1 −1

0 0 0 0 −1 1 1

0 0 0 0 0 −1 1

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

−1 0 0 0 0 0 0

1 1 0 0 0 0 0

−1 1 1 0 0 0 0

−1 1 1 1 0 0 0

−1 1 −1 1 −1 0 0

−1 −1 0 1 1 −1 0

0 −1 −1 −1 1 0 −1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 38 7

b) BT A B

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ↔ R7

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ← 5R2

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R2 ← R2 + 5R7

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si (A A) x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

b) Si (A BT) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es cero.

c) Si det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

d) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

e) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) es

diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

Page 271: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:39

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R4 ← R4 + 3R6

b) R3 ← 6R3

c) R3 ← R3 + 4R6

d) R3 ← 4R3

e) R3 ↔ R6

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 3 el renglon 6 multiplicado por 4

2) Intercambiar los renglones 3 y 4

3) Multiplicar el renglon 3 por 6

4) Sumarle al renglon 4 el renglon 6 multiplicado por 3

5) Intercambiar los renglones 3 y 6

6) Multiplicar el renglon 3 por 4

Respuesta:

2. Para la matriz A −1 −3 −3

−2 −2 −6

10 2 4

determine cada elemento (2, 3) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R3 ← R3 − 3R1

2) R2 ← R2 − 3R3

3) R3 ↔ R1

4) R2 ↔ R3

5) R3 ← R3 − 3R2

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

5 −10 −5 10

0 6 0 3

0 0 5 6

b)

5 5 −5 −15

0 1 0 2

0 0 1 −2

c)

5 −3 1 −1

1 −3 −3 −1

0 1 −2 3

d)

0 −3 1 1

5 1 1 −1

0 −3 −1 −1

e)

1 −5 2 −3

0 6 −2 −1

0 5 −2 2

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R2 ← R2 − 15 R1

2) R1 ← R1 + 1R3

3) R1 ← 15 R1

4) R1 ↔ R2

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R1 ← 15 R1

7) R3 ← R3 − 56 R2

8) R3 ← 15 R3

9) R1 ← R1 − 5R2

10) R1 ← R1 + 5R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[−2 −3 2

0 0 0

]b)

[0 0 0

0 0 0

]c)

[0 4 2

0 0 2

]d)

[1 3 3

1 4 3

]e)

[0 0 0

0 −3 2

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 39 2

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada pero no reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 3

0 1 1 −2

0 0 0 −3

b)

1 0 0 0 −2

0 1 0 0 3

0 0 0 1 2

c)

1 0 1 0

0 1 1 4

0 0 8 1

d)

1 −1 −3 2

0 1 1 2

0 0 4 3

0 0 0 0

e)

1 1 −3 1

0 0 1 3

0 0 −4 0

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−2 −1 1 −1

2 4 8 2

2 10 26 5

2 −5 −19 −2

b)

−1 3 2 4

−2 6 5 7

1 −4 1 −8

c)

3 3 3 9

6 5 4 18

9 6 6 24

0 0 0 0

d)

−1 3 −2 −3

1 −3 0 −3

−3 9 −6 −9

e)

−1 2 −3 5

2 −1 3 −4

−2 −2 0 −2

2 −10 12 −22

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 22oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 6o mayor que el

promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 10o menor que el promedio de temperatu-

ras en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de Montreal.

Respuesta:

8. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (0, 4), Q(1, 3), y R(3, 5). A ma-

nera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

9. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $6 en papel, $4 en

ilustraciones, y $4 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $6 en papel, $5 en ilustraciones, y $10 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $9 en papel, $9 en

ilustraciones, y $21 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $399 en papel, $322 en ilustraciones, y $569 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros rusti-

cos a producirse.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp = Ax2 +B x+ C

sea solucion a la ecuacion diferencial

3 y′′ + 2 y′ + 2 y = 6 + 2x+ 3x2

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

11. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e4 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 8 y′ + 16 y =(4 + x+ 4x2

)e4 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

Page 273: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 39 3

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTa

sTa

sTa

sTb

sTb s

Tc

sTd

sTd

sTe

sTf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + T2 + T5 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 34o, Tb = 21o, Tc = 39o

Td = 35o, Te = 24o, Tf = 27o

Reporte solo el valor de T5.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL homogeneo 8× 8 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

b) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

c) Si un SEL 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

d) Si un SEL homogeneo 4× 4 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 2 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

e) Si un SEL 8 × 8 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

2) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

3) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a,d, e]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 1, 1 >

b) < 1, 1, 0 >

c) < 0, 2, 3 >

d) < 1, 0, 0 >

e) < 1, 1, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 2 a + 3 d + 3 e

2) a + d

3) a + d + e

4) a

5) d + e

6) 2 d + 3 e

7) d

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [d,a, e]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

b)

0 1

1 0

0 0

c)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

d)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

e)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [a,d]

Page 274: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 39 4

2) [e, e,d, e]

3) [a, e]

4) [a,d, e]

5) [d, e,a]

6) [a,d, e,d]

7) [d, e, e]

8) [e,d,d]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 2) de

0 1

1 1

0 0

·

[0 0 1

0 1 0

]

2. (1, 1) de

[1 1 0

0 1 1

1 1 0

1 1 0

1 1 0

3. (2, 2) de

0 1

0 1

1 1

·

[0 1

1 0

]

4. (1, 2) de

[0 1 0

1 0 1

0 1

0 1

0 1

5. (2, 1) de

1 0 0

1 0 1

1 1 0

·

1 1

0 0

0 0

Respuesta:

17. Si

A =

−3 −1 0

1 0 3

0 −3 2

B =

1 3 −1

−1 2 0

4 0 4

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 1 2 1

2 4 3

x y z

6 1 4 5

5 6 6 −1

3 4 3 −1

=

19 17 19 2

41 38 41 3

49 41 48 8

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[4 3

−1 3

]

B =

[2 4

4 3

]

C =

[3 1

4 4

]

Resuelva para X la ecuacion:

7 X + B = C(−5 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[0 −4

4 0

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[−4 −3

−1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

21. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[4 −3

−1 1

]

C =

[1 1

2 −3

]

D =

[−5 −1

−8 7

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 275: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 39 5

22. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[3 1

3 −2

]

D =

[−6 −7

−8 5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)T − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[6 5

1 1

]

B =

[0 −3

1 0

]

C =

[−4 23

−3 17

]

D =

[−2 0

4 2

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[3 2

5 3

]

B =

[1 2

4 5

]

C =

[6 5

5 7

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

A X + A Y + Z = B

X + A Y + Z = C

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 2 piezas del tipo a, 3 piezas del tipo

b, y 4 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 2 piezas

del tipo a, 3 piezas del tipo b, y 5 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 4 armados del tipo A

y 4 armados del tipo B. El tipo D que requiere 3 armados

del tipo A y 5 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 4 armados del tipo C y 3 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 3 armados del tipo C

y 3 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 5 armados tipo E y 5 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto C se requieren 4 objetos A y 2 objetos B

un objeto D se requieren 3 objetos A y 5 objetos B

un objeto E se requieren 3 objetos C y 5 objetos D

un objeto F se requieren 5 objetos C y 2 objetos D

2 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 1193

objetos A y 1153 objetos B

3 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 1192

objetos A y 1142 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos E y cuantos F se requiere para en-

samblar un objeto G

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A no es invertible, entonces A x = 0 tie-

ne solucion unica.

b) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

Page 276: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 39 6

c) Si la matriz A es invertible, entonces AT x = 0 tiene

infinitas soluciones.

d) Si para un vector b el sistema A x = b tiene solucion

unica, entonces A no es invertible.

e) Si el sistema (A A) x = 0 tiene solucion unica, enton-

ces A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

28. Si

A =

8 6 8 2

4 1 4 6

7 1 7 2

2 6 4 8

determine:

1. M24 2. M31

3. M34 4. M21

5. C22

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −1− λ −2 0

0 6− λ 5

0 5 6− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 4× 4 tales que

|A| = 2 y |B| = 3

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−4 A)−1

ii) A (−4 B)T

iii) A B−1

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R4 ← R4 − 3R2

2. R1 ← −3R1

3. R2 ↔ R3

4. R3 ← R3 + 3R1

la convierten en la matriz:2 1 2 3 3

0 2 3 5 1

0 −6 −4 −13 1

0 0 0 0 1

0 0 0 3 1

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

1 −1 0 0 −1 −1 0

0 −1 0 0 0 0 0

0 0 1 0 −1 −1 −1

0 0 0 −1 1 −1 0

0 0 0 0 −1 0 0

0 0 0 0 0 1 0

0 0 0 0 0 0 −1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

1 −1 0 0 0 0 0

1 −1 −1 0 0 0 0

0 1 1 −1 0 0 0

1 1 −1 −1 1 0 0

0 0 1 0 −1 −1 0

0 −1 −1 1 1 0 −1

Calcule los determinantes de:

a)(A−1

)Tb) BT A B−1

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R1 ← R1 + 5R7

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R1 ↔ R7

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R1 ← 5R1

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si (A BT) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es cero.

b) Si (A A) x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

Page 277: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 39 7

c) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

d) Si AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es diferente de cero.

e) Si A x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces |A| es

diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

Page 278: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Matematicas AvanzadasExamen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial

Maestro Eduardo Uresti, Enero-Mayo 2014

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:40

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ← R2 + 4R3

b) R4 ← 2R4

c) R4 ↔ R3

d) R4 ← R4 + 2R3

e) R4 ↔ R2

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 4 y 3

2) Multiplicar el renglon 4 por 3

3) Multiplicar el renglon 4 por 2

4) Intercambiar los renglones 4 y 2

5) Sumarle al renglon 4 el renglon 3 multiplicado por 2

6) Sumarle al renglon 2 el renglon 3 multiplicado por 4

Respuesta:

2. Para la matriz A 5 −2 5

7 −1 1

3 −3 −1

determine cada elemento (2, 1) de la matriz resultante de

A despues de aplicarle

1) R1 ← R1 − 2R3

2) R2 ↔ R1

3) R1 ← R1 − 2R2

4) R2 ← R2 − 2R1

5) R1 ↔ R3

Aplique cada operacion sobre A en forma independiente,

no las aplique en forma encadenada. Se esperan 5 resulta-

dos numericos.

Respuesta:

3. Para cada una de las siguientes matrices y de acuerdo al

algoritmo de eliminacion gaussiana

a)

1 −11 1 −1

0 12 1 −2

0 11 −2 −3

b)

11 −11 −11 −11

0 12 0 −2

0 0 11 12

c)

11 11 −11 −22

0 1 0 −3

0 0 1 −3

d)

11 2 2 3

1 −2 2 1

0 −1 −2 3

e)

0 1 −2 −2

11 −1 1 −3

0 1 −3 −1

indique cuaal es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 − 11R2

2) R3 ← 111 R3

3) R1 ← R1 + 1R3

4) R1 ← 111 R1

5) R3 ← R3 − 1112 R2

6) R1 ← 111 R1

7) R1 ← R1 + 1R3

8) R1 ↔ R2

9) R1 ← R1 + 11R3

10) R2 ← R2 − 111 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 −1 3

−1 3 −2

]

b)

1 0

0 0

0 0

c)

[−4 0 3

0 0 0

]d)

[0 1 0

0 0 0

]e)

[0 0 0

0 3 4

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

2) Escalonada reducida

3) Escalonada pero no reducida

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Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 40 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 1 0

0 1 1 3

0 0 5 1

b)

1 4 −1 −2

0 1 1 4

0 0 3 −2

0 0 0 0

c)

1 1 −3 3

0 0 1 1

0 0 1 0

0 0 0 0

d)

1 3 1 −3

0 1 1 1

0 0 0 1

0 0 0 0

e)

1 1 1 −2

0 1 0 4

0 2 0 8

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Inconsistente

2) Consistente con solucion unica

3) Consistente con soluciones infinitas

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−1 −1 3 −13

1 0 −1 5

1 3 −5 23

b)

3 −1 8 7

9 −4 23 22

−3 1 −8 −7

c)

3 3 −6 −15

−6 −8 18 34

−6 −2 0 22

−3 −7 18 23

d)

3 −2 1 −1

9 −4 −1 −3

6 −8 10 −1

−6 10 −14 5

e)

2 −1 2 −7

4 −2 5 −15

6 0 9 −15

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con soluciones infinitas

2) Consistente con solucion unica

3) Inconsistente

Respuesta:

7. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−3,−2),Q(−2,−3), y R(0,−1).

A manera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

8. QuickInk Publisher edita tres calidades de libros: edi-

cion rustica, pasta dura, y empastados en piel. Para los

rusticos, la empresa gasta en promedio $2 en papel, $3 en

ilustraciones, y $5 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $2 en papel, $6 en ilustraciones, y $11 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $4 en papel, $10 en

ilustraciones, y $20 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $156 en papel, $330 en ilustraciones, y $600 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros en

pasta dura a producirse.

Respuesta:

9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston,

New York, y Montreal fue de 23oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 3o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 4o menor que el promedio de temperaturas

en las otras dos ciudades. ¿Cual fue la temperatura en

cada una de las ciudades? Solo como comprobacion de la

temperatura de NY.

Respuesta:

10. Determine los valores de A, B y C para que

yp =(Ax2 +B x+ C

)e2 x

sea solucion a la ecuacion diferencial

y′′ + 4 y′ + 4 y =(4 + 3x+ 2x2

)e2 x

Como respuesta, solo reporte el valor de C.

Respuesta:

11. Calcule las constantes A,B,C y D que cumplen:

−25− 10x+ 21x2 + 12x3

(1 + x)2

(−3 + x2)=

A

(x+ 1)2+

B

x+ 1+Cx+D

x2 − 3

Respuesta:

12. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

una placa delgada cuando se conocen las temperaturas al-

rededor de ella. Suponga la placa de la siguiente figura:

Page 280: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 40 3

sT1

sT2

sT3

sT4

sT5

sT6

sTa

sTb

sTb s

Tc

sTc

sTd

sTe

sTf

sTf s

Tf

Sean T1, T2, T3, T4, T5, y T6 las temperaturas de los nodos

interiores de la red. La temperatura en un nodo es aproxi-

madamente igual al promedio de las temperaturas de los

cuatro nodos mas cercanos arriba, abajo, a la derecha, y

a la izquierda. Ası por ejemplo

T1 = (Ta + Tc + T2 + Tb) /4.

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 13o, Tb = 32o, Tc = 33o

Td = 14o, Te = 34o, Tf = 37o

Reporte solo el valor de T6.

Respuesta:

13. Indique validez a cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Si un SEL tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

b) Si un SEL homogeneo 6× 6 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

c) Si un SEL es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

d) Si un SEL tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

e) Si un SEL 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso: En toda situacion que puedo construir no se

cumple.

2) No se sabe: puedo construir situaciones donde se cum-

ple y donde no se cumple.

3) Cierto: En toda situacion que puedo construir se cum-

ple.

Nota: Cuando se dice SEL n×m significa que el sistema

tiene n ecuaciones y m incognitas.

Respuesta:

14. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [d,b, e]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 0, 1 >

b) < 4, 0, 3 >

c) < 4, 4, 2 >

d) < 1, 0, 1 >

e) < 0, 1, 0 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) b + d + e

2) b

3) b + d

4) d + e

5) e

6) 4 b + 4 d + 2 e

7) 4 d + 3 e

Respuesta:

15. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [d, f , c]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

b)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

c)

1 0 1 0

0 0 0 1

0 1 0 0

d)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

e)

0 0

1 0

0 1

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [d, f ,d]

2) [f ,d, f ]

3) [f , c]

Page 281: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 40 4

4) [f ,d, c]

5) [d, c]

6) [f , c,d]

7) [d, c,d,d]

8) [d, c,d, f ]

Respuesta:

16. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 3) de

1 0

1 0

0 0

·

[1 0 0

0 0 0

]

2. (1, 2) de

[0 0 0

1 0 1

1 0 1

1 1 0

0 1 0

3. (1, 2) de

1 1

0 0

1 0

·

[0 0

0 0

]

4. (2, 1) de

[1 1 1

0 1 0

0 0

0 0

0 1

5. (1, 1) de

0 0 1

0 1 1

0 1 1

·

1 0

1 0

1 1

Respuesta:

17. Si

A =

0 2 4

1 1 1

5 −1 −2

B =

3 −3 5

−1 1 1

−2 1 2

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

18. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 6 3 2

4 6 2

x y z

3 4 5 −1

4 2 2 2

3 3 1 0

=

36 36 38 0

42 34 34 8

48 48 42 0

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

19. Si

A =

[3 3

2 3

]

B =

[5 4

5 0

]

C =

[1 −2

0 −1

]

Resuelva para X la ecuacion:

2 X + B = C(−5 A + CT

)Como comprobacion determine el renglon 1.

Respuesta:

20. Si:

A =

[−2 2

−4 −2

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[4 −3

−1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

21. Si:

A =

[4 −1

−3 1

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[3 1

−4 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

((A X)

TB)T

= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 282: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 40 5

22. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[4 −3

−1 1

]

C =

[−1 −1

3 −2

]

D =

[1 0

−8 7

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[6 5

1 1

]

B =

[3 −3

−4 1

]

C =

[−12 64

2 −10

]

D =

[2 −3

−2 4

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[6 3

5 6

]

B =

[2 2

5 4

]

C =

[7 5

7 7

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:X + Y + Z = B

X + A Y + A Z = C

A X + Y + A Z = B

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

25. Suponga una maquiladora con tres tipos de piezas como

materia prima: tipo a, tipo b, y tipo c. En una primera

etapa de ensamble se producen dos tipos de armados. El

tipo A que requiere 3 piezas del tipo a, 4 piezas del tipo

b, y 4 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 2 piezas

del tipo a, 4 piezas del tipo b, y 2 piezas del tipo c. En

una segunda etapa de ensamble se producen nuevos tipos

de armados. El tipo C que requiere 4 armados del tipo A

y 2 armados del tipo B. El tipo D que requiere 2 armados

del tipo A y 4 armados del tipo B. En una tercera etapa

de ensamble se producen otros nuevos tipos de armados.

El tipo E que requiere 4 armados del tipo C y 5 armados

del tipo D. El tipo F que requiere 5 armados del tipo C

y 4 armados del tipo D. Determine la matriz que permite

calcular el numero de piezas tipo a, b, y c que requieren

x armados tipo E y y armados tipo F. Enmarque en su

hoja de procedimientos esta matriz. Como comprobacion,

reporte el total de piezas tipo a, b y c que se requieren

para ensamblar 5 armados tipo E y 4 armados tipo F.

Respuesta:

26. Suponga una maquiladora con tres etapas de ensamble

encadenadas. En la primera etapa los insumos son los ob-

jetos A y B, y los productos son los objetos C y D. En

la segunda etapa los insumos son los objetos C y D, y los

productos son los objetos E y F. Y en la tercera etapa

los insumos son los objetos E y F, y los productos son los

objetos G y H. Se tiene los siguientes datos: Para esam-

blar. . .

un objeto C se requieren 5 objetos A y 2 objetos B

un objeto D se requieren 3 objetos A y 2 objetos B

un objeto G se requieren 5 objetos E y 4 objetos F

un objeto H se requieren 2 objetos E y 3 objetos F

2 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 830

objetos A y 452 objetos B

2 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 723

objetos A y 394 objetos B

Determine

a) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto G

b) cuantos objetos A y cuantos B se requiere para en-

samblar un objeto E

Respuesta:

27. Sea A una matriz cuadrada. Indique validez a cada una

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A ·A no es invertible, entonces A x = 0

tiene solucion unica.

b) Si para un vector b el sistema A x = b tiene infinitas

soluciones, entonces A no es invertible.

Page 283: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 40 6

c) Si la matriz A es invertible, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

d) Si la matriz A es invertible, entonces AT x = 0 tiene

infinitas soluciones.

e) Si el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

28. Si

A =

3 5 2 8

8 6 5 6

2 2 7 1

8 8 2 5

determine:

1. C12 2. C34

3. M22 4. C41

5. M21

Respuesta:

29. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: 2− λ 0 0

1 3− λ 0

0 1 1− λ

Respuesta:

30. Determine el(los) valor(es) de λ que hacen cero el deter-

minante de la matriz: −2− λ −2 −3

0 5− λ 4

0 4 5− λ

Respuesta:

31. Si A y B son matrices 3× 3 tales que

|A| = −3 y |B| = 2

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (−3 B)T

ii) (−3 A)−1

iii) AT B

iv) BT AT B−1 A−1

v) AT B A−1

Respuesta:

32. La matriz A es una matriz tal que al aplicarle en orden

las operaciones elementales :

1. R1 ← 3R1

2. R3 ← R3 + 6R1

3. R4 ← R4 − 2R2

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:4 2 1 1 4

0 0 2 4 5

0 5 4 2 3

0 0 0 2 5

0 0 0 −4 −5

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

33. Si:

A =

−1 1 0 −1 1 0 1

0 1 0 1 −1 1 0

0 0 1 0 −1 1 0

0 0 0 −1 1 1 1

0 0 0 0 1 0 −1

0 0 0 0 0 −1 −1

0 0 0 0 0 0 1

y

B =

1 0 0 0 0 0 0

1 1 0 0 0 0 0

−1 −1 −1 0 0 0 0

−1 0 0 −1 0 0 0

1 −1 1 −1 −1 0 0

0 1 0 0 1 1 0

−1 0 1 1 1 −1 −1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) A B

c) A1, si A1 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← 5R4

d) A2, si A2 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ↔ R7

e) A3, si A3 se obtiene de A mediante la operacion

R4 ← R4 + 5R7

Respuesta:

34. Sean A y B matrices n×n y b un vector diferente del vec-

tor cero en Rn. Indique validez a cada una de las siguientes

afirmaciones:

a) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

b) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) es

cero.

Page 284: Matem aticas Avanzadascb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-ex2a.pdf9. El promedio de temperaturas en las ciudades de Boston, New York, y Montreal fue de 28oF durante cierto d a

Ma3002, Examen para llevar a Casa: Sistemas de Ecuaciones Lineales y Algebra Matricial, Tipo: 40 7

c) Si (A AT) x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

d) Si det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

e) Si (A BT) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta: