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Matem´ aticas Avanzadas para Ingenier´ ıa Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015 Grupo: Matr´ ıcula: Nombre: Tipo:1 1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las notaciones: a) R 2 R 2 +4 R 5 b) R 2 R 5 c) R 2 4 R 2 d) R 4 R 4 +2 R 5 e) R 2 R 4 Dentro de la lista: 1) Multiplicar el rengl´ on 2 por 5 2) Intercambiar los renglones 2 y 5 3) Multiplicar el rengl´ on 2 por 4 4) Sumarle al rengl´ on 2 el rengl´ on 5 multiplicado por 4 5) Intercambiar los renglones 2 y 4 6) Sumarle al rengl´ on 4 el rengl´ on 5 multiplicado por 2 Respuesta: 2. Para la matriz A 4 -3 4 9 1 -5 3 -1 -7 determine cada elemento (1, 2) de la matriz resultante de A despu´ es de aplicarle 1) R 2 R 2 - 4 R 3 2) R 1 R 1 - 4 R 2 3) R 2 R 2 - 4 R 1 4) R 1 R 2 5) R 1 ←-4 R 1 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) 3 -1 -3 1 1 -2 2 2 0 -2 -2 1 b) 1 -3 -2 -1 0 4 -2 3 0 3 -3 -2 c) 3 3 -3 3 0 1 0 1 0 0 1 -3 d) 3 -6 -3 6 0 4 0 2 0 0 3 4 e) 0 2 -1 2 3 -3 3 -3 0 2 3 -1 indique cu´ al es la opci´ on que contiene la siguiente opera- ci´ on que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista: 1) R 3 R 3 - 3 4 R 2 2) R 1 R 1 - 3 R 2 3) R 1 R 1 +1 R 3 4) R 2 R 2 - 1 3 R 1 5) R 3 1 3 R 3 6) R 1 R 2 7) R 1 1 3 R 1 8) R 1 R 1 +1 R 3 9) R 1 1 3 R 1 10) R 1 R 1 +3 R 3 Respuesta: 4. Respecto a las matrices: a) 1 0 3 0 1 0 b) 1 -4 0 0 1 -2 c) 0 0 0 0 4 -2 d) 0 0 0 0 0 0 e) 0 2 -2 0 0 -2 indique c´ omo se clasifican respecto a los conceptos: 1) Escalonada pero no reducida

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Page 1: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:1

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ← R2 + 4R5

b) R2 ↔ R5

c) R2 ← 4R2

d) R4 ← R4 + 2R5

e) R2 ↔ R4

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 2 por 5

2) Intercambiar los renglones 2 y 5

3) Multiplicar el renglon 2 por 4

4) Sumarle al renglon 2 el renglon 5 multiplicado por 4

5) Intercambiar los renglones 2 y 4

6) Sumarle al renglon 4 el renglon 5 multiplicado por 2

Respuesta:

2. Para la matriz A 4 −3 4

9 1 −5

3 −1 −7

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

A despues de aplicarle

1) R2 ← R2 − 4R3

2) R1 ← R1 − 4R2

3) R2 ← R2 − 4R1

4) R1 ↔ R2

5) R1 ← −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 −1 −3 1

1 −2 2 2

0 −2 −2 1

b)

1 −3 −2 −1

0 4 −2 3

0 3 −3 −2

c)

3 3 −3 3

0 1 0 1

0 0 1 −3

d)

3 −6 −3 6

0 4 0 2

0 0 3 4

e)

0 2 −1 2

3 −3 3 −3

0 2 3 −1

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R3 ← R3 − 34 R2

2) R1 ← R1 − 3R2

3) R1 ← R1 + 1R3

4) R2 ← R2 − 13 R1

5) R3 ← 13 R3

6) R1 ↔ R2

7) R1 ← 13 R1

8) R1 ← R1 + 1R3

9) R1 ← 13 R1

10) R1 ← R1 + 3R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 0 3

0 1 0

]b)

[1 −4 0

0 1 −2

]c)

[0 0 0

0 4 −2

]d)

[0 0 0

0 0 0

]e)

[0 2 −2

0 0 −2

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 1 2

2) Escalonada reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 3 −4 −4

0 1 1 2

0 0 0 4

0 0 0 0

b)

1 0 1 0

0 1 1 2

0 0 3 1

c)

1 1 −4 −4

0 0 1 2

0 0 3 0

0 0 0 0

d)

1 0 0 3

0 1 1 4

0 0 0 −2

e)

1 −3 −2 −4

0 1 1 −4

0 0 3 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)

−1 3 1 0

1 −1 1 2

−2 6 2 0

b)

−1 −1 5 −3

−2 0 6 −2

−3 1 7 −1

−2 4 −2 6

c)

−1 −1 5 −3

−2 0 6 −2

−3 1 7 −1

−2 4 −2 6

d)

−1 2 −1 −8

−2 3 1 −16

−2 2 7 −19

e)

2 −4 2 −2

−2 4 −3 4

−4 8 −4 4

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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, $4 en

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

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

para los empastados en piel, gasta $8 en papel, $10 en

ilustraciones, y $24 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $277 en papel, $269 en ilustraciones, y $440 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 628 para ensamble,

135 para pruebas, y 115 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo canon.

Respuesta:

9. 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 B.

Respuesta:

10. 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

Page 3: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 1 3

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 = 31o, Tb = 27o, Tc = 32o

Td = 34o, Te = 19o, Tf = 38o

Reporte solo el valor de T5.

Respuesta:

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

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

cida con 4 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 tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

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) 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, f , c]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 2, 0, 4 >

b) < 1, 1, 1 >

c) < 0, 1, 0 >

d) < 1, 0, 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 a + 4 c

2) f

3) 4 a + 5 c + 2 f

4) a + c

5) a

6) a + c + f

7) c + f

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f ,a,d]

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

c)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

d)

0 1 0

1 0 1

0 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) [f ,d, f , f ]

2) [a, f ,a]

3) [a, f ,d, f ]

4) [a, f ,d]

5) [f ,d]

6) [a,d, f ]

7) [a,d]

8) [f ,a, f ]

Respuesta:

Page 4: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 1 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 2) de

0 0

1 1

1 0

·

[1 1 0

1 1 0

]

2. (2, 1) de

[0 1 0

0 1 0

0 1 0

0 0 0

1 0 0

3. (2, 2) de

0 1

0 0

0 0

·

[1 0

1 1

]

4. (2, 1) de

[1 1 1

1 0 0

0 1

0 0

0 1

5. (2, 2) de

0 1 1

0 1 1

1 0 1

·

1 1

0 1

1 0

Respuesta:

15. Si

A =

2 5 −2

1 0 1

1 −3 5

B =

−3 3 1

4 1 −1

−1 −2 −1

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

6 4 5

2 2 1

1 5 2 −4

5 5 1 0

6 2 4 4

=

59 47 34 12

56 60 36 −4

18 22 10 −4

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean A y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y ·C−1 = A

b) C−1 ·Y = A

c) A ·Y = C

d) Y ·A = C

e) C ·Y = A

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = C ·A2) Y = C ·A−1

3) Y = C−1 ·A4) Y = A−1 ·C5) Y = A ·C−1

6) Y = A ·C

Respuesta:

18. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) B ·YT = D

b) BT ·YT = DT

c) YT ·BT = DT

d) BT ·YT = D

e) YT ·B = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = D ·(B−1

)T2) Y = D ·B−1

3) Y = DT ·B−1

4) Y = B−1 ·DT

5) Y =(BT)−1

·DT

6) Y = DT ·(BT)−1

7) Y =(BT)−1

·D

8) Y = B−1 ·D

Respuesta:

19. Sean A y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) Z−1 ·A−1 = D−1

b) A−1 · Z−1 = D−1

c) A · Z−1 = D

d) A · Z−1 = D−1

e) A−1 · Z−1 = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = A−1 ·D−1

2) Z = D ·A3) Z = D−1 ·A4) Z = A ·D−1

5) Z = A−1 ·D6) Z = D−1 ·A−1

Page 5: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 1 5

7) Z = A ·D8) Z = D ·A−1

Respuesta:

20. Sean B y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) B ·Y ·C = D

b) C ·B ·Y = D

c) Y ·B ·C = D

d) Y ·C ·B = D

e) C ·Y ·B = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = D ·B−1 ·C−1

2) Y = C−1 ·B−1 ·D3) Y = B−1 ·D ·C−1

4) Y = C−1 ·D ·B−1

5) Y = B−1 ·C−1 ·D6) Y = D ·C−1 ·B−1

Respuesta:

21. 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:

22. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[3 −4

1 −1

]

C =

[1 −1

3 1

]

D =

[−1 4

−12 −4

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[4 −1

−3 1

]

B =

[2 −3

1 −1

]

C =

[2 0

3 3

]

D =

[0 −3

−7 −5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[13 2

−19 −4

]

C =

[2 −3

1 −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:

25. Si:

A =

[6 3

2 4

]

B =

[3 4

3 2

]

C =

[8 8

7 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:

Page 6: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 1 6

26. 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 2 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 4 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 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 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 6 armados tipo E y 5 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 3 As y 4 Bs

un G se requieren 2 Es y 5 Fs

un H se requieren 3 Es y 3 Fs

un G se requieren 180 As y 140 Bs

un H se requieren 171 As y 138 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:

28. 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 es invertible, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

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 solucion unica, entonces

A es invertible.

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

tiene solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

29. Si

A =

1 6 3 3

3 2 8 2

8 5 4 3

7 2 6 1

determine:

1. M23 2. C44

3. M11 4. M43

5. C41

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −3− λ 0 −1

0 2− λ 2

0 2 2− λ

Respuesta:

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

|A| = −3 y |B| = 3

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:

Page 7: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 1 7

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

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R3 ← R3 + 4R1

3. R1 ← 6R1

4. R4 ← R4 + 3R2

la convierten en la matriz:1 3 4 1 2

0 1 5 5 3

0 1 9 7 6

0 0 0 0 3

0 0 0 5 4

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 −1 1 1 1 1 −1

0 −1 −1 −1 1 −1 −1

0 0 −1 1 1 1 1

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

0 0 0 −1 0 0 0

1 0 1 0 −1 0 0

1 0 −1 0 0 −1 0

−1 0 −1 1 0 0 −1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) AT B A

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 ← R2 + 3R7

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

R2 ← 3R2

Respuesta:

35. 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 B) x = 0 tiene solucion unica, entonces det(A)

es cero.

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

diferente de cero.

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

det(B) 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 Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:2

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ← 4R2

b) R2 ← 6R2

c) R2 ← R2 + 4R6

d) R2 ↔ R4

e) R4 ← R4 + 2R6

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 2 y 6

2) Multiplicar el renglon 2 por 4

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

4) Intercambiar los renglones 2 y 4

5) Multiplicar el renglon 2 por 6

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

Respuesta:

2. Para la matriz A 8 3 5

3 3 2

−1 −3 −6

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

A despues de aplicarle

1) R2 ← R2 − 4R3

2) R1 ← R1 − 4R2

3) R2 ← R2 − 4R1

4) R1 ↔ R2

5) R1 ← −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)

2 6 −2 2

0 3 0 −2

0 0 2 3

b)

1 −2 3 −2

0 3 −2 2

0 2 1 −2

c)

0 2 2 2

2 1 −1 −3

0 −3 1 −3

d)

2 2 −2 −2

0 1 0 −1

0 0 1 2

e)

2 −1 1 −1

1 −3 1 1

0 2 −1 2

indique cual 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 ← 12 R1

4) R3 ← R3 − 23 R2

5) R1 ← R1 + 2R3

6) R1 ↔ R2

7) R1 ← 12 R1

8) R1 ← R1 − 2R2

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R3 ← 12 R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 0 0

0 3 0

]b)

[1 −1 0

0 0 1

]c)

[1 4 −4

1 2 3

]d)

[0 0 0

0 0 0

]e)

[1 −3 3

0 1 −2

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 2 2

2) Escalonada reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 0 2

0 1 0 0 3

0 0 1 0 −4

b)

1 0 0 2

0 1 1 4

0 0 0 3

c)

1 1 1 2

0 1 0 −3

0 2 0 −6

d)

1 3 −4 −3

0 1 1 −1

0 0 0 3

0 0 0 0

e)

1 0 1 0

0 1 1 −2

0 0 7 1

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 −1 2 −7

9 −1 5 −22

−3 5 −1 2

0 0 0 0

b)

2 −1 0 −3

−4 5 −6 3

−4 11 −18 −3

4 −8 12 0

c)

2 2 −1 0

8 8 −3 −2

−2 0 3 −10

d)

2 −1 0 −3

−4 5 −6 3

−4 11 −18 −3

4 −8 12 0

e)

3 3 6 12

−3 −4 −7 −15

−3 −3 −6 −12

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 hondureno, grano

costarriqueno y grano jamaquino. Para una bolsa de mez-

cla economica requiere 300 g de hondureno y 200 g de cos-

tarriqueno. Para una bolsa de mezcla especial requiere 300

g de hondureno, 100 g de costarriqueno y 100 g de jama-

quino. Para una bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g de

hondureno, 300 g de costarriqueno y 100 g de jamaquino.

El comerciante dispone de 30 kg de grano hondureno, 23

kg de grano costarriqueno, y 7 kg de grano jamaquino. De-

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

gasta $5 en papel, $7 en ilustraciones, y $8 en pastas. Y

para los empastados en piel, gasta $6 en papel, $11 en

ilustraciones, y $20 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $318 en papel, $400 en ilustraciones, y $427 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 25oF 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 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. 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, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 2 3

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 = 19o, Tb = 19o, Tc = 32o

Td = 17o, Te = 22o, Tf = 26o

Reporte solo el valor de T4.

Respuesta:

11. 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 homogeneo 9× 9 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 8 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

d) Si un SEL homogeneo 9× 9 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 7 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:

12. 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, 1 >

b) < 0, 1, 0 >

c) < 0, 0, 1 >

d) < 1, 1, 1 >

e) < 5, 3, 2 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a + d

2) a + b + d

3) b

4) d

5) 5 a + 3 b + 2 d

6) b + d

7) 5 b + 2 d

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c, e,b]

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

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) [c, e, c]

2) [c,b]

3) [e, c, e]

4) [c,b, e]

5) [b, e]

6) [c,b, c, c]

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 2 4

7) [e, c,b, c]

8) [e, c,b]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 1) de

0 0

0 0

0 1

·

[1 1 0

1 1 1

]

2. (1, 2) de

[1 0 0

1 1 0

0 0 0

0 0 1

1 0 1

3. (1, 2) de

0 0

0 0

0 0

·

[0 1

1 1

]

4. (1, 1) de

[0 1 1

1 0 1

1 1

1 1

0 0

5. (2, 1) de

0 1 0

0 0 1

1 1 1

·

0 1

1 0

1 1

Respuesta:

15. Si

A =

2 5 −1

0 −3 2

0 0 3

B =

−2 −1 −1

−1 2 4

−2 −1 −3

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

4 4 2

3 1 2

3 4 2

1 3 0

1 1 x

5 4 y

3 2 z

=

30 24 44

14 11 26

29 23 38

16 13 18

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean A y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) A · Z = C

b) Z ·A−1 = C

c) Z ·C−1 = A

d) Z ·A = C

e) Z ·C = A

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = C ·A−1

2) Z = C ·A3) Z = A−1 ·C4) Z = A ·C5) Z = A ·C−1

6) Z = C−1 ·A

Respuesta:

18. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) YT ·C = D

b) YT ·C = DT

c) CT ·YT = DT

d) YT ·CT = DT

e) C ·YT = DT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = D ·C−1

2) Y =(CT)−1

·DT

3) Y = C−1 ·DT

4) Y = DT ·C−1

5) Y =(CT)−1

·D

6) Y = D ·(C−1

)T7) Y = DT ·

(CT)−1

8) Y = C−1 ·D

Respuesta:

19. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) C−1 · Z−1 = D

b) C · Z−1 = D−1

c) C−1 · Z−1 = D−1

d) Z−1 ·C−1 = D−1

e) Z−1 ·C = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = C ·D2) Z = D ·C−1

Page 12: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 2 5

3) Z = C−1 ·D4) Z = C ·D−1

5) Z = D ·C6) Z = D−1 ·C7) Z = D−1 ·C−1

8) Z = C−1 ·D−1

Respuesta:

20. Sean A y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en X

a) X ·C ·A = D

b) X ·A ·C = D

c) C ·A ·X = D

d) A ·X ·C = D

e) C ·X ·A = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = C−1 ·A−1 ·D2) X = D ·A−1 ·C−1

3) X = D ·C−1 ·A−1

4) X = C−1 ·D ·A−1

5) X = A−1 ·D ·C−1

6) X = A−1 ·C−1 ·D

Respuesta:

21. 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:

22. Si:

A =

[−4 −1

−3 −1

]

B =

[3 −4

1 −1

]

C =

[−3 1

−2 1

]

D =

[4 −5

5 −1

]

Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−2 1

−3 1

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[−1 3

3 0

]

D =

[5 −12

−8 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[−4 −1

−3 −1

]

B =

[1 2

0 −2

]

C =

[−1 2

2 −4

]

D =

[3 −3

4 2

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

25. Si:

A =

[6 2

2 3

]

B =

[4 2

1 3

]

C =

[9 3

2 6

]

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 2 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:

26. 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, 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 2 armados del tipo A

y 3 armados del tipo B. El tipo D que requiere 5 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 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 4 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 5 Ds

un F se requieren 5 Cs y 5 Ds

un G se requieren 4 Es y 2 Fs

un H se requieren 3 Es y 2 Fs

un G se requieren 186 As y 156 Bs

un H se requieren 157 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:

28. 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 AT x = 0

tiene solucion unica.

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

unica, entonces A no 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:

29. Si

A =

6 1 3 7

3 5 4 1

3 1 7 2

2 4 1 1

determine:

1. C41 2. M31

3. M11 4. C32

5. C22

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −2− λ −3 0

0 4− λ 6

0 6 4− λ

Respuesta:

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

|A| = 1 y |B| = 3

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 2 7

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:

33. 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 + 2R1

la convierten en la matriz:1 5 5 2 3

0 4 5 4 1

0 −8 −5 −4 2

0 0 0 0 4

0 0 0 5 4

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 −1 0 −1 0 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 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

0 −1 −1 −1 0 0 0

−1 1 1 0 −1 0 0

−1 1 1 1 −1 −1 0

−1 −1 1 −1 1 1 1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) B A

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

R1 ← 2R1

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

R1 ↔ R5

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

R1 ← R1 + 2R5

Respuesta:

35. 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 AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

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

es cero.

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

tonces 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) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

Page 15: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:3

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ← R2 + 4R5

b) R2 ↔ R5

c) R2 ← 5R2

d) R2 ↔ R4

e) R2 ← 4R2

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 2 y 5

2) Intercambiar los renglones 2 y 4

3) Sumarle al renglon 4 el renglon 5 multiplicado por 2

4) Multiplicar el renglon 2 por 4

5) Multiplicar el renglon 2 por 5

6) Sumarle al renglon 2 el renglon 5 multiplicado por 4

Respuesta:

2. Para la matriz A 7 3 4

−1 1 5

10 −2 −2

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

A despues de aplicarle

1) R1 ← R1 − 4R2

2) R2 ↔ R1

3) R1 ↔ R3

4) R2 ← −4R2

5) R1 ← R1 − 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 3 −1

0 5 3 2

b)

5 10 −5 −5

0 6 0 −2

0 0 5 6

c)

0 3 −2 −1

5 −3 3 3

0 2 1 1

d)

5 3 −2 2

1 2 −2 3

0 −3 2 2

e)

5 5 −5 10

0 1 0 −1

0 0 1 −2

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R3 ← R3 − 56 R2

2) R1 ← R1 + 1R3

3) R2 ← R2 − 15 R1

4) R1 ← R1 + 5R3

5) R3 ← 15 R3

6) R1 ← 15 R1

7) R1 ← R1 + 1R3

8) R1 ← R1 − 5R2

9) R1 ↔ R2

10) R1 ← 15 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 1 0

4 0 −4

]b)

[−3 −2 −4

0 −1 −1

]c)

[1 4 0

1 2 2

]d)

[0 0 1

0 0 0

]e)

[0 4 4

3 3 −3

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

Page 16: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 3 2

2) Escalonada pero no reducida

3) Escalonada reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 3

0 1 1 2

0 0 0 1

b)

1 0 0 0 −3

0 1 0 0 −2

0 0 0 1 1

c)

1 0 1 0

0 1 1 −2

0 0 8 1

d)

1 −1 −3 1

0 1 1 −2

0 0 4 3

0 0 0 0

e)

1 1 1 −2

0 1 0 2

0 2 0 4

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 2 11 5

6 6 24 6

6 4 22 10

b)

3 −1 −5 −1

9 −5 −19 1

6 2 −2 −10

−3 5 13 −7

c)

3 −1 −5 −1

9 −5 −19 1

6 2 −2 −10

−3 5 13 −7

d)

−1 1 −1 1

1 −1 0 −2

2 −2 2 −2

e)

−1 2 3 0

1 −2 −2 −3

−4 7 15 −12

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 348 para ensamble,

73 para pruebas, y 68 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 $4 en papel, $6 en

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

gasta $4 en papel, $7 en ilustraciones, y $10 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $7 en papel, $11 en

ilustraciones, y $23 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $299 en papel, $478 en ilustraciones, y $674 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 4o 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. 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

Page 17: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 3 3

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 = 36o, Tc = 17o

Td = 21o, Te = 32o, Tf = 26o

Reporte solo el valor de T2.

Respuesta:

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

a) Si un SEL 5 × 5 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 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 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 8 × 8 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 8 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c,b, f ]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 2, 0, 5 >

b) < 0, 1, 1 >

c) < 0, 1, 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) c + f

2) 2 c + 5 f

3) b + f

4) 3 b + 2 c + 4 f

5) b + c + f

6) b

7) c

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f , e,d]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

b)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

c)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

d)

0 0 1

0 1 0

1 0 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, e]

2) [f ,d,d]

3) [f , e, f ]

4) [e, f ,d, f ]

5) [e, f ]

6) [d,d, f ,d]

7) [d, e, f ]

8) [f ,d, e]

Respuesta:

Page 18: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 3 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 1) de

1 1

0 0

1 0

·

[0 1 0

1 1 0

]

2. (1, 1) de

[1 0 1

0 0 1

0 1 0

0 1 1

0 1 1

3. (3, 1) de

0 0

0 1

1 0

·

[0 1

1 1

]

4. (1, 1) de

[1 1 0

0 1 1

0 1

0 1

0 1

5. (2, 2) de

1 0 0

1 1 0

0 1 0

·

1 1

0 0

0 0

Respuesta:

15. Si

A =

3 0 2

−2 −2 1

5 4 −1

B =

0 −2 3

4 1 1

2 0 4

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

1 4 5

2 4 5

3 2 4 1

3 6 3 −3

5 4 5 1

=

41 50 43 −9

40 46 41 −6

43 48 45 −5

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) C ·X = D

b) D ·X = C

c) D−1 ·X = C

d) X ·D−1 = C

e) X ·C = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = D−1 ·C2) X = C ·D3) X = D ·C−1

4) X = C ·D−1

5) X = C−1 ·D6) X = D ·C

Respuesta:

18. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) BT ·YT = D

b) BT ·YT = DT

c) YT ·B = D

d) B ·YT = D

e) YT ·BT = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y =(BT)−1

·DT

2) Y = DT ·(BT)−1

3) Y = B−1 ·DT

4) Y = B−1 ·D5) Y = DT ·B−1

6) Y = D ·(B−1

)T7) Y =

(BT)−1

·D

8) Y = D ·B−1

Respuesta:

19. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) C ·Y−1 = D

b) Y−1 ·C = D

c) C−1 ·Y−1 = D

d) Y−1 ·C−1 = D

e) C−1 ·Y−1 = D−1

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = C ·D2) Y = C−1 ·D−1

3) Y = D−1 ·C4) Y = C−1 ·D5) Y = D−1 ·C−1

6) Y = D ·C−1

Page 19: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 3 5

7) Y = D ·C8) Y = C ·D−1

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) B ·Y ·A = D

b) B ·A ·Y = D

c) Y ·B ·A = D

d) Y ·A ·B = D

e) A ·Y ·B = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = A−1 ·D ·B−1

2) Y = B−1 ·A−1 ·D3) Y = D ·A−1 ·B−1

4) Y = B−1 ·D ·A−1

5) Y = A−1 ·B−1 ·D6) Y = D ·B−1 ·A−1

Respuesta:

21. 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:

22. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[3 −4

1 −1

]

C =

[−4 −1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:((

A XT)T

B

)T= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[3 −4

1 −1

]

B =

[2 −3

1 −1

]

C =

[−1 2

−1 2

]

D =

[0 −5

−1 −5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[6 5

1 1

]

B =

[−3 −2

−3 2

]

C =

[5 −26

4 −20

]

D =

[4 3

1 4

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 2.

Respuesta:

25. Si:

A =

[4 2

2 6

]

B =

[1 4

1 2

]

C =

[4 6

5 3

]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:

Page 20: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 3 6

26. 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 5 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 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 5 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 4 armados tipo E y 5 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 5 objetos C y 5 objetos D

un objeto G se requieren 2 objetos E y 2 objetos F

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

3 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 884

objetos A y 744 objetos B

3 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 1652

objetos A y 1392 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:

28. 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 infinitas soluciones, en-

tonces 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 A x = 0 tie-

ne solucion unica.

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

tiene solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

29. Si

A =

5 8 4 4

6 5 1 2

4 2 1 7

2 4 5 3

determine:

1. C31 2. M42

3. M44 4. M14

5. C21

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −1− λ −1 2

0 2− λ 6

0 6 2− λ

Respuesta:

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

|A| = −4 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 A−1

v) AT B A−1

Respuesta:

Page 21: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 3 7

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

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 + 2R1

2. R4 ← R4 − 4R2

3. R2 ↔ R3

4. R1 ← −4R1

la convierten en la matriz:4 1 3 2 2

0 2 2 3 5

0 −4 1 −3 −9

0 0 0 0 2

0 0 0 4 2

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

−1 −1 0 0 −1 −1 1

0 −1 0 1 1 −1 0

0 0 1 1 −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

1 1 −1 0 0 0 0

0 −1 0 1 0 0 0

0 1 0 −1 −1 0 0

−1 0 1 1 0 −1 0

1 −1 1 −1 0 1 −1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) BT A B

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

R7 ← R7 + 5R6

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

R7 ← 5R7

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

R7 ↔ R6

Respuesta:

35. 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 B) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es cero.

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

solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

Page 22: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:4

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R5 ↔ R2

b) R5 ← 4R5

c) R5 ← R5 + 2R4

d) R2 ← R2 + 5R4

e) R5 ← 2R5

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 5 el renglon 4 multiplicado por 2

2) Multiplicar el renglon 5 por 2

3) Intercambiar los renglones 5 y 2

4) Sumarle al renglon 2 el renglon 4 multiplicado por 5

5) Intercambiar los renglones 5 y 4

6) Multiplicar el renglon 5 por 4

Respuesta:

2. Para la matriz A 6 −2 −3

−2 2 −1

6 −3 3

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

A despues de aplicarle

1) R1 ← R1 + 3R2

2) R3 ↔ R1

3) R1 ← R1 + 3R3

4) R3 ← R3 + 3R1

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 −7

0 1 0 2

0 0 1 1

b)

1 −7 1 3

0 8 −1 2

0 7 −2 −1

c)

7 21 −7 14

0 8 0 −3

0 0 7 8

d)

7 −2 −2 −1

1 2 −1 3

0 −1 3 −2

e)

0 1 −2 1

7 1 −2 −2

0 1 1 −3

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R3 ← 17 R3

2) R1 ← R1 + 1R3

3) R1 ← 17 R1

4) R2 ← R2 − 17 R1

5) R1 ← R1 − 7R2

6) R1 ← R1 + 7R3

7) R1 ↔ R2

8) R1 ← 17 R1

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R3 ← R3 − 78 R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 0 0

0 −2 −2

]b)

[1 4 −2

1 −2 −2

]c)

[0 1 −2

1 0 1

]d)

[1 1 2

0 1 1

]e)

[1 0 4

0 1 1

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

Page 23: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 4 2

2) Escalonada reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 −2 3 3

0 1 1 −1

0 0 0 −4

0 0 0 0

b)

1 1 1 3

0 1 0 3

0 2 0 6

c)

1 1 −3 −3

0 0 1 4

0 0 −2 0

0 0 0 0

d)

1 0 1 0

0 1 1 −4

0 0 3 1

e)

1 0 0 0 1

0 1 0 0 −2

0 0 0 1 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 −1 −2 2

1 0 1 −1

1 1 2 −2

b)

3 −9 −2 5

−6 18 2 −14

6 −18 −4 10

c)

3 −9 −2 5

−6 18 2 −14

6 −18 −4 10

d)

3 −1 2 15

−3 4 0 −18

−3 7 5 −12

e)

2 −1 3 9

−2 4 0 −18

6 −9 3 45

−4 −1 −9 −9

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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

gasta $4 en papel, $5 en ilustraciones, y $11 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $7 en papel, $13 en

ilustraciones, y $21 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $274 en papel, $327 en ilustraciones, y $539 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros rusti-

cos a producirse.

Respuesta:

8. 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 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 Montreal.

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 680 para ensamble,

142 para pruebas, y 124 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo canon.

Respuesta:

10. 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 Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 4 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 = 21o, Tb = 27o, Tc = 39o

Td = 13o, Te = 27o, Tf = 36o

Reporte solo el valor de T5.

Respuesta:

11. 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 6 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

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

homogeneo.

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

tada reducida con 6 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) 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b,a, f ]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 1, 1 >

b) < 1, 0, 0 >

c) < 0, 1, 0 >

d) < 1, 1, 0 >

e) < 2, 3, 5 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a

2) 3 a + 2 b + 5 f

3) b

4) a + b + f

5) a + f

6) 5 a + 4 b

7) a + b

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c,a, e]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0 1 0

0 0 0 0

1 1 0 1

b)

1 0 1 0

0 0 0 1

0 1 0 0

c)

0 1 0

1 0 1

0 0 0

d)

1 0 1

0 1 0

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) [c, e]

2) [c, e, c,a]

3) [a, e, c]

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 4 4

4) [e, e, c, e]

5) [c,a, c]

6) [a, c, e]

7) [a, c,a]

8) [a, c]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 2) de

1 1

0 1

0 1

·

[0 0 0

1 0 0

]

2. (1, 1) de

[1 1 1

0 0 0

1 1 1

1 0 1

1 1 0

3. (2, 2) de

0 1

1 1

0 1

·

[0 1

1 1

]

4. (1, 2) de

[1 0 1

1 0 0

0 1

0 1

0 1

5. (2, 2) de

0 0 1

0 1 1

0 1 0

·

0 0

0 0

0 1

Respuesta:

15. Si

A =

4 4 2

−3 0 3

−3 −2 3

B =

1 0 −1

2 −1 −1

−1 −3 −3

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

2 5 3

5 5 3

3 1 3

−3 0 0

x 2 5

y 5 5

z 3 1

=

15 38 38

21 44 53

13 20 23

−6 −6 −15

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean B y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) X ·C−1 = B

b) B ·X = C

c) C ·X = B

d) X ·B−1 = C

e) X ·C = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = C ·B2) X = C ·B−1

3) X = B ·C4) X = B−1 ·C5) X = B ·C−1

6) X = C−1 ·B

Respuesta:

18. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) XT ·B = DT

b) BT ·XT = DT

c) XT ·BT = DT

d) B ·XT = DT

e) B ·XT = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = DT ·B−1

2) X = D ·(B−1

)T3) X =

(BT)−1

·D

4) X = DT ·(BT)−1

5) X =(BT)−1

·DT

6) X = B−1 ·DT

7) X = D ·B−1

8) X = B−1 ·D

Respuesta:

19. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) B ·Y−1 = D

b) B−1 ·Y−1 = D−1

c) Y−1 ·B−1 = D

d) Y−1 ·B−1 = D−1

e) Y−1 ·B = D

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 4 5

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = D−1 ·B

2) Y = B ·D−1

3) Y = D ·B

4) Y = B−1 ·D−1

5) Y = D−1 ·B−1

6) Y = B ·D

7) Y = D ·B−1

8) Y = B−1 ·D

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y C una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en X

a) X ·B ·A = C

b) B ·X ·A = C

c) X ·A ·B = C

d) A ·X ·B = C

e) B ·A ·X = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = A−1 ·C ·B−1

2) X = B−1 ·A−1 ·C

3) X = C ·A−1 ·B−1

4) X = B−1 ·C ·A−1

5) X = C ·B−1 ·A−1

6) X = A−1 ·B−1 ·C

Respuesta:

21. Si:

A =

[2 0

2 2

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[−4 −1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[4 −1

−3 1

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[3 −4

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:(

(A X)T

B)T

= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[3 −4

1 −1

]

C =

[2 −3

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

((A XT

)TB

)T= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[0 −2

4 −4

]

C =

[6 −21

−3 9

]

D =

[−2 −3

−3 1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 27: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 4 6

25. Si:

A =

[4 2

5 3

]

B =

[5 4

2 4

]

C =

[6 8

3 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:

26. 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 3 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 4 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 2 armados del tipo A

y 3 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 4 armados del tipo C y 5 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 5 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 5 As y 3 Bs

un G se requieren 2 Es y 4 Fs

un H se requieren 3 Es y 4 Fs

un G se requieren 184 As y 136 Bs

un H se requieren 220 As y 164 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:

28. 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 el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A ·A es invertible.

c) Si para un vector b el sistema A x = b no tiene so-

lucion, entonces A es invertible.

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

ne solucion unica.

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

solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

29. Si

A =

7 2 1 8

6 3 4 3

3 7 7 3

8 8 7 5

determine:

1. C41 2. C11

3. C43 4. M22

5. M23

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −3− λ 2 −2

0 4− λ 3

0 3 4− λ

Respuesta:

Page 28: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 4 7

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

|A| = −4 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

v) AT B A−1

Respuesta:

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

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R3 ← R3 + 2R1

3. R1 ← 4R1

4. R4 ← R4 + 5R2

la convierten en la matriz:1 4 4 4 2

0 0 1 5 2

0 3 5 3 1

0 0 0 4 2

0 0 0 −8 −1

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

−1 1 1 −1 1 0 1

0 −1 0 0 0 −1 −1

0 0 −1 −1 1 −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 −1 −1 0 0

1 0 1 1 0 1 0

−1 1 −1 0 1 1 −1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) BT A B

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

R5 ← R5 + 4R4

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

R5 ↔ R4

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

R5 ← 4R5

Respuesta:

35. 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

diferente de cero.

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

tonces det(B) es cero.

d) Si A x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) 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 29: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:5

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ↔ R4

b) R2 ← 6R2

c) R2 ← 4R2

d) R2 ↔ R6

e) R6 ← R6 + 2R4

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 2 por 6

2) Multiplicar el renglon 2 por 4

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

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

5) Intercambiar los renglones 2 y 6

6) Intercambiar los renglones 2 y 4

Respuesta:

2. Para la matriz A 6 3 3

−1 2 −5

2 −2 5

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

A despues de aplicarle

1) R2 ↔ R1

2) R3 ↔ R2

3) R2 ← R2 − 2R1

4) R3 ← R3 − 2R2

5) R3 ← −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 −2 3 1

1 2 −1 3

0 −3 −3 2

b)

5 10 −5 5

0 6 0 2

0 0 5 6

c)

5 5 −5 5

0 1 0 −1

0 0 1 1

d)

0 −3 −2 3

5 −3 2 2

0 −2 3 −3

e)

1 −5 −3 1

0 6 −3 −3

0 5 −1 3

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R3 ← R3 − 56 R2

2) R2 ← R2 − 15 R1

3) R1 ← R1 + 1R3

4) R3 ← 15 R3

5) R1 ← R1 + 5R3

6) R1 ↔ R2

7) R1 ← R1 − 5R2

8) R1 ← 15 R1

9) R1 ← 15 R1

10) R1 ← R1 + 1R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 1 0

−2 0 0

]

b)

1 0

0 0

0 0

c)

[1 4 −1

1 2 0

]d)

[1 0 3

0 1 1

]e)

[−3 4 −2

0 4 2

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 5 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 3 3

0 0 1 2

0 0 −2 0

0 0 0 0

b)

1 −1 4 4

0 1 1 −3

0 0 0 −2

0 0 0 0

c)

1 0 0 0 −3

0 1 0 0 2

0 0 1 0 2

d)

1 4 4 −4

0 1 1 −2

0 0 7 −2

0 0 0 0

e)

1 0 0 3

0 1 1 −3

0 0 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)

−1 −3 −1 0

2 6 4 6

−3 −9 −3 0

b)

−1 3 2 −2

−3 12 9 −9

1 −3 −2 2

c)

−1 −1 3 5

2 5 −8 −17

1 −2 1 6

d)

−1 3 2 −2

−3 12 9 −9

1 −3 −2 2

e)

3 −1 2 −2

−3 −1 1 −11

9 −9 14 −42

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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. 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 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 NY.

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, $4 en

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

gasta $5 en papel, $7 en ilustraciones, y $9 en pastas. Y

para los empastados en piel, gasta $8 en papel, $16 en

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

gastar $369 en papel, $471 en ilustraciones, y $508 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros rusti-

cos a producirse.

Respuesta:

10. 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.

Page 31: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 5 3

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 34o, Tb = 25o, Tc = 24o

Td = 40o, Te = 17o, Tf = 11o

Reporte solo el valor de T2.

Respuesta:

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

a) Si un SEL 4 × 4 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 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 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

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

cida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

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

tada reducida con 7 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, c,d]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 5, 5, 2 >

b) < 1, 1, 1 >

c) < 1, 0, 0 >

d) < 0, 1, 1 >

e) < 0, 5, 3 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a

2) d

3) 5 a + 5 c + 2 d

4) 5 c + 3 d

5) a + d

6) c + d

7) a + c + d

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e,a,b]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0 1 1

1 1 0 0

0 0 0 0

b)

0 0

1 0

0 1

c)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

d)

0 0

0 1

1 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) [a, e,b, e]

2) [a,a, e, e]

3) [b,a]

4) [b,a, e]

5) [e,b,a]

6) [a,b]

7) [e,a, e]

8) [a, e,a]

Respuesta:

Page 32: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 5 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 2) de

1 0

1 0

0 0

·

[0 1 0

0 0 1

]

2. (1, 2) de

[1 1 0

0 0 1

0 1 1

0 1 0

1 1 0

3. (2, 1) de

0 1

1 0

1 0

·

[1 0

1 1

]

4. (2, 2) de

[0 0 1

0 0 0

1 0

0 1

1 0

5. (1, 2) de

0 0 0

0 1 1

0 0 1

·

1 0

1 0

0 0

Respuesta:

15. Si

A =

−2 −1 −3

0 5 −3

4 4 −1

B =

0 0 5

4 0 −3

1 3 4

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

6 3 6

5 5 4

2 5 1

1 −2 2

3 3 x

5 6 y

6 4 z

=

69 60 48

64 61 42

37 40 21

5 −1 6

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean A y B dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) X ·A−1 = B

b) B ·X = A

c) X ·B = A

d) X ·A = B

e) A−1 ·X = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = B ·A2) X = A ·B3) X = A−1 ·B4) X = B ·A−1

5) X = B−1 ·A6) X = A ·B−1

Respuesta:

18. Sean A y B dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) A ·YT = B

b) AT ·YT = BT

c) A ·YT = BT

d) YT ·A = BT

e) AT ·YT = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = A−1 ·B2) Y = B ·A−1

3) Y =(AT

)−1

·B

4) Y = BT ·(AT

)−1

5) Y =(AT

)−1

·BT

6) Y = B ·(A−1

)T7) Y = A−1 ·BT

8) Y = BT ·A−1

Respuesta:

19. Sean A y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) A−1 · Z−1 = C

b) Z−1 ·A = C

c) A−1 · Z−1 = C−1

d) Z−1 ·A−1 = C−1

e) A · Z−1 = C−1

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = C ·A2) Z = A−1 ·C3) Z = C−1 ·A4) Z = C−1 ·A−1

5) Z = A−1 ·C−1

Page 33: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 5 5

6) Z = C ·A−1

7) Z = A ·C−1

8) Z = A ·C

Respuesta:

20. Sean B y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) C ·Y ·B = D

b) B ·Y ·C = D

c) B ·C ·Y = D

d) C ·B ·Y = D

e) Y ·C ·B = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = B−1 ·C−1 ·D2) Y = C−1 ·B−1 ·D3) Y = D ·B−1 ·C−1

4) Y = D ·C−1 ·B−1

5) Y = B−1 ·D ·C−1

6) Y = C−1 ·D ·B−1

Respuesta:

21. Si:

A =

[−2 0

−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 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[2 −3

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:((

A XT)T

B

)T= C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−2 1

−3 1

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[0 −2

1 3

]

D =

[−2 1

−1 −5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[16 −16

−8 4

]

C =

[4 −3

−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:

25. Si:

A =

[5 5

5 5

]

B =

[5 4

2 2

]

C =

[10 7

4 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:

Page 34: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 5 6

26. 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 5 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 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 5 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 6 armados tipo E y 5 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 5 objetos E y 4 objetos F

un objeto H se requieren 3 objetos E y 2 objetos F

3 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 1120

objetos A y 697 objetos B

4 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 1544

objetos A y 961 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:

28. 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 el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

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 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:

29. Si

A =

6 4 1 3

2 5 5 8

5 6 4 3

4 8 8 3

determine:

1. M24 2. M34

3. M11 4. M13

5. M12

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −3− λ −3 −2

0 4− λ 3

0 3 4− λ

Respuesta:

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

|A| = 3 y |B| = 5

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 A−1

Respuesta:

Page 35: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 5 7

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

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R1 ← 2R1

3. R4 ← R4 − 4R2

4. R3 ← R3 − 5R1

la convierten en la matriz:1 1 1 2 2

0 3 5 2 3

0 12 21 9 17

0 0 0 0 3

0 0 0 2 3

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

−1 −1 0 −1 1 1 1

0 1 0 1 1 −1 −1

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 −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 1 0 −1 0 0

1 0 −1 1 1 −1 0

1 −1 1 0 −1 1 1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

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 ↔ R5

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

R4 ← R4 + 4R5

Respuesta:

35. 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

diferente de cero.

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

soluciones.

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

det(A) es cero.

d) Si A x = 0 tiene solucion unica, 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 36: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:6

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ↔ R5

b) R6 ← 5R6

c) R6 ← 2R6

d) R6 ← R6 + 5R2

e) R5 ← R5 + 6R2

Dentro de la lista:

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

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

3) Multiplicar el renglon 6 por 2

4) Multiplicar el renglon 6 por 5

5) Intercambiar los renglones 6 y 5

6) Intercambiar los renglones 6 y 2

Respuesta:

2. Para la matriz A 3 −1 3

7 −2 −3

9 3 6

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

A despues de aplicarle

1) R3 ← R3 − 3R2

2) R1 ← R1 − 3R3

3) R3 ← R3 − 3R1

4) R1 ↔ R3

5) R3 ↔ 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 −2 −2 −3

0 3 2 −1

0 2 −3 −2

b)

2 2 −2 −4

0 3 0 2

0 0 2 3

c)

0 −1 3 −3

2 −2 2 −2

0 −2 −2 3

d)

2 2 −2 2

0 1 0 −3

0 0 1 2

e)

2 −3 1 2

1 2 −3 2

0 −1 −3 2

indique cual 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 ← 12 R1

3) R1 ← R1 − 2R2

4) R1 ↔ R2

5) R1 ← 12 R1

6) R3 ← 12 R3

7) R3 ← R3 − 23 R2

8) R1 ← R1 + 1R3

9) R1 ← R1 + 2R3

10) R1 ← R1 + 1R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[−2 1 3

0 0 0

]b)

[1 2 4

1 −2 2

]c)

[0 1 1

−4 0 −3

]d)

[1 0 2

0 1 1

]e)

[0 0 0

0 3 4

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

Page 37: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 6 2

2) Escalonada reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 2 2 −3

0 1 1 −4

0 0 0 −3

0 0 0 0

b)

1 −2 3 −4

0 1 1 −4

0 0 4 2

0 0 0 0

c)

1 0 0 4

0 1 1 −4

0 0 0 2

d)

1 0 1 0

0 1 1 −2

0 0 2 1

e)

1 1 2 −4

0 0 1 −4

0 0 −1 0

0 0 0 0

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)

−2 −1 3 −3

2 3 −4 7

−6 1 6 1

0 0 0 0

b)

−1 −1 2 −3

−3 −5 4 −13

−3 −7 2 −17

−2 2 8 2

c)

2 2 3 2

−2 −2 −2 0

−2 1 −4 −1

d)

−2 −1 −2 6

2 0 1 −7

2 2 1 −3

e)

−1 −1 2 −3

−3 −5 4 −13

−3 −7 2 −17

−2 2 8 2

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 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 elite requiere 100 g de

mexicano, 300 g de costarriqueno y 100 g de jamaquino.

El comerciante dispone de 29 kg de grano mexicano, 19 kg

de grano costarriqueno, y 7 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:

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, $2 en

ilustraciones, y $2 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $2 en papel, $3 en ilustraciones, y $9 en pastas. Y

para los empastados en piel, gasta $3 en papel, $7 en ilus-

traciones, y $19 en pastas. Si el presupuesto permite gas-

tar $135 en papel, $207 en ilustraciones, y $483 en pastas.

¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse? Solo

como comprobacion reporte el numero de libros rusticos a

producirse.

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 6o 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. 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 38: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 6 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 = 32o, Tb = 21o, Tc = 24o

Td = 29o, Te = 30o, Tf = 27o

Reporte solo el valor de T2.

Respuesta:

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

a) Si un SEL 5 × 5 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

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

tada reducida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

c) Si un SEL 4 × 4 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 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 7 × 7 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, f ,d]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 1, 1 >

b) < 0, 1, 1 >

c) < 1, 0, 0 >

d) < 3, 5, 0 >

e) < 2, 2, 5 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 2 a + 5 d + 2 f

2) a

3) a + d + f

4) a + d

5) 3 a + 5 f

6) f

7) d + f

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e,d, c]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0 1

1 0 0

0 1 0

b)

0 0 1 0

0 0 0 0

1 1 0 1

c)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

d)

0 0 1

0 1 0

1 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) [e,d, e]

2) [c,d, e]

3) [d, c]

4) [d, c, e]

5) [c, c, e, c]

Page 39: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 6 4

6) [d, e, c, e]

7) [e, c]

8) [c, e, e]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 3) de

0 0

0 1

1 1

·

[1 0 1

1 0 0

]

2. (1, 2) de

[0 1 0

0 0 1

0 1 0

0 0 1

0 0 0

3. (1, 2) de

0 1

0 0

1 0

·

[0 1

0 1

]

4. (2, 1) de

[1 0 0

0 1 1

0 0

1 0

1 0

5. (3, 2) de

0 1 0

1 1 1

1 1 1

·

0 0

1 1

1 1

Respuesta:

15. Si

A =

−3 −2 4

4 −3 2

3 −1 0

B =

−1 −2 −3

−3 −3 1

3 −3 0

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

1 5 2

4 4 4

4 1 4

−3 1 −2

5 6 x

5 1 y

2 1 z

=

34 13 14

48 32 20

33 29 14

−14 −19 −6

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) Z ·D = C

b) Z ·D−1 = C

c) D−1 · Z = C

d) C · Z = D

e) D · Z = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = C−1 ·D2) Z = D ·C−1

3) Z = D−1 ·C4) Z = C ·D5) Z = D ·C6) Z = C ·D−1

Respuesta:

18. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) C · ZT = D

b) ZT ·CT = DT

c) ZT ·C = D

d) ZT ·C = DT

e) CT · ZT = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = DT ·C−1

2) Z = DT ·(CT)−1

3) Z = C−1 ·DT

4) Z =(CT)−1

·DT

5) Z = D ·(C−1

)T6) Z = D ·C−1

7) Z =(CT)−1

·D

8) Z = C−1 ·D

Respuesta:

19. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) B−1 ·Y−1 = D−1

b) Y−1 ·B = D−1

c) Y−1 ·B−1 = D

d) B ·Y−1 = D−1

e) Y−1 ·B−1 = D−1

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = B−1 ·D

Page 40: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 6 5

2) Y = D−1 ·B3) Y = B−1 ·D−1

4) Y = D ·B5) Y = B ·D−1

6) Y = D ·B−1

7) Y = D−1 ·B−1

8) Y = B ·D

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y C una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Z

a) A · Z ·B = C

b) A ·B · Z = C

c) Z ·B ·A = C

d) B ·A · Z = C

e) Z ·A ·B = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = C ·B−1 ·A−1

2) Z = B−1 ·C ·A−1

3) Z = A−1 ·C ·B−1

4) Z = A−1 ·B−1 ·C5) Z = B−1 ·A−1 ·C6) Z = C ·A−1 ·B−1

Respuesta:

21. Si:

A =

[−2 2

−4 −2

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[2 −3

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[4 −1

−3 1

]

C =

[4 −1

−3 1

]

Resuelva para X la siguiente ecuacion:((A XT

)TB

)T= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[4 −3

−1 1

]

C =

[−2 1

−3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:((

A X−1)T

B)T

= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−3 3

−2 4

]

C =

[−4 −9

−3 −7

]

D =

[4 −1

2 −3

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 2.

Respuesta:

25. Si:

A =

[5 5

3 5

]

B =

[4 2

5 1

]

C =

[8 4

10 2

]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

Page 41: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 6 6

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

26. 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 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 2 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 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 3 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 5 objetos C y 5 objetos D

un objeto F se requieren 5 objetos C y 4 objetos D

4 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 1538

objetos A y 1720 objetos B

2 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 1107

objetos A y 1240 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:

28. 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.

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 solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

29. Si

A =

8 7 1 7

1 6 4 3

5 5 7 2

1 2 6 5

determine:

1. C31 2. C41

3. M22 4. M12

5. M21

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −4− λ 4 1

0 6− λ 1

0 1 6− λ

Respuesta:

32. 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 B−1

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

Page 42: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 6 7

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

las operaciones elementales :

1. R1 ← −3R1

2. R3 ← R3 + 3R1

3. R4 ← R4 − 2R2

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:1 4 1 1 3

0 0 1 2 4

0 2 2 4 2

0 0 0 5 4

0 0 0 −5 −2

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 0 1 −1 −1 −1 0

0 1 0 1 −1 1 −1

0 0 1 0 −1 1 −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

0 1 0 0 0 0 0

−1 1 −1 0 0 0 0

−1 0 1 1 0 0 0

0 0 −1 1 −1 0 0

1 1 0 0 0 −1 0

0 1 1 0 0 0 −1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) AT B A

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

R7 ← 3R7

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

R7 ← R7 + 3R1

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

R7 ↔ R1

Respuesta:

35. 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 det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

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

det(B) es cero.

d) Si A x = 0 tiene solucion unica, 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) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

Page 43: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:7

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ↔ R5

b) R2 ← 4R2

c) R5 ← R5 + 2R4

d) R2 ← R2 + 5R4

e) R2 ↔ R4

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 5 el renglon 4 multiplicado por 2

2) Sumarle al renglon 2 el renglon 4 multiplicado por 5

3) Multiplicar el renglon 2 por 4

4) Multiplicar el renglon 2 por 5

5) Intercambiar los renglones 2 y 5

6) Intercambiar los renglones 2 y 4

Respuesta:

2. Para la matriz A 1 −2 −1

8 −2 −5

9 1 7

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

A despues de aplicarle

1) R1 ← R1 − 4R3

2) R2 ← R2 − 4R1

3) R2 ← −4R2

4) R1 ← R1 − 4R2

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)

2 2 −2 4

0 1 0 −1

0 0 1 −3

b)

1 −2 −1 2

0 3 −1 1

0 2 −1 −1

c)

2 2 2 1

1 3 −1 −3

0 3 1 −3

d)

2 4 −2 −6

0 3 0 −2

0 0 2 3

e)

0 −3 3 −3

2 −2 −2 1

0 −1 3 2

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 − 2R2

2) R1 ← R1 + 1R3

3) R1 ← 12 R1

4) R3 ← 12 R3

5) R2 ← R2 − 12 R1

6) R1 ← R1 + 2R3

7) R1 ↔ R2

8) R3 ← R3 − 23 R2

9) R1 ← 12 R1

10) R1 ← R1 + 1R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 1 −1

−3 0 2

]b)

[0 −3 3

4 −1 −3

]c)

[1 3 0

0 0 1

]d)

[1 −2 −2

0 1 4

]e)

[0 3 −2

0 0 2

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 7 2

2) Escalonada reducida

3) Escalonada pero no reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 2 4 3

0 1 1 −3

0 0 0 −1

0 0 0 0

b)

1 1 −1 −1

0 0 1 −4

0 0 −3 0

0 0 0 0

c)

1 0 0 2

0 1 1 −3

0 0 0 −4

d)

1 0 0 0 −3

0 1 0 0 4

0 0 1 0 −2

e)

1 2 2 2

0 1 1 −4

0 0 5 4

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 −1 −3 9

−6 0 −18 18

−6 3 −27 9

2 −5 21 9

b)

3 −6 2 −7

6 −12 7 −20

9 −18 6 −21

c)

−2 3 −1 −3

2 −4 3 3

−4 3 6 −8

0 0 0 0

d)

3 −6 2 −7

6 −12 7 −20

9 −18 6 −21

e)

−1 2 5 −7

−2 7 13 −23

−2 4 10 −14

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Inconsistente

Respuesta:

7. 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 10o 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 Montreal.

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 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 mexicano, grano

costarriqueno y grano etıope. Para una bolsa de mezcla

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

rriqueno. 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 elite requiere 100 g de mexicano,

200 g de costarriqueno y 200 g de etıope. El comerciante

dispone de 24 kg de grano mexicano, 15 kg de grano cos-

tarriqueno, y 11 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:

10. 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

Page 45: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 7 3

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 = 31o, Tb = 33o, Tc = 16o

Td = 29o, Te = 22o, Tf = 18o

Reporte solo el valor de T5.

Respuesta:

11. 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 5 × 5 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 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 homogeneo 8× 8 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 7 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

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) 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:

12. 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, 0 >

b) < 3, 3, 0 >

c) < 5, 4, 4 >

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) 3 d + 3 f

2) d

3) b

4) b + f

5) 4 b + 4 d + 5 f

6) b + d + f

7) d + f

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b, e, c]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1

1 0

0 0

b)

1 0

0 0

0 1

c)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

d)

1 0 1

0 1 0

0 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) [b, c, c]

2) [e,b]

3) [b, c,b, e]

4) [e,b, c,b]

5) [b, c]

6) [b, e,b]

7) [e,b, c]

8) [e, c,b]

Respuesta:

Page 46: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 7 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 2) de

0 0

0 1

1 0

·

[0 1 0

1 1 1

]

2. (1, 3) de

[1 1 0

1 1 1

0 1 0

0 1 0

1 1 1

3. (3, 1) de

0 1

1 1

1 0

·

[1 1

1 0

]

4. (2, 1) de

[1 0 1

0 1 0

1 1

0 0

1 1

5. (3, 2) de

0 1 0

1 0 1

0 0 0

·

0 0

0 1

1 0

Respuesta:

15. Si

A =

3 2 5

5 3 5

0 0 −2

B =

1 −1 −3

5 4 0

4 1 0

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

16. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 2 5 6

x y z

1 4 4

2 3 1 −1

5 5 1 0

5 4 2 1

=

59 55 19 4

42 46 14 −4

42 39 13 3

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) B ·Y = D

b) Y ·B−1 = D

c) D ·Y = B

d) B−1 ·Y = D

e) Y ·B = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = B−1 ·D2) Y = D ·B−1

3) Y = B ·D−1

4) Y = D−1 ·B5) Y = D ·B6) Y = B ·D

Respuesta:

18. Sean B y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) B · ZT = C

b) ZT ·B = C

c) BT · ZT = CT

d) ZT ·BT = C

e) BT · ZT = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = B−1 ·CT

2) Z = CT ·B−1

3) Z =(BT)−1

·CT

4) Z =(BT)−1

·C

5) Z = C ·(B−1

)T6) Z = CT ·

(BT)−1

7) Z = B−1 ·C8) Z = C ·B−1

Respuesta:

19. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) Z−1 ·C = D−1

b) C−1 · Z−1 = D−1

c) C · Z−1 = D

d) C · Z−1 = D−1

e) C−1 · Z−1 = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = C ·D−1

2) Z = D ·C3) Z = C ·D4) Z = C−1 ·D−1

5) Z = C−1 ·D6) Z = D−1 ·C

Page 47: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 7 5

7) Z = D ·C−1

8) Z = D−1 ·C−1

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en X

a) B ·A ·X = D

b) B ·X ·A = D

c) X ·A ·B = D

d) A ·X ·B = D

e) X ·B ·A = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = A−1 ·B−1 ·D2) X = B−1 ·D ·A−1

3) X = A−1 ·D ·B−1

4) X = B−1 ·A−1 ·D5) X = D ·A−1 ·B−1

6) X = D ·B−1 ·A−1

Respuesta:

21. 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 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[2 −3

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 =

[−2 1

−3 1

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[−1 2

−1 −2

]

D =

[5 −9

4 5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[11 0

−11 −4

]

C =

[−2 −3

1 1

]

D =

[−3 −4

1 1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 3Y = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

25. Si:

A =

[6 5

5 3

]

B =

[5 2

3 3

]

C =

[9 6

4 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:

Page 48: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 7 6

26. 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, 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 5 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 5 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 3 armados tipo E y 5 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 2 As y 2 Bs

un D se requieren 5 As y 4 Bs

un G se requieren 3 Es y 3 Fs

un H se requieren 3 Es y 5 Fs

un G se requieren 192 As y 162 Bs

un H se requieren 258 As y 218 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:

28. 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.

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

tiene solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

29. Si

A =

1 3 1 3

7 5 3 2

8 2 7 8

4 2 7 4

determine:

1. C14 2. C33

3. M41 4. M13

5. M44

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −3− λ −3 0

0 3− λ 1

0 1 3− λ

Respuesta:

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

|A| = 5 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:

Page 49: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 7 7

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

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 + 6R1

2. R1 ← 5R1

3. R4 ← R4 − 2R2

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:2 3 2 2 3

0 0 1 2 3

0 3 4 4 1

0 0 0 3 4

0 0 0 9 15

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 1 1 0 −1 −1 −1

0 1 1 0 1 0 −1

0 0 1 1 0 1 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

0 0 1 0 0 0 0

0 −1 0 −1 0 0 0

1 −1 1 1 1 0 0

0 0 0 0 −1 −1 0

1 −1 0 1 0 1 1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) BT A B−1

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

R7 ← 6R7

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

R7 ← R7 + 6R2

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

R7 ↔ R2

Respuesta:

35. 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 det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

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

det(B) es cero.

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

es cero.

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

cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

Page 50: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:8

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R3 ↔ R6

b) R3 ↔ R5

c) R3 ← 6R3

d) R3 ← 5R3

e) R5 ← R5 + 3R6

Dentro de la lista:

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

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

3) Intercambiar los renglones 3 y 5

4) Multiplicar el renglon 3 por 6

5) Intercambiar los renglones 3 y 6

6) Multiplicar el renglon 3 por 5

Respuesta:

2. Para la matriz A −1 −2 2

−3 −2 5

8 3 3

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

A despues de aplicarle

1) R2 ← R2 − 3R3

2) R2 ↔ R3

3) R1 ← R1 − 3R2

4) R1 ↔ R2

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)

3 9 −3 −6

0 4 0 −3

0 0 3 4

b)

0 2 2 3

3 −1 −1 1

0 −3 3 −1

c)

3 −3 −2 3

1 2 −2 −1

0 1 1 −1

d)

3 3 −3 −9

0 1 0 −1

0 0 1 −2

e)

1 −3 3 3

0 4 −3 1

0 3 3 1

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R3 ← 13 R3

2) R1 ← R1 + 3R3

3) R1 ← R1 + 1R3

4) R1 ↔ R2

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R1 ← 13 R1

7) R1 ← 13 R1

8) R2 ← R2 − 13 R1

9) R1 ← R1 − 3R2

10) R3 ← R3 − 34 R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[−1 3 −4

0 0 0

]

b)

1 0

0 0

0 0

c)

[0 1 −3

2 0 2

]d)

[4 3 −3

0 3 3

]e)

[1 0 4

0 1 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

2) Escalonada pero no reducida

3) Escalonada reducida

Page 51: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 8 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 −1 −2

0 1 1 −2

0 0 4 1

0 0 0 0

b)

1 0 0 0 2

0 1 0 0 −1

0 0 0 1 −3

c)

1 0 1 0

0 1 1 1

0 0 6 1

d)

1 1 −3 −2

0 0 1 4

0 0 2 0

0 0 0 0

e)

1 1 1 1

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)

2 2 2 2

6 5 3 4

4 5 7 6

6 7 9 8

b)

2 −1 3 −10

−2 1 −2 7

4 0 5 −23

c)

3 2 −4 −9

6 6 −6 −24

−3 −2 4 9

d)

2 2 2 2

6 5 3 4

4 5 7 6

6 7 9 8

e)

2 6 −1 −8

−4 −12 0 12

−4 −12 2 16

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 600 para ensamble,

127 para pruebas, y 113 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 $6 en papel, $2 en

ilustraciones, y $2 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $6 en papel, $3 en ilustraciones, y $9 en pastas. Y

para los empastados en piel, gasta $9 en papel, $7 en ilus-

traciones, y $27 en pastas. Si el presupuesto permite gas-

tar $369 en papel, $185 en ilustraciones, y $513 en pastas.

¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse? Solo

como comprobacion reporte el numero de libros rusticos 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. 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

Page 52: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 8 3

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 = 27o, Tb = 25o, Tc = 10o

Td = 18o, Te = 24o, Tf = 14o

Reporte solo el valor de T3.

Respuesta:

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

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

cida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

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 tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que 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 homogeneo 8× 8 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 7 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b, c, e]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 5, 5, 0 >

b) < 0, 1, 0 >

c) < 1, 0, 1 >

d) < 5, 4, 2 >

e) < 1, 1, 0 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) b + e

2) 5 b + 4 c + 2 e

3) c

4) e

5) 5 b + 5 c

6) b + c + e

7) b + c

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c,d, f ]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0 1

1 0 0

0 1 0

b)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

c)

0 1

1 0

0 0

d)

1 0 1 0

0 0 0 1

0 1 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) [f , c, c]

2) [d, c, f ]

3) [d, c]

4) [d, f ]

5) [d, c,d]

6) [c, f , c,d]

7) [d, f , c]

8) [d,d, c, c]

Respuesta:

Page 53: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 8 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 3) de

0 0

0 0

1 1

·

[0 1 0

1 0 0

]

2. (2, 3) de

[0 0 1

1 0 1

1 0 0

1 1 0

0 1 0

3. (3, 1) de

0 0

0 0

1 1

·

[1 0

1 1

]

4. (2, 2) de

[1 1 1

1 0 1

0 0

1 0

0 0

5. (3, 2) de

0 0 0

0 1 1

0 0 1

·

1 0

1 1

0 1

Respuesta:

15. Si

A =

−1 −3 4

−2 1 4

−1 3 3

B =

−1 4 0

−2 4 −2

−1 −2 −2

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

3 1 5

6 6 2

6 1 1

−3 −5 3

x 4 5

y 3 1

z 3 2

=

38 30 26

48 48 40

17 30 33

−10 −18 −14

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) X ·D = C

b) C−1 ·X = D

c) C ·X = D

d) X ·C = D

e) X ·C−1 = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = D ·C−1

2) X = C−1 ·D3) X = D−1 ·C4) X = C ·D5) X = C ·D−1

6) X = D ·C

Respuesta:

18. Sean A y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) AT ·XT = DT

b) XT ·AT = D

c) AT ·XT = D

d) XT ·A = D

e) XT ·AT = DT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = A−1 ·D

2) X =(AT

)−1

·D

3) X = DT ·A−1

4) X = D ·(A−1

)T5) X = D ·A−1

6) X = DT ·(AT

)−1

7) X =(AT

)−1

·DT

8) X = A−1 ·DT

Respuesta:

19. Sean A y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) Z−1 ·A−1 = D

b) A · Z−1 = D−1

c) A · Z−1 = D

d) Z−1 ·A = D

e) Z−1 ·A = D−1

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = D−1 ·A2) Z = A ·D3) Z = D ·A4) Z = D ·A−1

5) Z = D−1 ·A−1

Page 54: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 8 5

6) Z = A ·D−1

7) Z = A−1 ·D−1

8) Z = A−1 ·D

Respuesta:

20. Sean B y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Z

a) C ·B · Z = D

b) Z ·C ·B = D

c) B · Z ·C = D

d) C · Z ·B = D

e) Z ·B ·C = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = D ·B−1 ·C−1

2) Z = B−1 ·D ·C−1

3) Z = B−1 ·C−1 ·D4) Z = C−1 ·D ·B−1

5) Z = D ·C−1 ·B−1

6) Z = C−1 ·B−1 ·D

Respuesta:

21. Si:

A =

[0 −3

3 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:

22. Si:

A =

[−4 −3

−1 −1

]

B =

[−4 −1

−3 −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 =

[4 −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 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−6 −16

2 6

]

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 + 5Y = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

25. Si:

A =

[3 4

5 5

]

B =

[3 5

5 1

]

C =

[4 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:

Page 55: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 8 6

26. 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 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 5 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 2 armados del tipo C y 3 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 3 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 5 objetos C y 3 objetos D

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

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

3 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 661

objetos A y 1089 objetos B

2 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 750

objetos A y 1238 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:

28. 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 el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

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

infinitas soluciones.

d) Si la matriz AT 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) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

29. Si

A =

6 2 5 8

7 1 5 6

7 4 3 8

7 8 4 2

determine:

1. C43 2. C21

3. M31 4. C34

5. C23

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −5− λ −3 3

0 3− λ 1

0 1 3− λ

Respuesta:

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

|A| = 4 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) BT AT B−1

Respuesta:

Page 56: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 8 7

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

las operaciones elementales :

1. R1 ← 6R1

2. R2 ↔ R3

3. R3 ← R3 + 2R1

4. R4 ← R4 + 3R2

la convierten en la matriz:2 4 4 5 1

0 2 3 5 4

0 4 9 12 12

0 0 0 0 1

0 0 0 2 3

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 −1 0 −1 1 0 1

0 1 1 0 0 −1 1

0 0 −1 −1 1 0 −1

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

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 1 0 −1 0 0

0 0 0 −1 1 1 0

1 0 0 1 −1 1 −1

Calcule los determinantes de:

a) A−1

b) BT A B

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

R2 ← R2 + 2R1

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

R2 ↔ R1

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

R2 ← 2R2

Respuesta:

35. 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

diferente de 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

solucion unica.

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

es 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 57: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:9

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R4 ↔ R5

b) R4 ← 2R4

c) R4 ← 5R4

d) R4 ↔ R2

e) R5 ← R5 + 4R2

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 4 por 5

2) Sumarle al renglon 4 el renglon 2 multiplicado por 5

3) Multiplicar el renglon 4 por 2

4) Intercambiar los renglones 4 y 2

5) Intercambiar los renglones 4 y 5

6) Sumarle al renglon 5 el renglon 2 multiplicado por 4

Respuesta:

2. Para la matriz A 7 3 −5

9 1 −1

7 2 −5

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

A despues de aplicarle

1) R1 ← R1 − 4R3

2) R1 ← R1 − 4R2

3) R1 ↔ R3

4) R2 ← R2 − 4R1

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)

11 −11 −11 −33

0 12 0 −3

0 0 11 12

b)

11 −1 −2 2

1 −1 1 2

0 2 −2 −3

c)

1 −11 −2 2

0 12 −2 −3

0 11 −3 3

d)

11 11 −11 11

0 1 0 −3

0 0 1 1

e)

0 −2 −2 −2

11 1 −2 2

0 −3 −1 −3

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 11R3

2) R1 ↔ R2

3) R2 ← R2 − 111 R1

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R1 ← 111 R1

6) R1 ← R1 + 1R3

7) R1 ← 111 R1

8) R1 ← R1 − 11R2

9) R3 ← 111 R3

10) R3 ← R3 − 1112 R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 0 −3

0 1 −2

]b)

[1 −2 −2

1 3 −4

]c)

[−1 3 −3

0 2 −1

]d)

[0 −2 3

−1 2 −4

]e)

[0 −4 1

0 0 3

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 9 2

2) Escalonada pero no reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 1 −3

0 1 0 2

0 2 0 4

b)

1 4 3 3

0 1 1 1

0 0 6 3

0 0 0 0

c)

1 2 1 −1

0 1 1 −2

0 0 0 −2

0 0 0 0

d)

1 0 1 0

0 1 1 −4

0 0 6 1

e)

1 1 4 −2

0 0 1 −1

0 0 −4 0

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 3 3 −6

−3 −3 −2 9

12 15 14 −27

b)

−2 2 −2 12

−4 4 −6 30

−4 4 −4 24

c)

2 2 0 10

6 9 9 36

6 3 −9 24

−4 −7 −9 −26

d)

3 −1 −10 7

9 −4 −31 19

−3 1 10 −7

e)

2 2 0 10

6 9 9 36

6 3 −9 24

−4 −7 −9 −26

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 372 para ensamble,

80 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. 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 brasileno y grano etıope. Para una bolsa de mezcla

economica requiere 300 g de dominicano y 200 g de brasi-

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

dominicano, 200 g de brasileno y 100 g de etıope. Para una

bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g de dominicano, 300

g de brasileno y 100 g de etıope. El comerciante dispone

de 19 kg de grano dominicano, 21 kg de grano brasileno,

y 5 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. 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, $3 en

ilustraciones, y $2 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $6 en papel, $6 en ilustraciones, y $8 en pastas. Y

para los empastados en piel, gasta $9 en papel, $11 en

ilustraciones, y $18 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $423 en papel, $362 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. 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 59: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 9 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 = 14o, Tb = 30o, Tc = 13o

Td = 24o, Te = 23o, Tf = 17o

Reporte solo el valor de T3.

Respuesta:

11. 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 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 9 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

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 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c, e,b]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 0, 1 >

b) < 0, 1, 0 >

c) < 0, 3, 4 >

d) < 4, 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) 4 b + 4 c + 4 e

2) b + c + e

3) b + c

4) 4 b + 3 e

5) e

6) b + e

7) b

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b,d,a]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0

0 1

1 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 1

1 1 0 0

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) [b,a]

2) [b,a,b,d]

3) [a,b,b]

4) [d,d,b,b]

Page 60: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 9 4

5) [b,a,d]

6) [d,a,b]

7) [b,a,a]

8) [a,d]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 3) de

0 1

0 0

1 0

·

[1 1 1

0 1 0

]

2. (1, 1) de

[0 1 1

1 1 1

1 1 0

1 0 1

1 0 1

3. (1, 1) de

0 1

1 1

1 1

·

[0 1

1 0

]

4. (1, 1) de

[0 1 1

1 1 1

1 1

0 1

0 0

5. (3, 1) de

0 1 1

0 0 0

0 0 1

·

1 1

1 1

1 0

Respuesta:

15. Si

A =

1 5 5

−2 0 −2

5 1 3

B =

5 −1 2

−3 −2 5

−2 3 1

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

16. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 1 2 5

x y z

4 4 1

6 2 5 4

3 2 3 1

2 6 5 −4

=

22 36 36 −14

57 56 70 1

38 22 37 16

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean B y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) B ·Y = C

b) C ·Y = B

c) B−1 ·Y = C

d) Y ·B−1 = C

e) Y ·B = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = C ·B−1

2) Y = B−1 ·C3) Y = B ·C4) Y = C ·B5) Y = B ·C−1

6) Y = C−1 ·B

Respuesta:

18. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) YT ·C = D

b) CT ·YT = DT

c) YT ·CT = DT

d) C ·YT = D

e) YT ·CT = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = D ·(C−1

)T2) Y =

(CT)−1

·DT

3) Y = DT ·(CT)−1

4) Y = DT ·C−1

5) Y = C−1 ·D6) Y = C−1 ·DT

7) Y = D ·C−1

8) Y =(CT)−1

·D

Respuesta:

19. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) B ·X−1 = D

b) B−1 ·X−1 = D

c) B−1 ·X−1 = D−1

d) B ·X−1 = D−1

e) X−1 ·B−1 = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

Page 61: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 9 5

1) X = B ·D

2) X = D ·B

3) X = B−1 ·D

4) X = D ·B−1

5) X = D−1 ·B

6) X = B−1 ·D−1

7) X = B ·D−1

8) X = D−1 ·B−1

Respuesta:

20. Sean A y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) A ·Y ·C = D

b) Y ·C ·A = D

c) C ·Y ·A = D

d) A ·C ·Y = D

e) C ·A ·Y = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = C−1 ·D ·A−1

2) Y = D ·A−1 ·C−1

3) Y = A−1 ·C−1 ·D

4) Y = A−1 ·D ·C−1

5) Y = D ·C−1 ·A−1

6) Y = C−1 ·A−1 ·D

Respuesta:

21. Si:

A =

[0 −4

4 0

]

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:

22. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[−3 −3

2 −2

]

D =

[3 2

−3 5

]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 1

−4 −1

]

C =

[1 0

−2 2

]

D =

[−4 −3

5 −3

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[3 −4

4 −2

]

C =

[0 3

−1 −3

]

D =

[1 −1

2 1

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 62: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 9 6

25. Si:

A =

[5 5

5 3

]

B =

[5 3

2 1

]

C =

[7 4

4 6

]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:

26. 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 5 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 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:

27. 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 3 As y 5 Bs

un E se requieren 5 Cs y 3 Ds

un F se requieren 4 Cs y 5 Ds

un G se requieren 310 As y 298 Bs

un H se requieren 242 As y 238 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:

28. 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 ·A no es invertible, entonces A x = 0

tiene solucion unica.

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

ne 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) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

29. Si

A =

5 4 1 1

4 3 6 3

1 6 3 1

4 5 5 5

determine:

1. M12 2. M32

3. C23 4. M13

5. M34

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −1− λ −2 4

0 4− λ 4

0 4 4− λ

Respuesta:

Page 63: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 9 7

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

|A| = 4 y |B| = −3

calcule los determinantes de las matrices:

i) (2 A)−1

ii) A (2 B)T

iii) A−1 B

iv) BT AT B−1 A−1

v) AT B A−1

Respuesta:

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

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R3 ← R3 − 3R1

3. R4 ← R4 + 4R2

4. R1 ← −5R1

la convierten en la matriz:4 5 1 3 5

0 1 4 4 3

0 2 12 13 7

0 0 0 0 1

0 0 0 5 1

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 1 1 −1 0 0 −1

0 1 −1 0 −1 0 0

0 0 1 −1 −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

1 −1 0 0 0 0 0

−1 0 1 0 0 0 0

0 0 −1 −1 0 0 0

−1 0 1 0 1 0 0

1 0 1 1 −1 1 0

−1 1 −1 0 −1 −1 1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) 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 ← R2 + 4R7

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

R2 ← 4R2

Respuesta:

35. 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

diferente de cero.

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

soluciones.

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

solucion unica.

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

det(A) es cero.

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

diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

Page 64: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:10

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ↔ R3

b) R6 ↔ R4

c) R4 ← R4 + 6R3

d) R6 ← 3R6

e) R6 ← 4R6

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 6 por 3

2) Intercambiar los renglones 6 y 4

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

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

5) Multiplicar el renglon 6 por 4

6) Intercambiar los renglones 6 y 3

Respuesta:

2. Para la matriz A 4 1 −7

10 −1 3

10 3 −1

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

A despues de aplicarle

1) R2 ↔ R3

2) R2 ← R2 − 4R3

3) R2 ← −4R2

4) R3 ← R3 − 4R1

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 −11 3 1

0 12 2 3

0 11 −1 1

b)

0 1 3 −1

11 2 −2 −2

0 −1 −1 −3

c)

11 −33 −11 22

0 12 0 1

0 0 11 12

d)

11 11 −11 −22

0 1 0 −1

0 0 1 −1

e)

11 −1 2 −3

1 3 1 −3

0 1 1 −1

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 11R3

2) R2 ← R2 − 111 R1

3) R1 ← R1 − 11R2

4) R1 ← 111 R1

5) R3 ← 111 R3

6) R1 ↔ R2

7) R1 ← R1 + 1R3

8) R1 ← R1 + 1R3

9) R1 ← 111 R1

10) R3 ← R3 − 1112 R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[−2 −3 −2

0 0 0

]b)

[−3 −3 2

0 −4 0

]c)

[1 −3 0

0 0 1

]d)

[1 −4 −4

1 4 0

]e)

[0 −4 −2

4 3 3

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

Page 65: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 10 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 3

0 0 7 1

b)

1 −3 −2 4

0 1 1 4

0 0 0 −2

0 0 0 0

c)

1 0 0 3

0 1 1 2

0 0 0 2

d)

1 1 1 −1

0 1 0 3

0 2 0 6

e)

1 0 0 0 −2

0 1 0 0 −3

0 0 0 1 −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)

3 −1 −1 7

9 −3 −2 23

12 −1 −2 23

b)

3 3 2 8

−6 −6 −2 −14

6 6 4 16

c)

2 3 −1 8

4 9 −4 19

−2 6 −3 7

d)

−2 3 −12 4

−4 5 −22 6

2 −2 10 −2

2 −5 16 −8

e)

3 3 2 8

−6 −6 −2 −14

6 6 4 16

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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

colombiano y grano etıope. Para una bolsa de mezcla de la

casa requiere 300 g de dominicano y 200 g de colombiano.

Para una bolsa de mezcla especial requiere 300 g de domi-

nicano, 100 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 34 kg de grano dominicano, 27 kg de grano colombiano,

y 9 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:

8. 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 3o 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:

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, $6 en ilustraciones, y $11 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $4 en papel, $10 en

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

gastar $197 en papel, $354 en ilustraciones, y $619 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. 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 66: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 10 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 = 28o, Tb = 18o, Tc = 31o

Td = 30o, Te = 10o, Tf = 39o

Reporte solo el valor de T3.

Respuesta:

11. 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 es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

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 5× 5 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 3 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) 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, e, c]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 0, 0 >

b) < 3, 0, 3 >

c) < 0, 1, 0 >

d) < 1, 1, 1 >

e) < 3, 5, 2 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a + c

2) a

3) 3 a + 3 c

4) 3 a + 2 c + 5 e

5) e

6) a + e

7) a + c + e

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a,b,d]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

b)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

c)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

d)

0 0

0 1

1 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) [a,d,a,a]

2) [b,d,a]

Page 67: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 10 4

3) [a,d,a,b]

4) [d,a,a]

5) [a,d,b]

6) [a,b,a]

7) [d,b]

8) [a,d]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 1) de

1 0

1 1

1 1

·

[1 1 0

1 0 0

]

2. (2, 1) de

[0 1 0

1 1 0

0 1 0

0 0 0

0 1 1

3. (2, 2) de

1 0

0 1

1 0

·

[1 1

1 1

]

4. (2, 1) de

[1 0 1

0 0 0

0 0

1 1

0 0

5. (3, 2) de

1 1 0

1 0 1

1 0 1

·

0 1

0 1

1 0

Respuesta:

15. Si

A =

−1 −3 3

−1 −1 −1

−3 1 −2

B =

−2 4 −2

4 5 3

−3 1 −3

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

1 5 1

2 4 3

5 2 5

−1 1 −2

5 4 x

1 6 y

1 4 z

=

11 38 42

17 44 54

32 52 72

−6 −6 −12

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean A y B dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) B ·X = A

b) A ·X = B

c) X ·A = B

d) X ·B = A

e) B−1 ·X = A

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = B−1 ·A

2) X = A−1 ·B

3) X = A ·B

4) X = B ·A

5) X = B ·A−1

6) X = A ·B−1

Respuesta:

18. Sean A y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) YT ·AT = C

b) AT ·YT = CT

c) YT ·AT = CT

d) YT ·A = C

e) YT ·A = CT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = A−1 ·CT

2) Y = C ·(A−1

)T3) Y = CT ·

(AT

)−1

4) Y =(AT

)−1

·CT

5) Y =(AT

)−1

·C

6) Y = C ·A−1

7) Y = A−1 ·C

8) Y = CT ·A−1

Respuesta:

19. Sean A y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) A ·X−1 = C

b) X−1 ·A−1 = C

c) X−1 ·A−1 = C−1

d) X−1 ·A = C

Page 68: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 10 5

e) A ·X−1 = C−1

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = C−1 ·A

2) X = A−1 ·C

3) X = A−1 ·C−1

4) X = C ·A−1

5) X = A ·C−1

6) X = A ·C

7) X = C−1 ·A−1

8) X = C ·A

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y C una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Z

a) Z ·A ·B = C

b) A · Z ·B = C

c) A ·B · Z = C

d) B ·A · Z = C

e) Z ·B ·A = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = A−1 ·C ·B−1

2) Z = B−1 ·C ·A−1

3) Z = A−1 ·B−1 ·C

4) Z = C ·B−1 ·A−1

5) Z = B−1 ·A−1 ·C

6) Z = C ·A−1 ·B−1

Respuesta:

21. Si:

A =

[−1 4

−5 0

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[2 −3

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[1 3

−2 −1

]

D =

[−5 −10

5 3

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. 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)T

= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[6 5

1 1

]

B =

[−1 0

4 4

]

C =

[−4 19

−5 25

]

D =

[−3 3

1 0

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 69: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 10 6

25. Si:

A =

[6 2

4 6

]

B =

[2 2

3 4

]

C =

[6 4

8 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:

26. 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 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 5 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 2 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 2 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:

27. 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 2 Cs y 4 Ds

un G se requieren 4 Es y 3 Fs

un H se requieren 4 Es y 2 Fs

un G se requieren 122 As y 116 Bs

un H se requieren 100 As y 96 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:

28. 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 ·A no es invertible, entonces A x = 0

tiene solucion unica.

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

soluciones, entonces A no 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:

29. Si

A =

1 7 2 3

5 2 5 2

1 2 6 6

1 3 8 1

determine:

1. C41 2. M13

3. M12 4. M22

5. M14

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −5− λ 3 −3

0 1− λ 5

0 5 1− λ

Respuesta:

Page 70: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 10 7

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

|A| = −3 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 A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

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

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R3 ← R3 − 5R1

3. R1 ← 3R1

4. R4 ← R4 − 5R2

la convierten en la matriz:3 1 5 5 4

0 0 2 1 5

0 5 1 4 4

0 0 0 3 3

0 0 0 −6 −3

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

−1 0 0 0 0 0 −1

0 −1 0 −1 1 0 1

0 0 −1 0 1 1 1

0 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

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 −1 1 0 0 0

−1 1 0 1 1 0 0

1 1 1 1 0 1 0

−1 −1 1 0 −1 1 1

Calcule los determinantes de:

a) A−1

b) BT A B

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

R2 ← R2 + 3R5

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

R2 ← 3R2

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

R2 ↔ R5

Respuesta:

35. 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 AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es diferente de cero.

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

soluciones.

d) Si (A 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 diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

Page 71: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:11

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R3 ↔ R5

b) R3 ← R3 + 5R2

c) R3 ← 5R3

d) R3 ← 2R3

e) R3 ↔ R2

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 3 y 5

2) Multiplicar el renglon 3 por 2

3) Intercambiar los renglones 3 y 2

4) Multiplicar el renglon 3 por 5

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

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

Respuesta:

2. Para la matriz A 10 −3 −6

7 1 6

3 −1 −1

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

A despues de aplicarle

1) R3 ← 2R3

2) R1 ↔ R2

3) R3 ↔ R1

4) R3 ← R3 + 2R1

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)

5 −3 1 3

1 2 1 1

0 2 2 2

b)

0 1 1 1

5 −3 −1 −1

0 −3 −3 −2

c)

1 −5 3 2

0 6 −1 2

0 5 3 2

d)

5 15 −5 15

0 6 0 −3

0 0 5 6

e)

5 5 −5 −15

0 1 0 −3

0 0 1 −2

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 1R3

2) R3 ← 15 R3

3) R1 ← 15 R1

4) R1 ↔ R2

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R1 ← 15 R1

7) R1 ← R1 + 5R3

8) R1 ← R1 − 5R2

9) R2 ← R2 − 15 R1

10) R3 ← R3 − 56 R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 1 −3

−4 0 −2

]b)

[1 0 2

0 1 1

]c)

[0 1 3

2 −4 3

]d)

[0 0 0

0 −3 3

]e)

[0 −1 2

0 0 1

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 11 2

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 3

0 1 1 4

0 0 0 −1

b)

1 1 4 2

0 1 1 4

0 0 0 −2

0 0 0 0

c)

1 0 1 0

0 1 1 −2

0 0 3 1

d)

1 0 0 0 2

0 1 0 0 −3

0 0 0 1 3

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) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Inconsistente

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−2 6 2 −12

−4 12 3 −21

−6 18 6 −36

b)

2 2 8 4

−4 −2 −10 −10

6 10 36 8

−2 −6 −20 0

c)

2 3 −3 −5

−2 −1 5 −1

6 9 −9 −15

d)

−2 6 2 −12

−4 12 3 −21

−6 18 6 −36

e)

−2 −1 3 7

4 1 −7 −19

−4 −4 2 0

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 mexicano, grano

costarriqueno y grano keniano. Para una bolsa de mezcla

economica 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 keniano. Para

una bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g de mexicano,

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

dispone de 32 kg de grano mexicano, 24 kg de grano cos-

tarriqueno, y 14 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 (−4, 0), Q(−3,−1), y R(−1, 1).

A manera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

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 552 para ensamble,

118 para pruebas, y 107 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo clon.

Respuesta:

10. 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 73: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 11 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 = 26o, Tb = 26o, Tc = 28o

Td = 18o, Te = 40o, Tf = 36o

Reporte solo el valor de T3.

Respuesta:

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

a) Si un SEL 5 × 5 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

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

homogeneo.

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 tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

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

cida 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) 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f ,a, e]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 3, 2, 5 >

b) < 0, 0, 1 >

c) < 2, 5, 0 >

d) < 1, 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) a

2) e

3) a + f

4) 2 a + 5 e + 3 f

5) a + e

6) 5 a + 2 f

7) a + e + f

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e,d,b]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

b)

0 0 1 1

1 1 0 0

0 0 0 0

c)

0 0

0 1

1 0

d)

1 0 0

0 0 1

0 1 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) [e,b,d]

2) [d, e,b, e]

Page 74: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 11 4

3) [b, e, e]

4) [d, e,b]

5) [d,b]

6) [d,d, e, e]

7) [e,d, e]

8) [b,d]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 2) de

0 1

0 0

1 1

·

[0 0 0

1 0 0

]

2. (2, 3) de

[0 0 1

0 1 1

1 0 0

0 1 0

1 0 0

3. (2, 2) de

1 1

0 1

1 0

·

[1 1

0 0

]

4. (2, 1) de

[0 1 0

1 0 0

0 0

1 1

1 0

5. (3, 1) de

1 1 1

0 0 1

0 0 0

·

1 1

1 0

1 0

Respuesta:

15. Si

A =

1 −2 0

4 −1 −3

1 −3 −2

B =

2 2 0

0 −1 1

3 −1 −1

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

2 2 2

6 2 6

4 1 2 3

5 4 5 1

1 5 3 −4

=

19 15 17 4

20 20 20 0

40 44 40 −4

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) D · Z = B

b) Z ·B = D

c) Z ·B−1 = D

d) B · Z = D

e) Z ·D = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = D−1 ·B2) Z = B−1 ·D3) Z = B ·D4) Z = D ·B5) Z = B ·D−1

6) Z = D ·B−1

Respuesta:

18. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) BT · ZT = DT

b) ZT ·BT = DT

c) ZT ·B = DT

d) ZT ·B = D

e) B · ZT = DT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z =(BT)−1

·D

2) Z = DT ·B−1

3) Z = DT ·(BT)−1

4) Z = D ·(B−1

)T5) Z = B−1 ·D6) Z = B−1 ·DT

7) Z = D ·B−1

8) Z =(BT)−1

·DT

Respuesta:

19. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) C · Z−1 = D

b) C · Z−1 = D−1

c) Z−1 ·C = D

d) C−1 · Z−1 = D−1

e) C−1 · Z−1 = D

Page 75: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 11 5

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = C ·D−1

2) Z = D−1 ·C−1

3) Z = C ·D

4) Z = D ·C−1

5) Z = D ·C

6) Z = C−1 ·D−1

7) Z = C−1 ·D

8) Z = D−1 ·C

Respuesta:

20. Sean B y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en X

a) B ·X ·C = D

b) B ·C ·X = D

c) C ·X ·B = D

d) C ·B ·X = D

e) X ·B ·C = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = B−1 ·D ·C−1

2) X = D ·C−1 ·B−1

3) X = D ·B−1 ·C−1

4) X = C−1 ·D ·B−1

5) X = B−1 ·C−1 ·D

6) X = C−1 ·B−1 ·D

Respuesta:

21. Si:

A =

[−1 4

−5 0

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[2 −3

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[3 −4

1 −1

]

C =

[−3 3

−2 1

]

D =

[4 −5

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−2 −3

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:

24. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[13 6

−23 −4

]

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:

Page 76: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 11 6

25. Si:

A =

[4 2

4 3

]

B =

[3 2

4 2

]

C =

[5 3

8 6

]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:

26. 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 2 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 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 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:

27. 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 5 objetos C y 2 objetos D

un objeto F se requieren 3 objetos C y 2 objetos D

un objeto G se requieren 5 objetos E y 4 objetos F

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

3 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 867

objetos A y 708 objetos B

3 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 955

objetos A y 780 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:

28. 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 ·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 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 es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

29. Si

A =

5 8 1 7

6 5 2 3

8 4 7 6

1 7 1 4

determine:

1. C11 2. M23

3. M33 4. C34

5. M43

Respuesta:

30. 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:

Page 77: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 11 7

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

minante de la matriz: −1− λ −4 2

0 3− λ 5

0 5 3− λ

Respuesta:

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

|A| = −5 y |B| = −3

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) AT B A−1

Respuesta:

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

las operaciones elementales :

1. R4 ← R4 + 3R2

2. R1 ← 2R1

3. R2 ↔ R3

4. R3 ← R3 + 2R1

la convierten en la matriz:3 2 4 1 1

0 2 4 3 5

0 −2 0 −1 −2

0 0 0 0 5

0 0 0 4 5

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

−1 0 −1 1 1 0 −1

0 1 −1 −1 −1 1 0

0 0 −1 1 −1 1 −1

0 0 0 −1 0 0 −1

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

0 0 1 0 0 0 0

1 1 −1 −1 0 0 0

−1 1 1 0 1 0 0

1 −1 0 0 −1 −1 0

1 −1 1 0 1 1 −1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) A B

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

R6 ← 2R6

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

R6 ← R6 + 2R1

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

R6 ↔ R1

Respuesta:

35. 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 x = 0 tiene solucion unica, entonces det(AT) es

diferente de cero.

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

diferente de cero.

d) Si (A A) 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) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

Page 78: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:12

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R5 ↔ R2

b) R5 ← R5 + 2R6

c) R5 ↔ R6

d) R5 ← 2R5

e) R5 ← 6R5

Dentro de la lista:

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

2) Multiplicar el renglon 5 por 2

3) Intercambiar los renglones 5 y 6

4) Multiplicar el renglon 5 por 6

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

6) Intercambiar los renglones 5 y 2

Respuesta:

2. Para la matriz A −1 3 2

10 −2 −3

8 2 −5

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

A despues de aplicarle

1) R2 ← R2 + 4R1

2) R2 ← 4R2

3) R1 ← R1 + 4R2

4) R2 ↔ R1

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)

5 10 −5 5

0 6 0 1

0 0 5 6

b)

1 −5 −1 −3

0 6 1 2

0 5 −2 3

c)

0 −2 2 −2

5 −2 2 −3

0 −2 1 −2

d)

5 5 −5 5

0 1 0 −3

0 0 1 3

e)

5 3 −3 1

1 3 −1 −1

0 −2 −3 −3

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← 15 R1

2) R1 ← 15 R1

3) R2 ← R2 − 15 R1

4) R1 ↔ R2

5) R1 ← R1 + 5R3

6) R1 ← R1 + 1R3

7) R1 ← R1 + 1R3

8) R3 ← 15 R3

9) R3 ← R3 − 56 R2

10) R1 ← R1 − 5R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[−2 −2 3

0 0 0

]b)

[1 −4 4

0 −1 −3

]c)

[0 1 0

0 0 0

]d)

[0 0 0

0 3 4

]e)

[0 1 1

−1 0 2

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

Page 79: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 12 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 1

0 0 0 −3

b)

1 2 −1 2

0 1 1 −2

0 0 6 3

0 0 0 0

c)

1 1 4 −2

0 0 1 −2

0 0 2 0

0 0 0 0

d)

1 1 1 2

0 1 0 −1

0 2 0 −2

e)

1 −2 −4 −3

0 1 1 3

0 0 0 2

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 −2 −2

−6 6 7 −2

−6 6 4 4

b)

2 −1 3 5

−4 5 3 −13

4 −5 −3 13

6 −9 −9 21

c)

−1 2 3 6

−2 4 7 13

1 −3 0 −5

d)

3 −3 −2 −2

−6 6 7 −2

−6 6 4 4

e)

2 2 −2 8

−2 0 4 −4

6 6 −6 24

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 7o 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:

8. 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:

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, 200 g de brasileno y 200 g de jamaquino. El

comerciante dispone de 18 kg de grano dominicano, 14 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. 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 80: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 12 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 = 35o, Tb = 29o, Tc = 26o

Td = 38o, Te = 19o, Tf = 10o

Reporte solo el valor de T1.

Respuesta:

11. 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 8× 8 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

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

cida con 10 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 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) 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b,a, f ]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 3, 4, 4 >

b) < 1, 0, 1 >

c) < 1, 1, 0 >

d) < 1, 1, 1 >

e) < 0, 5, 5 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 4 a + 3 b + 4 f

2) b + f

3) 5 a + 5 f

4) b

5) a + b + f

6) a

7) a + b

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f , e,d]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0 1

1 0 0

0 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

0 1

1 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) [f ,d, f , f ]

2) [e, f ]

Page 81: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 12 4

3) [d, e, f ]

4) [f ,d,d]

5) [e,d, f ]

6) [e, f ,d, f ]

7) [e, f , e]

8) [d, e]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 2) de

1 1

0 1

0 1

·

[1 0 1

0 0 0

]

2. (1, 3) de

[1 1 0

0 0 1

1 1 0

0 0 0

0 0 1

3. (3, 2) de

0 0

1 0

1 0

·

[1 0

1 0

]

4. (1, 1) de

[1 1 0

0 0 1

0 1

1 1

0 1

5. (2, 1) de

1 1 1

0 1 0

1 1 1

·

1 0

0 1

0 0

Respuesta:

15. Si

A =

0 −1 5

5 −2 1

2 −2 4

B =

1 −3 1

1 −2 −2

−3 0 2

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

x y z

6 5 3

4 2 4 2

3 4 4 −1

6 2 1 4

=

68 38 42 30

51 30 39 21

57 38 47 19

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y ·D−1 = C

b) Y ·C−1 = D

c) C ·Y = D

d) Y ·C = D

e) Y ·D = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = D ·C−1

2) Y = C ·D−1

3) Y = D ·C4) Y = C−1 ·D5) Y = C ·D6) Y = D−1 ·C

Respuesta:

18. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) YT ·CT = D

b) YT ·C = D

c) CT ·YT = DT

d) CT ·YT = D

e) YT ·CT = DT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y =(CT)−1

·DT

2) Y = C−1 ·DT

3) Y = C−1 ·D

4) Y =(CT)−1

·D

5) Y = D ·(C−1

)T6) Y = DT ·C−1

7) Y = D ·C−1

8) Y = DT ·(CT)−1

Respuesta:

19. Sean A y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) A ·Y−1 = C−1

b) Y−1 ·A−1 = C

c) Y−1 ·A = C

d) Y−1 ·A = C−1

e) A−1 ·Y−1 = C

Page 82: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 12 5

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = A ·C

2) Y = A−1 ·C−1

3) Y = C ·A−1

4) Y = C ·A

5) Y = C−1 ·A

6) Y = A−1 ·C

7) Y = A ·C−1

8) Y = C−1 ·A−1

Respuesta:

20. Sean B y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Z

a) Z ·C ·B = D

b) B · Z ·C = D

c) B ·C · Z = D

d) C · Z ·B = D

e) Z ·B ·C = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = C−1 ·D ·B−1

2) Z = D ·C−1 ·B−1

3) Z = C−1 ·B−1 ·D

4) Z = B−1 ·C−1 ·D

5) Z = B−1 ·D ·C−1

6) Z = D ·B−1 ·C−1

Respuesta:

21. Si:

A =

[1 −1

2 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:

22. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[2 1

−3 −1

]

C =

[−3 3

1 1

]

D =

[13 −12

−4 −2

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[3 1

−4 −1

]

C =

[−4 −3

−1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

((A X−1

)TB)T

= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[−8 −1

−7 3

]

C =

[2 −3

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 1.

Respuesta:

Page 83: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 12 6

25. Si:

A =

[6 5

2 5

]

B =

[1 3

5 2

]

C =

[6 5

6 7

]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:

26. 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 4 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 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 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 6 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 4 objetos D

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

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

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

4 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 1368

objetos A y 1740 objetos B

3 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 1455

objetos A y 1855 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:

28. 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 A ·A x = 0

tiene infinitas soluciones.

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

solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

29. Si

A =

4 1 2 7

4 5 3 3

2 5 1 2

5 7 3 2

determine:

1. M14 2. M34

3. C12 4. C33

5. C31

Respuesta:

30. 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:

Page 84: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 12 7

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

minante de la matriz: −4− λ −2 −4

0 3− λ 5

0 5 3− λ

Respuesta:

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

|A| = 3 y |B| = 2

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:

33. 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 − 5R2

la convierten en la matriz:3 1 4 2 3

0 2 1 4 4

0 −6 0 −11 −11

0 0 0 0 2

0 0 0 2 4

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 1 1 1 −1 1 1

0 −1 −1 −1 0 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

−1 −1 0 0 0 0 0

−1 1 −1 0 0 0 0

1 −1 0 1 0 0 0

−1 −1 1 0 −1 0 0

0 −1 −1 1 −1 1 0

0 0 0 0 1 0 −1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) BT A B−1

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 ↔ R4

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

R5 ← R5 + 6R4

Respuesta:

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

tonces det(B) es diferente de cero.

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

infinitas soluciones.

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) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

Page 85: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:13

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R4 ← R4 + 5R2

b) R4 ← 5R4

c) R5 ← R5 + 4R2

d) R4 ↔ R2

e) R4 ↔ R5

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 4 y 2

2) Multiplicar el renglon 4 por 5

3) Multiplicar el renglon 4 por 2

4) Sumarle al renglon 5 el renglon 2 multiplicado por 4

5) Intercambiar los renglones 4 y 5

6) Sumarle al renglon 4 el renglon 2 multiplicado por 5

Respuesta:

2. Para la matriz A 5 −3 5

6 −3 2

8 −3 2

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

A despues de aplicarle

1) R1 ← R1 + 2R3

2) R3 ← 2R3

3) R3 ↔ R1

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)

3 3 −3 9

0 1 0 −2

0 0 1 1

b)

3 −1 −3 −3

1 3 −1 −1

0 −2 −3 2

c)

1 −3 −1 3

0 4 −3 −2

0 3 −2 1

d)

0 2 −1 2

3 3 −1 1

0 1 −1 1

e)

3 6 −3 9

0 4 0 −2

0 0 3 4

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← 13 R1

2) R3 ← R3 − 34 R2

3) R1 ↔ R2

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R1 ← 13 R1

6) R1 ← R1 + 3R3

7) R2 ← R2 − 13 R1

8) R3 ← 13 R3

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R1 ← R1 − 3R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 0 0

0 0 0

]b)

[0 −2 4

0 0 −4

]c)

[4 −1 4

0 −2 1

]d)

[0 0 0

0 1 0

]

e)

1 0

0 0

0 0

indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 13 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 3 3

0 1 1 2

0 0 5 2

0 0 0 0

b)

1 0 0 1

0 1 1 −1

0 0 0 3

c)

1 1 −4 1

0 0 1 −4

0 0 −2 0

0 0 0 0

d)

1 1 1 3

0 1 0 1

0 2 0 2

e)

1 2 −2 −3

0 1 1 2

0 0 0 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 −1 2

−6 −4 5 −6

−3 −7 −7 6

b)

−1 2 3 1

−2 4 7 4

−2 7 5 −3

c)

−2 3 −1 −4

−4 8 −3 −9

−6 7 −4 −9

0 0 0 0

d)

−1 −1 2 1

1 0 −3 −3

−3 −3 6 3

e)

−1 −1 2 1

1 0 −3 −3

−3 −3 6 3

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 200 g de

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

una bolsa de mezcla elite requiere 100 g de dominicano,

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

dispone de 18 kg de grano dominicano, 20 kg de grano

colombiano, 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 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 21oF 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 Montreal.

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 $4 en papel, $4 en

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

gasta $4 en papel, $6 en ilustraciones, y $12 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $7 en papel, $16 en

ilustraciones, y $21 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $324 en papel, $472 en ilustraciones, y $692 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. 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 87: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 13 3

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 = 19o, Tb = 14o, Tc = 10o

Td = 32o, Te = 28o, Tf = 28o

Reporte solo el valor de T4.

Respuesta:

11. 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 solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

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 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 9 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) 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f ,b,d]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 0, 1 >

b) < 1, 1, 1 >

c) < 4, 4, 4 >

d) < 1, 0, 0 >

e) < 0, 5, 3 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) b + d

2) b

3) 4 b + 4 d + 4 f

4) 5 b + 3 d

5) d + f

6) b + d + f

7) f

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [d,b,a]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

b)

0 0 1 1

1 1 0 0

0 0 0 0

c)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

d)

1 0 1 0

0 0 0 1

0 1 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) [d,b,d]

2) [b,d]

3) [b,a]

4) [b,d,b]

5) [d,a,d,b]

Page 88: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 13 4

6) [d,a,b]

7) [b,b,d,d]

8) [b,d,a]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 2) de

1 1

1 1

1 1

·

[1 0 0

0 0 0

]

2. (1, 1) de

[1 0 1

1 1 1

1 1 1

1 0 0

1 1 0

3. (1, 1) de

0 1

1 0

1 0

·

[1 1

1 1

]

4. (1, 2) de

[0 0 0

1 1 0

0 0

0 1

0 0

5. (1, 2) de

0 0 0

0 1 0

1 0 0

·

0 1

0 1

1 1

Respuesta:

15. Si

A =

1 5 3

0 1 4

−3 5 3

B =

−2 2 2

5 −2 5

4 1 1

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

2 6 3

1 4 3

5 2 4 3

6 3 2 3

4 5 2 −1

=

42 26 20 16

58 37 26 21

41 29 18 12

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) B−1 ·X = D

b) D−1 ·X = B

c) D ·X = B

d) X ·D = B

e) X ·B = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = B ·D2) X = D ·B3) X = D ·B−1

4) X = B ·D−1

5) X = B−1 ·D6) X = D−1 ·B

Respuesta:

18. Sean A y B dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) YT ·AT = BT

b) YT ·AT = B

c) AT ·YT = BT

d) YT ·A = B

e) AT ·YT = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = A−1 ·B2) Y = B ·A−1

3) Y =(AT

)−1

·BT

4) Y = A−1 ·BT

5) Y = BT ·(AT

)−1

6) Y =(AT

)−1

·B

7) Y = B ·(A−1

)T8) Y = BT ·A−1

Respuesta:

19. Sean A y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) Z−1 ·A = C−1

b) A−1 · Z−1 = C−1

c) Z−1 ·A−1 = C

d) Z−1 ·A−1 = C−1

e) A · Z−1 = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = C ·A−1

Page 89: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 13 5

2) Z = A−1 ·C−1

3) Z = A−1 ·C4) Z = C−1 ·A−1

5) Z = A ·C−1

6) Z = C ·A7) Z = C−1 ·A8) Z = A ·C

Respuesta:

20. Sean B y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en X

a) B ·C ·X = D

b) X ·B ·C = D

c) X ·C ·B = D

d) C ·X ·B = D

e) C ·B ·X = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = D ·B−1 ·C−1

2) X = B−1 ·D ·C−1

3) X = B−1 ·C−1 ·D4) X = D ·C−1 ·B−1

5) X = C−1 ·D ·B−1

6) X = C−1 ·B−1 ·D

Respuesta:

21. Si:

A =

[0 0

0 0

]

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:

22. Si:

A =

[2 1

−3 −1

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[4 −1

−3 1

]

Resuelva para X la siguiente ecuacion:((A X)

TB)

C−B = 0

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−4 −1

−3 −1

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[4 −1

−3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:((

A XT)T

B

)T= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[6 5

1 1

]

B =

[−3 −3

0 2

]

C =

[4 −19

1 −3

]

D =

[3 2

4 −2

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

25. Si:

A =

[6 2

3 3

]

B =

[5 4

4 5

]

C =

[7 7

5 9

]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

Page 90: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 13 6

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

26. 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 2 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 5 armados del tipo A

y 4 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 3 armados del tipo C y 3 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 6 armados tipo E y 5 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 3 As y 5 Bs

un G se requieren 5 Es y 4 Fs

un H se requieren 4 Es y 5 Fs

un G se requieren 228 As y 240 Bs

un H se requieren 240 As y 246 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:

28. 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 para un vector b el sistema A x = b tiene solucion

unica, entonces A no es invertible.

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

infinitas soluciones.

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:

29. Si

A =

2 5 7 1

3 2 5 1

8 1 1 1

3 2 3 2

determine:

1. C24 2. M41

3. C21 4. M31

5. M11

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −2− λ −2 4

0 5− λ 5

0 5 5− λ

Respuesta:

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

|A| = −1 y |B| = −5

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−4 A)−1

ii) A (−4 B)T

iii) A−1 B

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

Page 91: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 13 7

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

las operaciones elementales :

1. R1 ← 3R1

2. R4 ← R4 + 6R2

3. R2 ↔ R3

4. R3 ← R3 + 5R1

la convierten en la matriz:4 5 3 4 3

0 0 3 1 5

0 2 5 4 5

0 0 0 4 2

0 0 0 −8 1

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

−1 0 −1 0 −1 1 0

0 1 0 1 0 1 −1

0 0 1 0 0 0 1

0 0 0 −1 1 −1 0

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 −1 1 0 0 0

1 −1 0 0 1 0 0

1 0 1 −1 1 −1 0

1 1 −1 0 0 0 1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) AT B A

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

R1 ← R1 + 6R5

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

R1 ← 6R1

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

R1 ↔ R5

Respuesta:

35. 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

diferente de cero.

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

es cero.

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

solucion unica.

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

unica.

e) Si (A B) 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 92: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:14

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ↔ R5

b) R2 ← R2 + 3R5

c) R2 ← 5R2

d) R2 ← 3R2

e) R3 ← R3 + 2R5

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 2 por 5

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

3) Intercambiar los renglones 2 y 3

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

5) Intercambiar los renglones 2 y 5

6) Multiplicar el renglon 2 por 3

Respuesta:

2. Para la matriz A 10 −1 −4

2 3 −4

3 2 −4

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

A despues de aplicarle

1) R2 ↔ R1

2) R2 ← 2R2

3) R1 ↔ R3

4) R2 ← R2 + 2R1

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 3 −1 −2

1 2 1 −1

0 1 1 3

b)

7 −21 −7 21

0 8 0 3

0 0 7 8

c)

0 1 3 2

7 −1 −3 −2

0 −2 −2 −3

d)

1 −7 −2 −2

0 8 2 2

0 7 −3 −3

e)

7 7 −7 −7

0 1 0 3

0 0 1 −1

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ↔ R2

2) R3 ← 17 R3

3) R2 ← R2 − 17 R1

4) R1 ← 17 R1

5) R1 ← 17 R1

6) R1 ← R1 + 1R3

7) R1 ← R1 + 7R3

8) R3 ← R3 − 78 R2

9) R1 ← R1 − 7R2

10) R1 ← R1 + 1R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 1 0

0 0 1

]b)

[0 −1 −2

0 0 −3

]c)

[1 −2 −3

1 −3 −2

]d)

[0 2 0

−3 3 −4

]e)

[0 1 2

−3 0 2

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

Page 93: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 14 2

2) Escalonada pero no reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 −4 3 3

0 1 1 −1

0 0 0 −1

0 0 0 0

b)

1 2 −1 −2

0 1 1 4

0 0 7 −2

0 0 0 0

c)

1 0 0 0 3

0 1 0 0 −4

0 0 1 0 −2

d)

1 0 1 0

0 1 1 4

0 0 2 1

e)

1 1 1 2

0 1 0 3

0 2 0 6

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 12

2 −4 1 −3

2 −4 −2 −12

b)

−1 −1 −2 −1

−3 −4 −7 −6

−3 −3 −6 −3

c)

−2 4 2 12

2 −4 1 −3

2 −4 −2 −12

d)

3 −1 3 −14

9 −3 10 −43

9 0 12 −39

e)

−2 2 −2 −8

−4 7 −13 −19

4 2 −14 10

−6 12 −24 −30

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 mexicano, grano

brasileno y grano jamaquino. 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 mexi-

cano, 100 g de brasileno y 100 g de jamaquino. Para una

bolsa de mezcla elite requiere 100 g de mexicano, 300 g de

brasileno y 100 g de jamaquino. El comerciante dispone

de 28 kg de grano mexicano, 25 kg de grano brasileno, y 7

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 elite.

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 $5 en papel, $5 en

ilustraciones, y $2 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $5 en papel, $7 en ilustraciones, y $6 en pastas. Y

para los empastados en piel, gasta $7 en papel, $11 en

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

gastar $329 en papel, $421 en ilustraciones, y $414 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 30oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 7o 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 Montreal.

Respuesta:

10. 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 94: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 14 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 = 29o, Tb = 34o, Tc = 37o

Td = 40o, Te = 24o, Tf = 37o

Reporte solo el valor de T3.

Respuesta:

11. 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 5× 5 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

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

cida con 3 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 5× 5 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 4 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a,d,b]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 1, 0 >

b) < 0, 5, 5 >

c) < 2, 2, 5 >

d) < 0, 1, 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) a + d

3) 5 b + 5 d

4) a

5) a + b + d

6) 2 a + 5 b + 2 d

7) a + b

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b,a,d]

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 0 1 1

1 1 0 0

0 0 0 0

d)

0 1 1

0 0 0

1 0 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) [a,d]

2) [a,d,b]

3) [a,b,d,b]

4) [b,d,a]

5) [a,a,b,b]

6) [d,b,b]

Page 95: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 14 4

7) [d,a]

8) [b,d,d]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 3) de

1 0

1 1

1 1

·

[1 1 0

1 1 0

]

2. (2, 2) de

[1 0 0

1 1 0

1 0 1

0 1 0

0 0 0

3. (1, 1) de

0 1

0 0

0 0

·

[1 1

1 0

]

4. (2, 1) de

[0 1 0

1 0 1

1 0

0 1

1 1

5. (3, 2) de

0 1 1

1 0 1

1 0 1

·

1 0

1 1

1 0

Respuesta:

15. Si

A =

4 −2 −1

0 1 −3

2 3 4

B =

−3 2 1

4 3 0

2 −2 2

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

16. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 5 5 3

x y z

3 2 1

4 1 3 3

4 2 5 2

5 3 1 2

=

55 24 43 31

44 22 30 22

25 10 20 15

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean A y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) D ·X = A

b) A−1 ·X = D

c) X ·A−1 = D

d) X ·D = A

e) X ·A = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = A−1 ·D2) X = A ·D−1

3) X = A ·D4) X = D ·A−1

5) X = D−1 ·A6) X = D ·A

Respuesta:

18. Sean B y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) XT ·BT = C

b) BT ·XT = C

c) XT ·B = C

d) B ·XT = CT

e) XT ·B = CT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = CT ·B−1

2) X = C ·B−1

3) X = B−1 ·C

4) X = CT ·(BT)−1

5) X =(BT)−1

·C

6) X =(BT)−1

·CT

7) X = C ·(B−1

)T8) X = B−1 ·CT

Respuesta:

19. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) C ·Y−1 = D−1

b) C ·Y−1 = D

c) Y−1 ·C−1 = D−1

d) Y−1 ·C = D

e) Y−1 ·C−1 = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = D ·C2) Y = C−1 ·D

Page 96: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 14 5

3) Y = D ·C−1

4) Y = C−1 ·D−1

5) Y = C ·D

6) Y = D−1 ·C−1

7) Y = C ·D−1

8) Y = D−1 ·C

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y C una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en X

a) B ·A ·X = C

b) B ·X ·A = C

c) X ·B ·A = C

d) X ·A ·B = C

e) A ·B ·X = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = C ·A−1 ·B−1

2) X = A−1 ·C ·B−1

3) X = A−1 ·B−1 ·C

4) X = B−1 ·C ·A−1

5) X = B−1 ·A−1 ·C

6) X = C ·B−1 ·A−1

Respuesta:

21. Si:

A =

[0 0

0 0

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[2 1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[2 1

−3 −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 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[−1 2

−1 −2

]

D =

[−1 −7

0 5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[0 2

−1 0

]

C =

[−5 −14

4 12

]

D =

[−2 4

−2 −4

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 2.

Respuesta:

25. Si:

A =

[4 5

3 5

]

B =

[4 1

1 2

]

C =

[8 3

2 5

]

Page 97: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 14 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:

26. 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, 5 piezas del tipo

b, y 3 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 4 armados del tipo A

y 2 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 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 3 armados tipo E y 6 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 5 Ds

un F se requieren 2 Cs y 3 Ds

un G se requieren 4 Es y 3 Fs

un H se requieren 2 Es y 3 Fs

un G se requieren 186 As y 187 Bs

un H se requieren 126 As y 125 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:

28. 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 el sistema A x = 0 tiene infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

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 A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

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

tiene solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

29. Si

A =

7 7 7 7

5 3 8 2

1 2 7 3

7 8 2 5

determine:

1. C43 2. C12

3. M41 4. C42

5. M11

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −1− λ 1 −1

0 5− λ 4

0 4 5− λ

Respuesta:

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

|A| = 2 y |B| = −2

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 14 7

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:

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

las operaciones elementales :

1. R1 ← 5R1

2. R4 ← R4 − 2R2

3. R3 ← R3 − 5R1

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:2 1 2 1 4

0 4 4 3 4

0 8 12 8 10

0 0 0 0 1

0 0 0 4 3

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

−1 1 0 1 1 1 1

0 1 0 0 0 0 0

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

0 1 0 0 0 0 0

0 −1 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 0 0 0 1 1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) AT B A

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

R2 ← 4R2

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

R2 ↔ R4

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

R2 ← R2 + 4R4

Respuesta:

35. 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 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 (A A) x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

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Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:15

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ← 6R2

b) R3 ← R3 + 2R6

c) R2 ↔ R3

d) R2 ← 3R2

e) R2 ← R2 + 3R6

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 2 por 3

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

3) Multiplicar el renglon 2 por 6

4) Intercambiar los renglones 2 y 6

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

6) Intercambiar los renglones 2 y 3

Respuesta:

2. Para la matriz A 4 −1 1

−3 −1 2

5 2 −5

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

A despues de aplicarle

1) R3 ↔ R2

2) R1 ← R1 − 2R3

3) R1 ← −2R1

4) R3 ← R3 − 2R2

5) R3 ← R3 − 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)

0 1 3 1

5 2 1 3

0 −1 2 −1

b)

5 5 −5 −10

0 1 0 1

0 0 1 2

c)

5 −3 2 −2

1 3 −2 3

0 −3 1 1

d)

1 −5 2 −1

0 6 3 −2

0 5 −1 2

e)

5 10 −5 10

0 6 0 −3

0 0 5 6

indique cual 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) R2 ← R2 − 15 R1

4) R1 ← 15 R1

5) R1 ← 15 R1

6) R1 ← R1 − 5R2

7) R3 ← 15 R3

8) R3 ← R3 − 56 R2

9) R1 ↔ R2

10) R1 ← R1 + 1R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 3 0

0 1 4

]b)

[1 −2 0

0 3 3

]c)

[1 2 −2

1 3 −2

]d)

[0 1 0

0 0 0

]e)

[0 1 3

−3 0 4

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 15 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 3

0 0 6 1

b)

1 −4 −3 −4

0 1 1 3

0 0 0 4

0 0 0 0

c)

1 −3 2 −2

0 1 1 −3

0 0 8 1

0 0 0 0

d)

1 1 −1 1

0 0 1 1

0 0 −1 0

0 0 0 0

e)

1 0 0 0 2

0 1 0 0 2

0 0 1 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 −1 2 9

−4 −4 9 39

−3 −1 8 31

b)

2 −1 −3 1

4 0 −4 4

−2 1 3 −1

c)

2 −1 −3 1

4 0 −4 4

−2 1 3 −1

d)

−2 −2 −1 3

−4 −1 −4 −6

−6 −12 −1 27

e)

3 2 3 1

6 2 0 −2

9 0 −9 −9

−6 −10 −24 −14

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 588 para ensamble,

124 para pruebas, y 104 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 elite. Estas

mezclas se obtienen combinando grano hondureno, grano

costarriqueno y grano keniano. Para una bolsa de mezcla

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

rriqueno. Para una bolsa de mezcla especial requiere 300

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

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

hondureno, 300 g de costarriqueno y 100 g de keniano. El

comerciante dispone de 24 kg de grano hondureno, 19 kg

de grano costarriqueno, y 7 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:

9. 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:

10. 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, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 15 3

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 = 29o, Tb = 15o, Tc = 15o

Td = 36o, Te = 35o, Tf = 22o

Reporte solo el valor de T3.

Respuesta:

11. 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 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 tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

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) 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, e,b]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 1, 0 >

b) < 2, 0, 3 >

c) < 0, 0, 1 >

d) < 1, 1, 1 >

e) < 0, 1, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 2 a + 3 b

2) a + e

3) e

4) 3 a + 3 b + 3 e

5) a + b + e

6) b

7) b + e

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b,d, c]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

b)

0 0

1 0

0 1

c)

0 0

0 1

1 0

d)

0 0 1

1 0 0

0 1 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, c,d]

2) [c,d]

3) [d, c]

4) [b,d,b]

5) [b, c,b,b]

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 15 4

6) [d,b,d]

7) [d,d,b,b]

8) [d, c,b]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 1) de

0 0

1 1

1 0

·

[0 0 0

1 1 1

]

2. (2, 2) de

[1 0 1

1 1 0

0 0 1

1 0 1

0 0 1

3. (3, 2) de

1 0

0 0

0 1

·

[1 0

0 0

]

4. (1, 2) de

[0 0 1

1 1 1

1 1

1 0

1 1

5. (2, 2) de

1 1 0

1 1 0

1 1 1

·

1 0

1 0

0 1

Respuesta:

15. Si

A =

5 0 −3

−1 5 −2

4 −3 3

B =

0 4 −1

5 −1 1

1 4 0

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

2 1 4

4 3 2

6 5 2

−2 −2 2

2 x 4

3 y 1

6 z 6

=

31 15 33

29 21 31

39 31 41

2 −6 2

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean A y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) A−1 ·Y = C

b) A ·Y = C

c) C−1 ·Y = A

d) Y ·A = C

e) C ·Y = A

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = A ·C2) Y = C ·A−1

3) Y = C ·A4) Y = A−1 ·C5) Y = A ·C−1

6) Y = C−1 ·A

Respuesta:

18. Sean A y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) AT ·YT = D

b) YT ·A = D

c) A ·YT = D

d) YT ·AT = D

e) YT ·AT = DT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = DT ·(AT

)−1

2) Y = DT ·A−1

3) Y =(AT

)−1

·D

4) Y = A−1 ·DT

5) Y = D ·(A−1

)T6) Y =

(AT

)−1

·DT

7) Y = A−1 ·D8) Y = D ·A−1

Respuesta:

19. Sean A y B dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) X−1 ·A−1 = B−1

b) A−1 ·X−1 = B−1

c) A ·X−1 = B−1

d) X−1 ·A−1 = B

e) A−1 ·X−1 = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = B ·A−1

Page 103: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 15 5

2) X = B−1 ·A3) X = A−1 ·B−1

4) X = A ·B5) X = B ·A6) X = A ·B−1

7) X = A−1 ·B8) X = B−1 ·A−1

Respuesta:

20. Sean B y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) B ·C ·Y = D

b) C ·B ·Y = D

c) Y ·B ·C = D

d) C ·Y ·B = D

e) B ·Y ·C = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = B−1 ·D ·C−1

2) Y = C−1 ·B−1 ·D3) Y = D ·B−1 ·C−1

4) Y = C−1 ·D ·B−1

5) Y = D ·C−1 ·B−1

6) Y = B−1 ·C−1 ·D

Respuesta:

21. Si:

A =

[0 −3

3 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:

22. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[−2 1

−3 1

]

Resuelva para X la siguiente ecuacion:((A X)

TB)

C−B = 0

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[3 1

−4 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:((

A X−1)T

B)T

= C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[2 1

−3 −1

]

B =

[−4 −3

−1 3

]

C =

[−10 −5

1 1

]

D =

[3 2

3 −4

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

25. Si:

A =

[3 5

4 6

]

B =

[4 4

1 1

]

C =

[5 9

3 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

Page 104: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 15 6

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

26. 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 5 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 2 armados del tipo C y 4 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 6 armados tipo E y 6 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 3 objetos A y 4 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

3 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 1304

objetos A y 2092 objetos B

3 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 966

objetos A y 1548 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:

28. 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 AT x = 0

tiene solucion unica.

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

tiene infinitas soluciones.

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

ne 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) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

29. Si

A =

6 3 5 7

6 1 1 8

7 6 8 4

8 7 6 4

determine:

1. M44 2. C32

3. C34 4. M42

5. M12

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −4− λ 0 −1

0 3− λ 5

0 5 3− λ

Respuesta:

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

|A| = −1 y |B| = −4

calcule los determinantes de las matrices:

i) (2 A)−1

ii) A (2 B)T

iii) AT B

iv) BT AT B−1 A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

Page 105: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 15 7

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

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R3 ← R3 + 6R1

3. R1 ← −3R1

4. R4 ← R4 − 6R2

la convierten en la matriz:4 4 2 2 3

0 3 5 3 4

0 12 23 16 18

0 0 0 0 1

0 0 0 1 3

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 0 1 1 −1 1 1

0 −1 1 0 1 0 −1

0 0 1 1 −1 −1 0

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

0 1 0 0 0 0 0

−1 1 1 0 0 0 0

1 1 −1 1 0 0 0

−1 1 0 0 1 0 0

0 −1 −1 0 −1 1 0

0 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

R7 ← 5R7

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

R7 ← R7 + 5R3

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

R7 ↔ R3

Respuesta:

35. 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 det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

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

det(B) es cero.

d) Si (A A) x = 0 tiene infinitas soluciones, 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 106: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:16

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R4 ← 6R4

b) R4 ↔ R5

c) R5 ← R5 + 4R6

d) R4 ↔ R6

e) R4 ← 5R4

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 5 el renglon 6 multiplicado por 4

2) Multiplicar el renglon 4 por 6

3) Intercambiar los renglones 4 y 5

4) Intercambiar los renglones 4 y 6

5) Multiplicar el renglon 4 por 5

6) Sumarle al renglon 4 el renglon 6 multiplicado por 5

Respuesta:

2. Para la matriz A 3 3 2

5 −1 7

9 1 −5

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

A despues de aplicarle

1) R3 ← R3 − 3R1

2) R3 ↔ R1

3) R1 ↔ R2

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)

5 2 −2 −3

1 −2 −1 3

0 −2 1 2

b)

5 5 −5 10

0 6 0 3

0 0 5 6

c)

0 2 3 2

5 −3 −3 −1

0 2 −3 3

d)

1 −5 1 2

0 6 1 −1

0 5 2 −2

e)

5 5 −5 5

0 1 0 2

0 0 1 −2

indique cual 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 + 5R3

3) R1 ← R1 − 5R2

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R3 ← 15 R3

6) R1 ← 15 R1

7) R2 ← R2 − 15 R1

8) R1 ↔ R2

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R3 ← R3 − 56 R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 1 3

0 1 −1

]b)

[0 0 0

0 0 0

]c)

[0 1 2

2 0 −1

]d)

[0 −3 3

1 2 −1

]e)

[0 0 0

0 −3 −4

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 16 2

2) Escalonada reducida

3) Escalonada pero no reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 0 −1

0 1 0 0 −1

0 0 0 1 −2

b)

1 0 0 −1

0 1 1 2

0 0 0 1

c)

1 −4 1 −1

0 1 1 −1

0 0 5 −4

0 0 0 0

d)

1 −4 1 −1

0 1 1 −4

0 0 0 2

0 0 0 0

e)

1 1 −1 1

0 0 1 1

0 0 2 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)

3 −6 3 −6

9 −18 8 −19

6 −12 6 −12

b)

2 3 −13 15

4 5 −23 27

−4 −9 35 −39

4 4 −20 24

c)

2 3 2 −6

−2 −3 −1 5

−2 0 0 −2

d)

2 2 4 8

−2 −3 −5 −10

4 4 8 16

e)

2 3 −13 15

4 5 −23 27

−4 −9 35 −39

4 4 −20 24

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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, $5 en

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

gasta $5 en papel, $6 en ilustraciones, y $12 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $7 en papel, $16 en

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

gastar $389 en papel, $521 en ilustraciones, y $736 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. 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 10o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 10o 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:

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 A.

Respuesta:

10. 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

Page 108: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 16 3

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 = 20o, Tb = 11o, Tc = 34o

Td = 20o, Te = 28o, Tf = 20o

Reporte solo el valor de T1.

Respuesta:

11. 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 homogeneo 8× 8 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

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 tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

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) 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:

12. 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) < 1, 1, 0 >

c) < 1, 0, 0 >

d) < 1, 1, 1 >

e) < 0, 1, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) b + d

2) 3 d + 3 e

3) e

4) b

5) b + d + e

6) b + e

7) 5 b + 5 d + 3 e

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f ,a, e]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1

1 0

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

d)

1 0 1 0

0 0 0 1

0 1 0 0

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) [f , e,a]

2) [a, f , e]

3) [a, f , e, f ]

4) [a, f ]

5) [f , e]

6) [f , e, e]

7) [f , e, f ,a]

8) [f ,a, f ]

Respuesta:

Page 109: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 16 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 3) de

0 1

0 0

1 0

·

[0 0 0

0 1 1

]

2. (2, 2) de

[1 1 1

1 0 1

1 1 1

1 1 1

1 1 0

3. (3, 1) de

0 1

1 1

1 0

·

[0 1

1 1

]

4. (1, 2) de

[1 1 0

0 0 1

1 1

1 0

0 1

5. (3, 1) de

1 1 1

1 1 1

1 0 0

·

1 0

1 1

1 1

Respuesta:

15. Si

A =

3 −1 1

−2 −1 −3

5 4 0

B =

−1 −1 2

−2 2 1

−2 −3 5

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

2 6 2

6 4 5

5 1 6

−4 2 −3

5 x 5

6 y 2

2 z 4

=

50 40 30

64 59 58

43 49 51

−14 −19 −28

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) D−1 · Z = B

b) B−1 · Z = D

c) B · Z = D

d) D · Z = B

e) Z ·D = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = B ·D2) Z = D ·B3) Z = B−1 ·D4) Z = D−1 ·B5) Z = D ·B−1

6) Z = B ·D−1

Respuesta:

18. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) ZT ·C = DT

b) CT · ZT = DT

c) ZT ·CT = DT

d) C · ZT = D

e) C · ZT = DT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = DT ·C−1

2) Z = D ·(C−1

)T3) Z = DT ·

(CT)−1

4) Z =(CT)−1

·DT

5) Z =(CT)−1

·D

6) Z = D ·C−1

7) Z = C−1 ·D8) Z = C−1 ·DT

Respuesta:

19. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) Z−1 ·B−1 = D−1

b) B · Z−1 = D

c) B−1 · Z−1 = D

d) Z−1 ·B = D−1

e) Z−1 ·B = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = D ·B2) Z = D−1 ·B−1

3) Z = B−1 ·D4) Z = B−1 ·D−1

5) Z = D ·B−1

Page 110: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 16 5

6) Z = B ·D

7) Z = D−1 ·B

8) Z = B ·D−1

Respuesta:

20. Sean A y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) C ·Y ·A = D

b) A ·C ·Y = D

c) C ·A ·Y = D

d) Y ·C ·A = D

e) Y ·A ·C = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = D ·A−1 ·C−1

2) Y = A−1 ·C−1 ·D

3) Y = A−1 ·D ·C−1

4) Y = C−1 ·D ·A−1

5) Y = C−1 ·A−1 ·D

6) Y = D ·C−1 ·A−1

Respuesta:

21. Si:

A =

[−1 0

−1 0

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[3 1

−4 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[2 1

−3 −1

]

C =

[−3 1

−1 1

]

D =

[2 −5

1 −3

]

Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−4 −3

−1 −1

]

B =

[4 −3

−1 1

]

C =

[−3 0

−1 3

]

D =

[8 1

−1 −7

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)T − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[9 −4

−2 1

]

B =

[−1 0

4 −1

]

C =

[2 12

2 10

]

D =

[−4 1

3 −3

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

25. Si:

A =

[5 3

3 4

]

B =

[1 2

5 1

]

C =

[4 7

8 6

]

Page 111: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 16 6

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:

26. 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 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 3 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 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 2 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 5 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 4 As y 4 Bs

un G se requieren 4 Es y 2 Fs

un H se requieren 5 Es y 4 Fs

un G se requieren 152 As y 128 Bs

un H se requieren 232 As y 196 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:

28. 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 el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

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

tiene solucion unica.

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

unica, 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) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

29. Si

A =

4 3 1 6

5 8 6 4

6 1 2 4

6 6 6 8

determine:

1. C23 2. M44

3. C43 4. M22

5. C12

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −4− λ 0 −4

0 5− λ 1

0 1 5− λ

Respuesta:

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

|A| = −5 y |B| = 2

Page 112: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 16 7

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) AT B A−1

Respuesta:

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

las operaciones elementales :

1. R4 ← R4 − 6R2

2. R1 ← −4R1

3. R2 ↔ R3

4. R3 ← R3 + 3R1

la convierten en la matriz:1 1 3 4 5

0 0 1 5 4

0 1 3 1 1

0 0 0 1 1

0 0 0 4 6

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 1 1 0 0 1 0

0 1 1 1 0 −1 0

0 0 1 0 1 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

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

0 −1 0 1 −1 1 0

1 −1 0 −1 1 −1 −1

Calcule los determinantes de:

a) A−1

b) BT A B

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

R6 ← R6 + 6R1

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

R6 ← 6R6

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

R6 ↔ R1

Respuesta:

35. 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 diferente de cero.

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

diferente de 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:

Page 113: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:17

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R4 ← 6R4

b) R4 ↔ R6

c) R4 ← 5R4

d) R5 ← R5 + 4R6

e) R4 ↔ R5

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 4 el renglon 6 multiplicado por 5

2) Intercambiar los renglones 4 y 5

3) Intercambiar los renglones 4 y 6

4) Sumarle al renglon 5 el renglon 6 multiplicado por 4

5) Multiplicar el renglon 4 por 6

6) Multiplicar el renglon 4 por 5

Respuesta:

2. Para la matriz A −2 −1 1

8 −2 7

3 −3 −7

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

A despues de aplicarle

1) R2 ↔ R1

2) R1 ← R1 + 4R2

3) R2 ← R2 + 4R1

4) R2 ← 4R2

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 −7 2 −2

0 8 −1 1

0 7 3 3

b)

7 −21 −7 −14

0 8 0 1

0 0 7 8

c)

0 −1 2 −3

7 −1 1 3

0 1 −3 1

d)

7 1 −3 −1

1 −1 1 3

0 3 3 −1

e)

7 7 −7 21

0 1 0 2

0 0 1 −1

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R3 ← 17 R3

2) R1 ← R1 + 1R3

3) R3 ← R3 − 78 R2

4) R1 ↔ R2

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R1 ← R1 + 7R3

7) R1 ← 17 R1

8) R1 ← 17 R1

9) R2 ← R2 − 17 R1

10) R1 ← R1 − 7R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[2 −4 −1

0 2 −2

]

b)

1 0

0 0

0 0

c)

[0 4 1

0 0 1

]d)

[1 0 4

0 1 1

]e)

[0 2 4

−3 −3 1

]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, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 17 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 1 0

0 1 1 −4

0 0 6 1

b)

1 1 2 2

0 0 1 −2

0 0 4 0

0 0 0 0

c)

1 0 0 0 −2

0 0 1 0 −4

0 0 0 1 1

d)

1 4 −1 −1

0 1 1 −3

0 0 7 2

0 0 0 0

e)

1 −4 2 −4

0 1 1 −3

0 0 0 1

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)

−1 −1 3 −8

−2 −2 5 −14

2 2 −6 16

b)

−2 2 10 −4

2 −4 −16 10

4 −8 −32 20

4 −2 −14 2

c)

−1 3 3 7

−3 9 10 20

−2 8 5 21

d)

−1 −1 −2 −4

1 3 4 6

1 1 2 4

e)

−1 −1 −2 −4

1 3 4 6

1 1 2 4

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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

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 gourmet requiere 100 g de do-

minicano, 300 g de colombiano y 100 g de keniano. El

comerciante dispone de 27 kg de grano dominicano, 22 kg

de grano colombiano, y 6 kg de grano keniano. 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:

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 584 para ensamble,

123 para pruebas, y 107 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo clon.

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, $6 en

ilustraciones, y $2 en las pastas. Para los de pasta dura,

gasta $3 en papel, $7 en ilustraciones, y $7 en pastas. Y

para los empastados en piel, gasta $4 en papel, $17 en

ilustraciones, y $26 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $188 en papel, $468 en ilustraciones, y $412 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. 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, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 17 3

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 = 14o, Tb = 24o, Tc = 13o

Td = 15o, Te = 33o, Tf = 15o

Reporte solo el valor de T5.

Respuesta:

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

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

tada reducida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

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 tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

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

cida con 9 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [d, f ,b]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 1, 1 >

b) < 1, 1, 0 >

c) < 0, 1, 0 >

d) < 5, 4, 3 >

e) < 0, 1, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) b

2) f

3) b + d + f

4) b + f

5) 3 b + 5 d

6) 3 b + 5 d + 4 f

7) d + f

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, e,d]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 1 0

0 0 0 1

0 1 0 0

b)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

c)

0 1 0

1 0 1

0 0 0

d)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 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,a]

2) [e,d]

3) [e,d,a]

4) [a,d,a, e]

5) [e,a, e]

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 17 4

6) [a,d,a,a]

7) [a,d, e]

8) [e,a]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 1) de

0 0

1 0

1 1

·

[1 0 0

0 1 1

]

2. (1, 3) de

[1 0 0

0 0 0

0 0 0

1 1 0

0 1 1

3. (3, 1) de

1 1

1 1

1 1

·

[1 1

1 1

]

4. (2, 2) de

[1 0 0

1 0 1

0 1

0 1

0 0

5. (1, 2) de

1 1 1

1 0 1

1 0 1

·

1 0

0 0

1 1

Respuesta:

15. Si

A =

5 0 3

0 5 4

0 3 −3

B =

−1 1 −1

3 −2 −3

5 5 −3

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

5 2 4

5 5 2

2 1 5 1

5 2 6 3

6 4 4 2

=

63 34 70 29

44 25 53 19

47 23 63 24

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) D ·X = B

b) X ·B = D

c) X ·B−1 = D

d) B ·X = D

e) X ·D−1 = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = D ·B2) X = D ·B−1

3) X = B ·D4) X = B ·D−1

5) X = B−1 ·D6) X = D−1 ·B

Respuesta:

18. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) YT ·C = DT

b) YT ·CT = D

c) CT ·YT = DT

d) C ·YT = D

e) CT ·YT = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = D ·(C−1

)T2) Y =

(CT)−1

·DT

3) Y = DT ·(CT)−1

4) Y = C−1 ·D5) Y = DT ·C−1

6) Y = C−1 ·DT

7) Y =(CT)−1

·D

8) Y = D ·C−1

Respuesta:

19. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) B−1 ·X−1 = D

b) X−1 ·B−1 = D−1

c) B ·X−1 = D−1

d) X−1 ·B = D

e) B−1 ·X−1 = D−1

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = B−1 ·D

Page 117: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 17 5

2) X = D ·B−1

3) X = D−1 ·B−1

4) X = D ·B5) X = B ·D6) X = B ·D−1

7) X = B−1 ·D−1

8) X = D−1 ·B

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y C una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en X

a) X ·B ·A = C

b) B ·X ·A = C

c) A ·B ·X = C

d) B ·A ·X = C

e) X ·A ·B = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = A−1 ·B−1 ·C2) X = C ·B−1 ·A−1

3) X = B−1 ·C ·A−1

4) X = C ·A−1 ·B−1

5) X = A−1 ·C ·B−1

6) X = B−1 ·A−1 ·C

Respuesta:

21. Si:

A =

[0 −4

4 0

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[2 −3

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−4 −3

−1 −1

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[−1 −1

−1 3

]

D =

[5 −2

3 −7

]

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 =

[−2 1

−3 1

]

C =

[−1 1

1 −3

]

D =

[0 −1

−5 7

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[14 −16

2 −4

]

C =

[−4 −1

−3 −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:

25. Si:

A =

[5 5

5 6

]

B =

[1 1

3 2

]

C =

[2 6

6 5

]

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 17 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:

26. 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 3 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 5 armados del tipo A

y 5 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 2 armados del tipo C y 2 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 4 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 3 As y 2 Bs

un G se requieren 3 Es y 3 Fs

un H se requieren 3 Es y 2 Fs

un G se requieren 99 As y 108 Bs

un H se requieren 81 As y 88 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:

28. 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 infinitas soluciones, en-

tonces A es invertible.

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

solucion unica.

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

ne solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

29. Si

A =

1 6 4 5

1 1 2 1

2 3 5 1

1 6 7 1

determine:

1. M13 2. M32

3. C14 4. C34

5. C44

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −4− λ 3 −4

0 1− λ 5

0 5 1− λ

Respuesta:

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

|A| = −1 y |B| = −4

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 17 7

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−3 A)−1

ii) A (−3 B)T

iii) A−1 B

iv) BT AT B−1

v) AT B A−1

Respuesta:

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

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R4 ← R4 + 3R2

3. R1 ← 2R1

4. R3 ← R3 − 3R1

la convierten en la matriz:4 2 2 1 1

0 0 1 5 3

0 3 1 3 4

0 0 0 1 2

0 0 0 1 4

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 1 −1 −1 0 1 0

0 −1 −1 0 0 0 −1

0 0 −1 0 −1 1 1

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

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 0 −1 0 0 0

1 1 0 0 −1 0 0

−1 1 1 1 −1 1 0

1 1 0 −1 0 −1 −1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) AT B A

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

R7 ↔ R4

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

R7 ← R7 + 4R4

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

R7 ← 4R7

Respuesta:

35. 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 AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es diferente de cero.

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

unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

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Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:18

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R3 ↔ R6

b) R3 ← 6R3

c) R3 ↔ R5

d) R3 ← R3 + 5R6

e) R3 ← 5R3

Dentro de la lista:

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

2) Intercambiar los renglones 3 y 6

3) Multiplicar el renglon 3 por 6

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

5) Intercambiar los renglones 3 y 5

6) Multiplicar el renglon 3 por 5

Respuesta:

2. Para la matriz A 7 3 6

−3 −3 −1

6 2 −7

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

A despues de aplicarle

1) R3 ↔ R1

2) R3 ← R3 − 4R1

3) R1 ← R1 − 4R3

4) R3 ← −4R3

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 1 2

0 12 −1 2

0 11 2 2

b)

0 1 3 −2

11 1 −1 −3

0 −1 3 −2

c)

11 22 −11 11

0 12 0 3

0 0 11 12

d)

11 11 −11 11

0 1 0 −1

0 0 1 2

e)

11 1 1 2

1 −3 1 −2

0 −3 2 −1

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 1R3

2) R1 ← 111 R1

3) R1 ← R1 + 11R3

4) R1 ↔ R2

5) R3 ← R3 − 1112 R2

6) R1 ← R1 − 11R2

7) R2 ← R2 − 111 R1

8) R1 ← 111 R1

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R3 ← 111 R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 1 0

0 0 0

]b)

[0 0 1

0 0 0

]c)

[0 −2 −1

0 0 −4

]d)

[−1 0 1

0 0 0

]e)

[0 −4 3

−2 1 −1

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

Page 121: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 18 2

2) Escalonada reducida

3) Escalonada pero no reducida

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 0 1 −2

0 0 3 0

0 0 0 0

c)

1 1 1 −3

0 1 0 −4

0 2 0 −8

d)

1 0 0 0 −2

0 1 0 0 4

0 0 1 0 −1

e)

1 −3 3 −1

0 1 1 −4

0 0 0 4

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 3 11 −2

−2 4 16 −2

−2 8 28 −6

2 −2 −10 0

b)

−1 3 2 −8

1 −4 −3 10

1 −3 −2 8

c)

−1 −1 −2 1

1 4 4 −5

2 −4 −2 4

d)

−1 3 −1 −3

−2 6 1 −3

2 −6 2 6

e)

−1 3 11 −2

−2 4 16 −2

−2 8 28 −6

2 −2 −10 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 320 para ensamble,

68 para pruebas, y 63 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo canon.

Respuesta:

8. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (−1, 0), Q(0,−1), y R(2, 1). 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 $4 en papel, $3 en

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

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

Y para los empastados en piel, gasta $7 en papel, $12 en

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

gastar $280 en papel, $287 en ilustraciones, y $664 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. 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

Page 122: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 18 3

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 = 18o, Tb = 15o, Tc = 29o

Td = 32o, Te = 35o, Tf = 12o

Reporte solo el valor de T2.

Respuesta:

11. 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 homogeneo 5× 5 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

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 3 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

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

cida con 8 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a,d, e]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 0, 1 >

b) < 1, 0, 0 >

c) < 1, 1, 1 >

d) < 1, 1, 0 >

e) < 3, 2, 0 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a + d + e

2) a

3) 3 a + 5 d + 3 e

4) e

5) a + d

6) 3 a + 2 d

7) a + e

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f ,b, c]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0

0 1

1 0

b)

1 0

0 0

0 1

c)

0 1 0

1 0 1

0 0 0

d)

0 0 1 1

1 1 0 0

0 0 0 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) [f , c, f ,b]

2) [f , c]

3) [b, f , c]

4) [c,b]

5) [b, f ,b]

6) [b, c, f ]

7) [f , c, c]

8) [b,b, f , f ]

Respuesta:

Page 123: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 18 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 3) de

1 1

1 0

1 0

·

[1 0 1

1 1 1

]

2. (1, 1) de

[0 0 0

0 0 0

1 0 1

0 0 0

1 0 0

3. (2, 1) de

0 0

1 0

0 0

·

[1 1

0 0

]

4. (1, 1) de

[0 1 0

0 1 1

0 1

1 0

0 0

5. (3, 2) de

0 0 0

0 1 0

0 1 1

·

1 1

1 1

0 1

Respuesta:

15. Si

A =

−3 3 3

−3 1 1

0 3 0

B =

1 −3 0

−1 5 1

4 0 −3

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

5 4 2

3 6 2

4 1 4

2 −2 0

x 6 2

y 2 2

z 1 4

=

40 40 26

36 32 26

42 30 26

4 8 0

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean A y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) C−1 ·Y = A

b) C ·Y = A

c) Y ·C−1 = A

d) Y ·C = A

e) Y ·A = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = A ·C2) Y = C ·A3) Y = A ·C−1

4) Y = A−1 ·C5) Y = C ·A−1

6) Y = C−1 ·A

Respuesta:

18. Sean A y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) A · ZT = CT

b) AT · ZT = CT

c) ZT ·AT = C

d) ZT ·AT = CT

e) ZT ·A = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = CT ·A−1

2) Z = C ·A−1

3) Z = CT ·(AT

)−1

4) Z = C ·(A−1

)T5) Z =

(AT

)−1

·CT

6) Z =(AT

)−1

·C

7) Z = A−1 ·C8) Z = A−1 ·CT

Respuesta:

19. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) X−1 ·B−1 = D−1

b) X−1 ·B = D−1

c) B−1 ·X−1 = D−1

d) B ·X−1 = D

e) B ·X−1 = D−1

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = D ·B2) X = D−1 ·B−1

3) X = B ·D4) X = B−1 ·D−1

5) X = D ·B−1

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 18 5

6) X = B ·D−1

7) X = B−1 ·D

8) X = D−1 ·B

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y C una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) B ·Y ·A = C

b) A ·Y ·B = C

c) B ·A ·Y = C

d) A ·B ·Y = C

e) Y ·A ·B = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = A−1 ·C ·B−1

2) Y = C ·A−1 ·B−1

3) Y = B−1 ·A−1 ·C

4) Y = C ·B−1 ·A−1

5) Y = B−1 ·C ·A−1

6) Y = A−1 ·B−1 ·C

Respuesta:

21. Si:

A =

[0 −2

2 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:

22. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[3 −4

1 −1

]

C =

[2 3

0 1

]

D =

[−1 −10

1 −3

]

Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−4 −3

−1 −1

]

B =

[2 1

−3 −1

]

C =

[−1 −2

1 −1

]

D =

[6 7

−7 2

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)T − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[3 −4

1 −1

]

B =

[15 −20

5 −5

]

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 + 4Y = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

25. Si:

A =

[3 5

5 3

]

B =

[4 3

3 5

]

C =

[9 8

4 6

]

Page 125: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 18 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:

26. 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 2 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 3 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 5 armados del tipo A

y 3 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 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 6 armados tipo E y 4 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 2 As y 5 Bs

un D se requieren 5 As y 3 Bs

un G se requieren 4 Es y 5 Fs

un H se requieren 3 Es y 2 Fs

un G se requieren 230 As y 309 Bs

un H se requieren 120 As y 167 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:

28. 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 AT es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

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

ces A es invertible.

d) Si para un vector b el sistema A x = b no tiene so-

lucion, entonces 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) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

29. Si

A =

3 2 3 3

2 8 1 3

2 1 7 4

4 8 4 1

determine:

1. C12 2. M13

3. M33 4. M44

5. C21

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −4− λ 0 4

0 6− λ 6

0 6 6− λ

Respuesta:

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

|A| = 2 y |B| = 2

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 18 7

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) AT B A−1

Respuesta:

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

las operaciones elementales :

1. R4 ← R4 − 4R2

2. R1 ← −5R1

3. R2 ↔ R3

4. R3 ← R3 − 6R1

la convierten en la matriz:4 3 5 4 5

0 0 1 2 3

0 1 3 5 5

0 0 0 4 2

0 0 0 −16 −4

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 1 0 −1 1 0 0

0 1 −1 0 1 1 0

0 0 1 1 1 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 1 1 1 0 0 0

1 −1 1 0 −1 0 0

1 0 0 1 0 −1 0

0 −1 −1 1 0 0 1

Calcule los determinantes de:

a)(A−1

)Tb) B A

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

R5 ← 2R5

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

R5 ↔ R7

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

R5 ← R5 + 2R7

Respuesta:

35. 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 cero.

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

solucion unica.

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

det(A) es cero.

e) Si (A B) 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 Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:19

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R4 ↔ R6

b) R4 ↔ R3

c) R4 ← 6R4

d) R3 ← R3 + 4R6

e) R4 ← 3R4

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 4 por 6

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

3) Multiplicar el renglon 4 por 3

4) Intercambiar los renglones 4 y 3

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

6) Intercambiar los renglones 4 y 6

Respuesta:

2. Para la matriz A 3 1 6

1 −1 4

10 3 −1

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

A despues de aplicarle

1) R3 ↔ R1

2) R3 ← 4R3

3) R1 ← R1 + 4R3

4) R3 ← R3 + 4R1

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 −7

0 1 0 −1

0 0 1 2

b)

7 −1 3 3

1 −3 2 −2

0 −2 −2 −1

c)

7 14 −7 −7

0 8 0 −3

0 0 7 8

d)

1 −7 3 2

0 8 −2 −1

0 7 1 −3

e)

0 −2 3 −2

7 −2 2 −2

0 −3 2 −2

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← 17 R1

2) R2 ← R2 − 17 R1

3) R3 ← 17 R3

4) R1 ← 17 R1

5) R1 ← R1 + 7R3

6) R1 ← R1 + 1R3

7) R1 ← R1 + 1R3

8) R1 ↔ R2

9) R3 ← R3 − 78 R2

10) R1 ← R1 − 7R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 −4 −4

1 3 2

]b)

[0 0 0

0 3 −3

]c)

[4 2 −3

0 2 3

]d)

[1 0 −1

0 1 1

]e)

[0 1 0

−1 0 4

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 19 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 3

0 0 8 1

b)

1 0 0 0 4

0 0 1 0 −1

0 0 0 1 1

c)

1 1 −3 4

0 0 1 3

0 0 −1 0

0 0 0 0

d)

1 1 1 −3

0 1 0 4

0 2 0 8

e)

1 4 2 4

0 1 1 −3

0 0 0 3

0 0 0 0

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 −1 −1 −2

6 1 −3 −4

9 3 −3 −12

0 0 0 0

b)

3 3 0 18

9 12 3 63

9 9 0 54

c)

−2 2 2 2

−4 4 2 0

−6 6 6 6

d)

−1 −2 −5 7

−3 −3 −12 15

−3 −12 −21 33

2 10 16 −26

e)

3 3 0 18

9 12 3 63

9 9 0 54

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Inconsistente

Respuesta:

7. 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 5o 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 de la casa, mezcla especial y mezcla gourmet. 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. Para

una bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g de hondureno,

300 g de costarriqueno y 100 g de etıope. El comercian-

te dispone de 23 kg de grano hondureno, 29 kg de grano

costarriqueno, y 8 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. 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 440 para ensamble,

96 para pruebas, y 86 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo canon.

Respuesta:

10. 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, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 19 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 = 31o, Tb = 18o, Tc = 28o

Td = 18o, Te = 12o, Tf = 35o

Reporte solo el valor de T6.

Respuesta:

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

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

tada reducida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

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

homogeneo.

c) Si un SEL 4 × 4 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 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 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) 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, e, f ]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 0, 1 >

b) < 0, 1, 1 >

c) < 1, 1, 1 >

d) < 0, 1, 0 >

e) < 0, 0, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) f

2) 5 a + 3 e + 2 f

3) 4 a + 3 e

4) a + e + f

5) e + f

6) e

7) a + f

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, f ,d]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

b)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

c)

0 0

1 0

0 1

d)

0 1 1

0 0 0

1 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) [a,d,d]

2) [a,d,a, f ]

3) [a,d, f ]

4) [d, f ]

5) [d,d,a,d]

6) [d, f ,a]

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 19 4

7) [f ,d]

8) [d,a,a]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 2) de

0 0

1 1

1 1

·

[0 1 1

1 0 0

]

2. (2, 1) de

[1 0 0

1 1 0

1 1 1

1 1 0

0 1 0

3. (2, 1) de

1 1

1 1

0 0

·

[0 0

0 1

]

4. (2, 1) de

[0 1 0

1 0 0

0 0

1 1

0 0

5. (3, 2) de

0 1 0

1 1 1

1 1 1

·

0 1

1 1

1 1

Respuesta:

15. Si

A =

5 2 4

−3 −3 3

−2 −3 −3

B =

3 5 4

−3 2 4

−2 −2 −1

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

5 6 2

3 6 1

4 1 4 3

3 3 4 0

6 6 1 0

=

66 57 42 9

50 35 46 15

36 27 37 9

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean A y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) Z ·C = A

b) Z ·C−1 = A

c) C · Z = A

d) Z ·A = C

e) Z ·A−1 = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = C−1 ·A2) Z = C ·A−1

3) Z = C ·A4) Z = A ·C5) Z = A ·C−1

6) Z = A−1 ·C

Respuesta:

18. Sean A y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) ZT ·A = C

b) ZT ·A = CT

c) ZT ·AT = CT

d) AT · ZT = C

e) A · ZT = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z =(AT

)−1

·C

2) Z = CT ·(AT

)−1

3) Z = A−1 ·CT

4) Z = C ·(A−1

)T5) Z = C ·A−1

6) Z =(AT

)−1

·CT

7) Z = A−1 ·C8) Z = CT ·A−1

Respuesta:

19. Sean A y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) X−1 ·A = C

b) X−1 ·A−1 = C

c) A ·X−1 = C−1

d) X−1 ·A−1 = C−1

e) A−1 ·X−1 = C−1

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = A−1 ·C−1

2) X = C ·A−1

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 19 5

3) X = A ·C−1

4) X = C ·A5) X = A ·C6) X = A−1 ·C7) X = C−1 ·A−1

8) X = C−1 ·A

Respuesta:

20. Sean A y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Z

a) C · Z ·A = D

b) Z ·A ·C = D

c) A ·C · Z = D

d) A · Z ·C = D

e) C ·A · Z = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = D ·C−1 ·A−1

2) Z = D ·A−1 ·C−1

3) Z = A−1 ·D ·C−1

4) Z = A−1 ·C−1 ·D5) Z = C−1 ·A−1 ·D6) Z = C−1 ·D ·A−1

Respuesta:

21. Si:

A =

[1 3

−2 2

]

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:

22. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[−1 2

2 −2

]

D =

[−2 −5

−7 3

]

Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)T − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−2 1

−3 1

]

B =

[2 −3

1 −1

]

C =

[1 2

0 2

]

D =

[−7 −7

−3 −7

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[−2 1

−3 1

]

B =

[−6 −1

−5 3

]

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 + 2Y = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

25. Si:

A =

[6 5

3 5

]

B =

[1 3

1 1

]

C =

[5 8

5 6

]

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 19 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:

26. 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 3 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 3 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 5 armados del tipo C y 2 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 3 armados tipo E y 4 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 5 As y 3 Bs

un E se requieren 3 Cs y 4 Ds

un F se requieren 4 Cs y 3 Ds

un G se requieren 126 As y 70 Bs

un H se requieren 190 As y 106 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:

28. 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 ·A no es invertible, entonces A x = 0

tiene solucion unica.

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 es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

29. Si

A =

8 5 8 4

1 6 4 6

8 1 1 4

3 1 6 6

determine:

1. M23 2. C31

3. M32 4. M13

5. M12

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −4− λ 0 −3

0 3− λ 1

0 1 3− λ

Respuesta:

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

|A| = 2 y |B| = 5

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 19 7

calcule los determinantes de las matrices:

i) (3 A)−1

ii) A (3 B)T

iii) A−1 B

iv) BT AT B−1 A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

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

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R3 ← R3 + 2R1

3. R1 ← −5R1

4. R4 ← R4 − 5R2

la convierten en la matriz:1 2 3 2 4

0 0 2 1 4

0 4 5 3 1

0 0 0 5 4

0 0 0 −10 −3

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 1 0 −1 0 1 1

0 1 1 −1 0 −1 1

0 0 −1 0 1 −1 −1

0 0 0 1 0 0 −1

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 −1 1 0 0 0 0

0 −1 1 1 0 0 0

1 1 0 1 1 0 0

0 0 0 0 −1 −1 0

0 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

R7 ↔ R2

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

R7 ← R7 + 6R2

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

R7 ← 6R7

Respuesta:

35. 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 A) x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

c) Si det(A) es 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 unica para un b, en-

tonces det(B) es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

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Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:20

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R5 ← 3R5

b) R5 ↔ R2

c) R5 ← 2R5

d) R5 ↔ R3

e) R2 ← R2 + 5R3

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 5 por 2

2) Intercambiar los renglones 5 y 3

3) Intercambiar los renglones 5 y 2

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

5) Multiplicar el renglon 5 por 3

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

Respuesta:

2. Para la matriz A 7 2 −5

7 3 −2

5 −3 −7

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

A despues de aplicarle

1) R1 ← R1 − 3R2

2) R3 ↔ R1

3) R1 ↔ R2

4) R3 ← R3 − 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)

11 −22 −11 22

0 12 0 −3

0 0 11 12

b)

11 11 −11 22

0 1 0 3

0 0 1 −1

c)

1 −11 −3 1

0 12 −1 2

0 11 −2 −2

d)

11 −2 −2 2

1 3 −3 −1

0 −3 −3 −1

e)

0 −2 2 2

11 1 2 −1

0 1 3 2

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R3 ← R3 − 1112 R2

2) R1 ← 111 R1

3) R1 ← 111 R1

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R2 ← R2 − 111 R1

6) R1 ↔ R2

7) R1 ← R1 + 1R3

8) R1 ← R1 + 11R3

9) R1 ← R1 − 11R2

10) R3 ← 111 R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 0 −1

0 1 −2

]b)

[0 0 0

0 0 0

]c)

[0 2 1

0 0 4

]d)

[0 1 0

−2 0 2

]e)

[0 2 −3

3 −4 −3

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 20 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 −3

0 0 6 1

b)

1 2 −1 1

0 1 1 4

0 0 0 1

0 0 0 0

c)

1 1 1 1

0 1 0 3

0 2 0 6

d)

1 0 0 −1

0 1 1 1

0 0 0 4

e)

1 1 3 4

0 0 1 −1

0 0 2 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 −2 3 −6

−2 −1 5 −15

−3 0 10 −33

b)

2 −1 −2 0

6 −5 −2 4

6 −7 2 8

6 −1 −10 −4

c)

2 2 3 5

6 6 10 14

6 5 8 14

d)

−2 4 2 −2

2 −4 0 4

−6 12 6 −6

e)

2 2 −2 0

6 9 −3 −3

4 4 −4 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 596 para ensamble,

126 para pruebas, y 113 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 keniano. Para una bolsa de mezcla

economica requiere 300 g de hondureno y 200 g de colom-

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

hondureno, 100 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 29 kg de grano hondureno, 28 kg de grano co-

lombiano, y 8 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. 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 B.

Respuesta:

10. 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

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 20 3

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 = 34o, Tb = 31o, Tc = 11o

Td = 22o, Te = 34o, Tf = 33o

Reporte solo el valor de T5.

Respuesta:

11. 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 6 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

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 tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

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

cida con 4 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:

12. 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, 1 >

b) < 1, 1, 1 >

c) < 0, 1, 1 >

d) < 4, 5, 4 >

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) a + c

3) 4 a + 4 c + 5 e

4) 3 a + 2 c

5) c

6) a + e

7) a

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c,d, f ]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0

0 0

0 1

b)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

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 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, c, f ]

2) [c, f , f ]

3) [c, f , c, c]

4) [d, c,d]

5) [c, f ]

6) [d, c]

7) [f , f , c, f ]

8) [c, f ,d]

Respuesta:

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 20 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 2) de

1 0

1 1

1 1

·

[0 1 0

1 1 1

]

2. (2, 2) de

[0 0 0

0 0 0

1 0 1

1 1 1

0 0 0

3. (3, 1) de

0 0

1 1

1 0

·

[0 0

0 0

]

4. (1, 2) de

[0 0 0

1 1 1

0 0

0 0

0 0

5. (2, 2) de

0 0 1

1 0 0

0 0 1

·

0 1

1 0

1 1

Respuesta:

15. Si

A =

1 −1 4

2 1 −2

3 4 5

B =

4 −1 3

−1 4 −2

1 −2 −2

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

6 4 4

1 4 3

3 5 2

5 0 1

6 x 5

5 y 4

4 z 4

=

72 54 62

38 28 33

51 42 43

34 26 29

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean A y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) D · Z = A

b) A · Z = D

c) Z ·D−1 = A

d) D−1 · Z = A

e) Z ·D = A

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = A ·D2) Z = A ·D−1

3) Z = D ·A−1

4) Z = D ·A5) Z = D−1 ·A6) Z = A−1 ·D

Respuesta:

18. Sean B y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) B ·XT = CT

b) B ·XT = C

c) BT ·XT = C

d) XT ·B = C

e) XT ·BT = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = C ·B−1

2) X =(BT)−1

·C

3) X = B−1 ·C

4) X = CT ·(BT)−1

5) X = CT ·B−1

6) X = B−1 ·CT

7) X =(BT)−1

·CT

8) X = C ·(B−1

)TRespuesta:

19. Sean A y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) A ·X−1 = D−1

b) X−1 ·A−1 = D−1

c) X−1 ·A−1 = D

d) X−1 ·A = D

e) A−1 ·X−1 = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = D ·A−1

2) X = D−1 ·A−1

3) X = D ·A4) X = A−1 ·D−1

5) X = D−1 ·A

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 20 5

6) X = A−1 ·D7) X = A ·D8) X = A ·D−1

Respuesta:

20. Sean B y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Z

a) Z ·C ·B = D

b) Z ·B ·C = D

c) B ·C · Z = D

d) C ·B · Z = D

e) B · Z ·C = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = C−1 ·D ·B−1

2) Z = B−1 ·C−1 ·D3) Z = D ·C−1 ·B−1

4) Z = B−1 ·D ·C−1

5) Z = C−1 ·B−1 ·D6) Z = D ·B−1 ·C−1

Respuesta:

21. Si:

A =

[0 4

−4 0

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[2 1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−2 1

−3 1

]

B =

[3 −4

1 −1

]

C =

[3 −4

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:((

A XT)T

B

)T= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[1 3

2 −2

]

D =

[−6 −7

−7 3

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)T − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[−4 −3

−1 −1

]

B =

[−3 −2

3 −4

]

C =

[−2 3

1 −5

]

D =

[2 −4

1 −4

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 2.

Respuesta:

25. Si:

A =

[5 2

4 6

]

B =

[4 5

2 3

]

C =

[5 8

7 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:

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 20 6

26. 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 4 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 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 4 armados del tipo C y 4 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:

27. 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 4 Ds

un F se requieren 5 Cs y 2 Ds

un G se requieren 2 Es y 3 Fs

un H se requieren 3 Es y 3 Fs

un G se requieren 88 As y 171 Bs

un H se requieren 108 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:

28. 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 es invertible, entonces AT x = 0 tiene

infinitas soluciones.

c) Si para un vector b el sistema A x = b no tiene so-

lucion, entonces A es invertible.

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

tiene solucion unica.

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:

29. Si

A =

3 2 3 8

6 8 5 5

5 4 8 3

7 2 6 2

determine:

1. C24 2. M23

3. M12 4. M41

5. C13

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −3− λ −1 −1

0 1− λ 5

0 5 1− λ

Respuesta:

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

|A| = −1 y |B| = 1

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) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

Page 140: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 20 7

33. 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 − 6R1

4. R1 ← −4R1

la convierten en la matriz:1 4 3 1 5

0 0 4 4 4

0 5 3 3 1

0 0 0 1 4

0 0 0 −4 −14

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 0 1 1 1 1 1

0 −1 −1 0 −1 1 −1

0 0 −1 1 −1 −1 0

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

0 0 0 −1 0 0 0

1 1 1 0 1 0 0

0 1 0 −1 0 −1 0

−1 1 1 1 0 −1 −1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) AT B A

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

R3 ← 3R3

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

R3 ← R3 + 3R6

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

R3 ↔ R6

Respuesta:

35. 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 diferente de cero.

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

det(A) es cero.

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

infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

Page 141: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:21

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R3 ← R3 + 6R2

b) R3 ↔ R2

c) R6 ← R6 + 3R2

d) R3 ← 2R3

e) R3 ← 6R3

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 3 por 6

2) Intercambiar los renglones 3 y 2

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

4) Multiplicar el renglon 3 por 2

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

6) Intercambiar los renglones 3 y 6

Respuesta:

2. Para la matriz A 8 2 6

−1 −1 −4

5 1 −5

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

A despues de aplicarle

1) R2 ↔ R1

2) R1 ← R1 + 2R3

3) R1 ↔ R3

4) R2 ← R2 + 2R1

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)

2 2 −2 −2

0 1 0 −1

0 0 1 2

b)

2 2 −2 −2

0 3 0 2

0 0 2 3

c)

2 3 −1 −3

1 −1 1 −2

0 1 −2 1

d)

1 −2 2 −3

0 3 −2 3

0 2 −3 −3

e)

0 2 −1 −1

2 −3 −3 1

0 3 −1 −1

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ↔ R2

2) R1 ← 12 R1

3) R3 ← R3 − 23 R2

4) R1 ← R1 − 2R2

5) R1 ← R1 + 2R3

6) R3 ← 12 R3

7) R1 ← R1 + 1R3

8) R1 ← 12 R1

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R2 ← R2 − 12 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

1 0

0 0

0 0

b)

[1 −2 1

1 3 2

]c)

[0 1 3

−3 0 2

]d)

[3 1 −2

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

Page 142: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 21 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 0 1

0 1 0 0 −4

0 0 1 0 −3

b)

1 1 −3 −1

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 1 0

0 1 1 −1

0 0 4 1

e)

1 0 0 −4

0 1 1 −3

0 0 0 −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)

2 2 −4 4

6 8 −10 18

4 4 −8 8

b)

−1 2 −1 −5

2 −5 4 13

2 −2 −2 4

−2 5 −4 −13

c)

−2 −4 2 0

4 8 −6 4

4 8 −4 0

d)

3 −1 −1 −6

9 −3 −2 −16

9 0 0 −9

e)

2 2 −4 4

6 8 −10 18

4 4 −8 8

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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, $5 en

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

gasta $5 en papel, $6 en ilustraciones, y $12 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $8 en papel, $16 en

ilustraciones, y $26 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $406 en papel, $524 en ilustraciones, y $776 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 420 para ensamble,

90 para pruebas, y 84 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo canon.

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(2,−3), y R(4,−1). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

Respuesta:

10. 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

Page 143: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 21 3

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 = 12o, Tb = 19o, Tc = 14o

Td = 34o, Te = 33o, Tf = 16o

Reporte solo el valor de T6.

Respuesta:

11. 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 3 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

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

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

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

cida con 7 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) 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:

12. 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, 1 >

b) < 1, 0, 0 >

c) < 5, 5, 5 >

d) < 0, 1, 1 >

e) < 1, 1, 0 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a + b

2) e

3) 5 a + 4 e

4) a

5) 5 a + 5 b + 5 e

6) a + b + e

7) a + e

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, f , e]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

b)

0 0

0 1

1 0

c)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

d)

0 1 0

1 0 1

0 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, f ]

2) [a, e]

3) [f , f ,a,a]

4) [f , e,a]

5) [a, e, f ]

6) [f ,a, f ]

7) [e,a,a]

8) [a, e,a, f ]

Respuesta:

Page 144: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 21 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 1) de

0 0

0 0

1 0

·

[1 1 0

1 1 1

]

2. (1, 1) de

[0 1 0

0 0 1

0 0 1

0 0 0

0 1 1

3. (2, 1) de

1 0

1 1

0 0

·

[1 1

1 0

]

4. (1, 1) de

[1 0 0

1 0 0

0 0

1 1

0 1

5. (2, 1) de

0 1 1

0 1 0

1 1 0

·

1 1

1 1

1 0

Respuesta:

15. Si

A =

0 5 −3

1 0 −1

1 2 4

B =

2 4 1

4 0 0

3 2 0

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

2 4 2

6 4 5

4 5 2

−4 0 −3

x 3 4

y 5 5

z 4 1

=

36 34 30

56 58 49

46 45 43

−20 −24 −19

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean B y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) B ·Y = C

b) Y ·C−1 = B

c) Y ·B = C

d) Y ·C = B

e) C ·Y = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = C ·B−1

2) Y = C−1 ·B3) Y = C ·B4) Y = B−1 ·C5) Y = B ·C6) Y = B ·C−1

Respuesta:

18. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) CT ·XT = DT

b) XT ·C = D

c) XT ·CT = D

d) C ·XT = D

e) XT ·CT = DT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = C−1 ·D

2) X = DT ·(CT)−1

3) X =(CT)−1

·DT

4) X = DT ·C−1

5) X = C−1 ·DT

6) X = D ·(C−1

)T7) X =

(CT)−1

·D

8) X = D ·C−1

Respuesta:

19. Sean B y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y−1 ·B−1 = C

b) B ·Y−1 = C−1

c) Y−1 ·B = C

d) B−1 ·Y−1 = C−1

e) B−1 ·Y−1 = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = C ·B−1

2) Y = B−1 ·C3) Y = B ·C−1

4) Y = B−1 ·C−1

5) Y = C−1 ·B−1

Page 145: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 21 5

6) Y = B ·C

7) Y = C−1 ·B

8) Y = C ·B

Respuesta:

20. Sean B y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) B ·C ·Y = D

b) Y ·B ·C = D

c) C ·Y ·B = D

d) B ·Y ·C = D

e) Y ·C ·B = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = C−1 ·D ·B−1

2) Y = C−1 ·B−1 ·D

3) Y = B−1 ·D ·C−1

4) Y = D ·C−1 ·B−1

5) Y = B−1 ·C−1 ·D

6) Y = D ·B−1 ·C−1

Respuesta:

21. Si:

A =

[−2 2

−4 −2

]

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:

22. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[−2 −3

−2 0

]

D =

[8 10

3 −1

]

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 =

[2 −3

1 −1

]

C =

[1 3

−3 −1

]

D =

[−1 −12

10 2

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[3 −4

1 −1

]

B =

[−4 0

2 4

]

C =

[10 −37

−5 18

]

D =

[4 −4

−2 4

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 2.

Respuesta:

25. Si:

A =

[5 5

3 5

]

B =

[1 1

2 2

]

C =

[3 3

4 4

]

Page 146: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 21 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:

26. 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 5 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 2 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 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 6 armados tipo E y 6 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 2 Bs

un D se requieren 5 As y 4 Bs

un G se requieren 3 Es y 4 Fs

un H se requieren 5 Es y 4 Fs

un G se requieren 193 As y 144 Bs

un H se requieren 255 As y 192 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:

28. 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 la matriz A es invertible, entonces AT x = 0 tiene

infinitas soluciones.

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

solucion unica.

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

tiene solucion unica.

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

tonces A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

29. Si

A =

7 2 4 7

1 4 8 7

5 3 1 5

8 3 7 7

determine:

1. M41 2. M24

3. M21 4. C34

5. C11

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −2− λ 2 4

0 4− λ 5

0 5 4− λ

Respuesta:

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

|A| = −3 y |B| = 4

Page 147: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 21 7

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:

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

las operaciones elementales :

1. R1 ← −3R1

2. R3 ← R3 − 4R1

3. R4 ← R4 − 5R2

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:2 4 5 5 4

0 4 1 3 4

0 8 4 7 9

0 0 0 0 4

0 0 0 1 5

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 1 1 −1 −1 −1 −1

0 −1 1 −1 −1 0 −1

0 0 1 0 −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

0 −1 1 0 0 0 0

−1 1 −1 −1 0 0 0

0 −1 −1 1 1 0 0

−1 0 1 1 1 −1 0

−1 0 0 −1 1 0 1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) B A

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

R3 ← R3 + 6R5

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

R3 ← 6R3

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

R3 ↔ R5

Respuesta:

35. 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 det(A) es diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

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

tonces det(B) es cero.

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

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

Page 148: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:22

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R5 ← 2R5

b) R5 ← 4R5

c) R4 ← R4 + 5R2

d) R5 ← R5 + 4R2

e) R5 ↔ R4

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 5 y 2

2) Multiplicar el renglon 5 por 4

3) Sumarle al renglon 4 el renglon 2 multiplicado por 5

4) Multiplicar el renglon 5 por 2

5) Intercambiar los renglones 5 y 4

6) Sumarle al renglon 5 el renglon 2 multiplicado por 4

Respuesta:

2. Para la matriz A 8 −1 6

9 1 −3

1 −2 −2

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

A despues de aplicarle

1) R2 ← R2 − 3R1

2) R3 ← R3 − 3R2

3) R2 ← R2 − 3R3

4) R3 ← −3R3

5) R3 ↔ 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)

0 −3 −1 3

11 2 −3 2

0 −2 2 −1

b)

11 11 −11 22

0 1 0 −3

0 0 1 −2

c)

11 −1 1 2

1 1 3 3

0 2 3 3

d)

11 −22 −11 11

0 12 0 −1

0 0 11 12

e)

1 −11 3 2

0 12 3 3

0 11 2 1

indique cual 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 + 11R3

3) R1 ← 111 R1

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R1 ← R1 − 11R2

6) R3 ← 111 R3

7) R1 ↔ R2

8) R3 ← R3 − 1112 R2

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R2 ← R2 − 111 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[3 4 0

0 3 −3

]b)

[1 0 −1

0 1 −4

]c)

[0 1 −1

1 0 3

]d)

[0 −1 4

1 2 3

]e)

[0 1 0

0 0 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 22 2

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 −2 −2

0 0 1 4

0 0 1 0

0 0 0 0

b)

1 −4 2 −1

0 1 1 4

0 0 0 −2

0 0 0 0

c)

1 0 1 0

0 1 1 4

0 0 6 1

d)

1 1 1 3

0 1 0 2

0 2 0 4

e)

1 3 1 2

0 1 1 −2

0 0 3 −1

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 −5 −2 −13

−3 0 −3 −6

0 0 0 0

b)

3 2 11 −3

6 7 25 −15

9 6 33 −9

c)

3 −2 2 −17

9 −4 9 −48

−6 8 1 41

d)

−2 3 −7 10

2 −1 1 −6

4 0 −4 −8

−4 4 −8 16

e)

2 −4 2 0

4 −8 3 3

6 −12 6 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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

gasta $3 en papel, $8 en ilustraciones, y $12 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $5 en papel, $14 en

ilustraciones, y $32 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $250 en papel, $559 en ilustraciones, y $934 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 (0, 2), Q(1, 1), y R(3, 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 28oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 7o 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 Boston.

Respuesta:

10. 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

Page 150: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 22 3

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 = 19o, Tb = 33o, Tc = 27o

Td = 40o, Te = 30o, Tf = 12o

Reporte solo el valor de T3.

Respuesta:

11. 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 8 pivotes, entonces el sistema

tiene infinitas soluciones.

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 8 × 8 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 7 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b, e,d]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 0, 0 >

b) < 1, 1, 0 >

c) < 4, 3, 0 >

d) < 5, 2, 5 >

e) < 0, 0, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 4 b + 3 e

2) b + e

3) 5 b + 5 d + 2 e

4) b

5) d

6) d + e

7) b + d + e

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c, f ,d]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

b)

0 1 0

1 0 1

0 0 0

c)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

d)

0 0

1 0

0 1

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) [d, c, c]

2) [d,d, c,d]

3) [d, f , c]

4) [f , c, f ]

5) [f , c,d, c]

6) [f ,d]

7) [f , c,d]

8) [d, f ]

Respuesta:

Page 151: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 22 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 1) de

1 1

1 1

1 0

·

[0 0 0

0 0 0

]

2. (2, 2) de

[0 0 0

1 1 1

0 1 1

0 0 0

1 0 0

3. (2, 2) de

1 1

1 0

0 1

·

[0 0

0 0

]

4. (2, 2) de

[1 1 0

1 0 0

1 0

1 1

1 1

5. (2, 2) de

0 0 0

0 0 0

1 1 1

·

0 0

1 1

0 0

Respuesta:

15. Si

A =

1 −3 0

2 0 1

3 −3 1

B =

−3 −2 −2

5 −2 2

0 −2 2

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

16. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 4 2 6

6 2 1

x y z

5 5 2 0

5 1 4 4

3 5 2 −2

=

48 52 28 −4

43 37 22 6

46 38 26 8

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean B y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) B−1 · Z = C

b) B · Z = C

c) C · Z = B

d) Z ·C = B

e) C−1 · Z = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = B ·C2) Z = B−1 ·C3) Z = B ·C−1

4) Z = C−1 ·B5) Z = C ·B6) Z = C ·B−1

Respuesta:

18. Sean A y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) A · ZT = DT

b) AT · ZT = DT

c) AT · ZT = D

d) ZT ·AT = D

e) ZT ·A = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = DT ·(AT

)−1

2) Z = A−1 ·D3) Z = DT ·A−1

4) Z =(AT

)−1

·DT

5) Z = D ·A−1

6) Z = D ·(A−1

)T7) Z =

(AT

)−1

·D

8) Z = A−1 ·DT

Respuesta:

19. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) B−1 ·Y−1 = D−1

b) B ·Y−1 = D

c) Y−1 ·B−1 = D

d) B ·Y−1 = D−1

e) B−1 ·Y−1 = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = B ·D−1

2) Y = D−1 ·B3) Y = B−1 ·D4) Y = B−1 ·D−1

5) Y = D ·B6) Y = B ·D

Page 152: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 22 5

7) Y = D ·B−1

8) Y = D−1 ·B−1

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) B ·Y ·A = D

b) Y ·A ·B = D

c) Y ·B ·A = D

d) B ·A ·Y = D

e) A ·Y ·B = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = B−1 ·D ·A−1

2) Y = B−1 ·A−1 ·D3) Y = D ·B−1 ·A−1

4) Y = A−1 ·D ·B−1

5) Y = D ·A−1 ·B−1

6) Y = A−1 ·B−1 ·D

Respuesta:

21. Si:

A =

[−1 0

−1 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:

22. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[0 −1

2 0

]

D =

[3 −1

−5 −1

]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 =

[3 1

−4 −1

]

C =

[−2 0

−1 2

]

D =

[7 1

−2 −5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[2 1

−3 −1

]

B =

[8 −1

−7 −1

]

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:

25. Si:

A =

[3 5

4 4

]

B =

[5 1

1 4

]

C =

[7 4

5 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:

Page 153: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 22 6

26. 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 2 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 3 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 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 2 armados del tipo C y 5 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 3 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 5 objetos B

un objeto D se requieren 5 objetos A y 5 objetos B

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

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

2 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 540

objetos A y 840 objetos B

5 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 1172

objetos A y 1820 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:

28. 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 la matriz A no es invertible, entonces AT 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 la matriz A no es invertible, entonces A ·A 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) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

29. Si

A =

1 8 2 8

3 6 5 1

1 7 4 4

3 4 3 7

determine:

1. M31 2. C44

3. C33 4. M43

5. M32

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −4− λ −4 −3

0 2− λ 1

0 1 2− λ

Respuesta:

32. 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) AT B A−1

v) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

Page 154: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 22 7

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

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R4 ← R4 − 3R2

3. R3 ← R3 − 2R1

4. R1 ← −6R1

la convierten en la matriz:4 3 4 1 3

0 1 4 1 5

0 −3 −9 0 −14

0 0 0 0 5

0 0 0 3 1

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

−1 −1 1 0 −1 1 0

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 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

0 0 0 0 −1 0 0

−1 −1 0 0 1 1 0

−1 1 −1 1 1 1 1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) A B

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

R7 ← 2R7

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

R7 ← R7 + 2R6

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

R7 ↔ R6

Respuesta:

35. 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

cero.

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

tonces det(B) es diferente de cero.

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

cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

Page 155: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:23

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ← R6 + 5R3

b) R5 ↔ R6

c) R5 ← R5 + 6R3

d) R5 ↔ R3

e) R5 ← 3R5

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 5 y 6

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

3) Intercambiar los renglones 5 y 3

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

5) Multiplicar el renglon 5 por 6

6) Multiplicar el renglon 5 por 3

Respuesta:

2. Para la matriz A 2 −1 5

9 −1 −2

−3 1 7

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

A despues de aplicarle

1) R1 ← R1 − 3R2

2) R2 ↔ R3

3) R1 ↔ R2

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)

1 −5 1 −1

0 6 −1 2

0 5 −2 −1

b)

0 2 −3 1

5 3 −3 −1

0 −2 −3 3

c)

5 −1 1 2

1 2 −1 −2

0 −1 −3 3

d)

5 15 −5 −10

0 6 0 −2

0 0 5 6

e)

5 5 −5 15

0 1 0 2

0 0 1 1

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← 15 R1

2) R1 ↔ R2

3) R1 ← R1 + 5R3

4) R1 ← 15 R1

5) R1 ← R1 + 1R3

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)

[0 −1 0

2 −1 1

]b)

[0 4 3

0 0 2

]c)

[0 1 0

3 0 −2

]d)

[−1 0 −1

0 0 0

]e)

[0 0 1

0 0 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, 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 −3 −2

0 1 1 4

0 0 0 −2

0 0 0 0

b)

1 0 0 3

0 1 1 2

0 0 0 2

c)

1 −4 3 2

0 1 1 4

0 0 6 −1

0 0 0 0

d)

1 0 0 0 4

0 1 0 0 2

0 0 1 0 1

e)

1 0 1 0

0 1 1 4

0 0 3 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 −1 3 −4

−4 0 −3 1

4 0 6 −10

b)

−2 −4 −1 −3

2 4 −1 1

2 4 1 3

c)

3 −1 −8 −4

6 0 −18 −6

9 1 −28 −8

9 3 −30 −6

d)

−1 −1 −2 2

−2 −3 −5 7

−3 −3 −6 6

e)

−2 2 2 −6

2 1 0 3

2 −8 −4 18

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 $4 en papel, $2 en

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

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

Y para los empastados en piel, gasta $5 en papel, $11 en

ilustraciones, y $22 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $265 en papel, $253 en ilustraciones, y $517 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 29oF 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 3o 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. 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.

Page 157: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 23 3

Determine las temperaturas T1 a T6 sabiendo que

Ta = 36o, Tb = 10o, Tc = 32o

Td = 31o, Te = 10o, Tf = 32o

Reporte solo el valor de T1.

Respuesta:

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

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

tada reducida con 3 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 es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

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

cida con 4 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) 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e, f , c]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 1, 1 >

b) < 1, 1, 0 >

c) < 4, 0, 3 >

d) < 3, 5, 2 >

e) < 1, 1, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 2 c + 3 e + 5 f

2) c + e + f

3) e

4) c + f

5) c

6) e + f

7) 3 c + 4 e

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e,a, c]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0

0 1

1 0

b)

0 0 1 1

1 1 0 0

0 0 0 0

c)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

d)

1 0 1 0

0 0 0 1

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) [e,a, e]

2) [e, c]

3) [c,a]

4) [e, c, e,a]

5) [a, e,a]

6) [a,a, e, e]

7) [a, c, e]

8) [e, c,a]

Respuesta:

Page 158: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 23 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 3) de

1 1

1 0

1 1

·

[0 1 1

0 0 0

]

2. (1, 1) de

[1 1 0

0 0 1

1 1 0

0 0 0

0 1 1

3. (3, 2) de

1 1

0 0

1 0

·

[0 1

0 0

]

4. (1, 2) de

[0 0 0

1 0 1

0 1

1 0

1 0

5. (2, 1) de

0 1 1

0 0 0

0 0 0

·

1 1

0 1

0 1

Respuesta:

15. Si

A =

1 2 3

2 −3 5

3 −1 −3

B =

−3 0 −2

−3 −3 −1

1 2 0

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

4 3 5

5 1 4

6 5 1

−1 2 1

x 1 3

y 2 5

z 1 4

=

25 15 47

24 11 36

25 17 47

1 4 11

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean B y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) Z ·B = C

b) Z ·C = B

c) C−1 · Z = B

d) B · Z = C

e) Z ·C−1 = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = C ·B−1

2) Z = B ·C−1

3) Z = B ·C4) Z = C ·B5) Z = B−1 ·C6) Z = C−1 ·B

Respuesta:

18. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) BT ·XT = D

b) XT ·BT = D

c) BT ·XT = DT

d) XT ·B = DT

e) XT ·BT = DT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = B−1 ·D2) X = D ·B−1

3) X = DT ·(BT)−1

4) X =(BT)−1

·DT

5) X = B−1 ·DT

6) X = D ·(B−1

)T7) X = DT ·B−1

8) X =(BT)−1

·D

Respuesta:

19. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) B−1 ·X−1 = D−1

b) X−1 ·B = D−1

c) B−1 ·X−1 = D

d) X−1 ·B−1 = D−1

e) B ·X−1 = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = D ·B−1

2) X = D−1 ·B−1

3) X = B ·D−1

4) X = D−1 ·B5) X = D ·B

Page 159: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 23 5

6) X = B ·D7) X = B−1 ·D8) X = B−1 ·D−1

Respuesta:

20. Sean A y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en X

a) X ·C ·A = D

b) C ·X ·A = D

c) C ·A ·X = D

d) X ·A ·C = D

e) A ·X ·C = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = C−1 ·A−1 ·D2) X = A−1 ·D ·C−1

3) X = D ·C−1 ·A−1

4) X = A−1 ·C−1 ·D5) X = C−1 ·D ·A−1

6) X = D ·A−1 ·C−1

Respuesta:

21. 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 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[2 1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:(

(A X)T

B)T

= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[2 −3

1 −1

]

C =

[−3 −4

1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

((A X−1

)TB)T

= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[8 −3

3 −1

]

B =

[2 −4

2 3

]

C =

[0 −3

−3 9

]

D =

[−1 1

1 1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 2.

Respuesta:

25. Si:

A =

[5 4

5 5

]

B =

[1 5

1 4

]

C =

[5 7

6 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:

Page 160: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 23 6

26. 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 2 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 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 5 armados del tipo C y 2 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 4 armados tipo E y 5 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 4 objetos A y 3 objetos B

un objeto G se requieren 5 objetos E y 4 objetos F

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

2 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 622

objetos A y 681 objetos B

5 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 1260

objetos A y 1380 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:

28. 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 no tiene so-

lucion, entonces A es invertible.

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

infinitas soluciones.

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

tiene solucion unica.

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

solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

29. Si

A =

5 8 2 3

4 1 3 5

7 5 6 5

8 5 7 1

determine:

1. M22 2. M23

3. M43 4. C41

5. C21

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −3− λ −1 −2

0 4− λ 1

0 1 4− λ

Respuesta:

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

|A| = −2 y |B| = −4

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) AT B A−1

Respuesta:

Page 161: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 23 7

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

las operaciones elementales :

1. R4 ← R4 + 2R2

2. R1 ← 5R1

3. R2 ↔ R3

4. R3 ← R3 + 4R1

la convierten en la matriz:5 5 5 4 3

0 1 4 2 3

0 −1 0 0 2

0 0 0 0 5

0 0 0 4 2

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

−1 1 −1 0 1 −1 1

0 1 0 1 1 −1 0

0 0 1 1 −1 1 0

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

0 −1 0 0 0 0 0

−1 0 −1 0 0 0 0

0 0 1 −1 0 0 0

0 0 −1 0 −1 0 0

−1 0 1 0 −1 1 0

0 0 0 1 0 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 ← R2 + 2R6

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

R2 ← 2R2

Respuesta:

35. 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 (A BT) 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 diferente de 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 162: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:24

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ← 2R6

b) R6 ← R6 + 4R2

c) R6 ↔ R4

d) R4 ← R4 + 6R2

e) R6 ↔ R2

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 6 por 2

2) Multiplicar el renglon 6 por 4

3) Intercambiar los renglones 6 y 2

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

5) Intercambiar los renglones 6 y 4

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

Respuesta:

2. Para la matriz A 2 1 1

6 2 6

−3 −1 1

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

A despues de aplicarle

1) R2 ← R2 + 2R1

2) R1 ↔ R3

3) R1 ← R1 + 2R2

4) R2 ← 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)

1 −2 −2 2

0 3 −2 −1

0 2 2 −1

b)

2 2 −2 2

0 1 0 −1

0 0 1 −1

c)

2 −3 3 2

1 −2 3 −2

0 1 2 2

d)

0 1 2 −3

2 −3 2 2

0 −1 3 3

e)

2 6 −2 −4

0 3 0 −2

0 0 2 3

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R3 ← R3 − 23 R2

2) R2 ← R2 − 12 R1

3) R1 ← R1 − 2R2

4) R1 ← R1 + 2R3

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R1 ↔ R2

7) R1 ← 12 R1

8) R1 ← R1 + 1R3

9) R3 ← 12 R3

10) R1 ← 12 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 −3 −3

2 3 −1

]b)

[1 −4 −1

0 3 −3

]c)

[1 −2 −4

0 1 2

]d)

[0 0 0

0 −2 4

]e)

[1 1 0

0 0 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 24 2

2) Escalonada reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 0 −1

0 1 0 0 −1

0 0 1 0 4

b)

1 0 0 −3

0 1 1 −2

0 0 0 −2

c)

1 −1 −1 −1

0 1 1 −3

0 0 4 3

0 0 0 0

d)

1 1 1 4

0 1 0 −4

0 2 0 −8

e)

1 −3 −2 1

0 1 1 1

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)

−1 −2 4 4

2 6 −14 −10

−3 −10 24 16

1 0 2 −2

b)

2 −1 3 8

−2 1 −2 −5

6 −4 8 18

c)

−1 −2 4 4

2 6 −14 −10

−3 −10 24 16

1 0 2 −2

d)

2 3 −1 3

6 12 −5 14

6 3 4 5

0 0 0 0

e)

−1 −1 −3 −6

−3 0 −6 −9

1 1 3 6

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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, 0), Q(−2,−1), y R(0, 1). 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 gourmet. 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 200 g de mexicano,

200 g de brasileno y 100 g de etıope. Para una bolsa de

mezcla gourmet requiere 100 g de mexicano, 300 g de bra-

sileno y 100 g de etıope. El comerciante dispone de 25 kg

de grano mexicano, 27 kg de grano brasileno, y 8 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 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 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 NY.

Respuesta:

10. 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

Page 164: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 24 3

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 = 31o, Tb = 10o, Tc = 11o

Td = 32o, Te = 15o, Tf = 15o

Reporte solo el valor de T4.

Respuesta:

11. 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 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

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

tada reducida 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 es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a,d,b]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 1, 1 >

b) < 1, 1, 0 >

c) < 0, 0, 1 >

d) < 2, 0, 3 >

e) < 5, 2, 5 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 2 a + 3 b

2) 5 a + 5 b + 2 d

3) a + d

4) b + d

5) b

6) d

7) a + b + d

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c,d, f ]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

b)

0 1 0

1 0 0

0 0 1

c)

0 0

1 0

0 1

d)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 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) [c, f ]

2) [d, c, f ]

3) [d, f , c]

4) [d, f ]

5) [d, c, f , c]

6) [d,d, c, c]

7) [c,d, c]

8) [f , c, c]

Respuesta:

Page 165: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 24 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 1) de

1 0

1 0

0 1

·

[1 0 1

0 1 1

]

2. (1, 1) de

[0 1 1

1 1 0

1 0 0

0 0 0

1 0 0

3. (2, 2) de

0 0

0 1

1 0

·

[0 1

1 1

]

4. (1, 1) de

[0 1 0

0 1 1

1 0

0 1

0 1

5. (3, 2) de

1 1 1

0 1 1

1 0 1

·

0 1

0 0

1 1

Respuesta:

15. Si

A =

4 −3 2

3 1 2

0 1 −1

B =

−2 −1 3

2 3 3

0 5 −1

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

16. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 3 1 2

x y z

5 1 6

4 6 2 −2

1 4 1 −3

5 1 4 4

=

23 24 15 −1

43 47 32 −4

51 40 35 11

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean A y B dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) X ·A = B

b) X ·B = A

c) X ·B−1 = A

d) A ·X = B

e) X ·A−1 = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = A−1 ·B2) X = B ·A−1

3) X = B−1 ·A4) X = A ·B5) X = B ·A6) X = A ·B−1

Respuesta:

18. Sean A y B dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) ZT ·AT = BT

b) ZT ·A = BT

c) A · ZT = BT

d) A · ZT = B

e) ZT ·AT = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = BT ·A−1

2) Z = BT ·(AT

)−1

3) Z = A−1 ·BT

4) Z = B ·(A−1

)T5) Z = B ·A−1

6) Z =(AT

)−1

·BT

7) Z = A−1 ·B

8) Z =(AT

)−1

·B

Respuesta:

19. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y−1 ·C−1 = D−1

b) Y−1 ·C−1 = D

c) C−1 ·Y−1 = D−1

d) C−1 ·Y−1 = D

e) Y−1 ·C = D−1

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = D ·C−1

2) Y = D−1 ·C3) Y = C−1 ·D4) Y = C ·D5) Y = D ·C6) Y = C−1 ·D−1

Page 166: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 24 5

7) Y = D−1 ·C−1

8) Y = C ·D−1

Respuesta:

20. Sean B y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en X

a) C ·B ·X = D

b) C ·X ·B = D

c) B ·C ·X = D

d) B ·X ·C = D

e) X ·B ·C = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = C−1 ·B−1 ·D2) X = D ·C−1 ·B−1

3) X = B−1 ·D ·C−1

4) X = B−1 ·C−1 ·D5) X = C−1 ·D ·B−1

6) X = D ·B−1 ·C−1

Respuesta:

21. Si:

A =

[2 2

0 2

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[−2 −3

1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−2 1

−3 1

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[3 1

−3 −2

]

D =

[−8 −1

3 5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)T − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[3 −4

1 −1

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[−2 −1

2 −2

]

D =

[7 3

−8 3

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 −1

−3 1

]

B =

[16 −4

−12 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:

25. Si:

A =

[6 4

2 5

]

B =

[1 2

5 3

]

C =

[6 6

10 6

]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:

Page 167: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 24 6

26. 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 2 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 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 3 armados del tipo C y 2 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 3 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 5 As y 4 Bs

un G se requieren 5 Es y 4 Fs

un H se requieren 3 Es y 2 Fs

un G se requieren 273 As y 268 Bs

un H se requieren 151 As y 148 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:

28. 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 es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

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

tiene infinitas soluciones.

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) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

29. Si

A =

2 5 7 2

7 5 2 2

2 7 7 5

7 1 4 6

determine:

1. M23 2. C22

3. C31 4. C33

5. M21

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −1− λ 0 2

0 2− λ 4

0 4 2− λ

Respuesta:

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

|A| = −4 y |B| = 3

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−2 A)−1

ii) A (−2 B)T

iii) AT B

iv) BT AT B−1

v) AT B A−1

Respuesta:

Page 168: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 24 7

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

las operaciones elementales :

1. R1 ← −3R1

2. R4 ← R4 + 6R2

3. R3 ← R3 + 2R1

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:5 2 3 4 5

0 0 5 3 2

0 4 5 5 3

0 0 0 4 5

0 0 0 −8 −6

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 −1 −1 1 1 1 −1

0 1 0 −1 0 1 −1

0 0 −1 1 1 1 −1

0 0 0 1 1 −1 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 1 −1 0 0 0 0

1 0 1 1 0 0 0

−1 −1 0 0 1 0 0

1 −1 1 −1 1 −1 0

−1 −1 0 0 0 1 1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) A B

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

R2 ← 2R2

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

R2 ← R2 + 2R5

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

R2 ↔ R5

Respuesta:

35. 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 AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es diferente de cero.

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

solucion unica.

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

det(B) es cero.

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 169: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:25

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ← 5R2

b) R2 ← 3R2

c) R3 ← R3 + 2R5

d) R2 ↔ R5

e) R2 ← R2 + 3R5

Dentro de la lista:

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

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

3) Intercambiar los renglones 2 y 5

4) Intercambiar los renglones 2 y 3

5) Multiplicar el renglon 2 por 5

6) Multiplicar el renglon 2 por 3

Respuesta:

2. Para la matriz A 9 −2 −6

−3 −3 4

1 −3 −1

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

A despues de aplicarle

1) R2 ↔ R1

2) R2 ← R2 + 3R3

3) R3 ← R3 + 3R2

4) R3 ↔ 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)

1 −3 −1 3

0 4 −2 2

0 3 1 −1

b)

0 −1 1 1

3 1 −3 3

0 −1 −1 −3

c)

3 3 −3 −6

0 1 0 −3

0 0 1 3

d)

3 −3 1 3

1 −3 −1 3

0 −1 2 1

e)

3 9 −3 6

0 4 0 1

0 0 3 4

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 3R3

2) R1 ← 13 R1

3) R1 ← R1 − 3R2

4) R3 ← 13 R3

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R2 ← R2 − 13 R1

7) R1 ↔ R2

8) R1 ← R1 + 1R3

9) R3 ← R3 − 34 R2

10) R1 ← 13 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 4 −1

0 0 −3

]b)

[0 1 0

0 0 0

]c)

[0 −2 3

1 4 4

]d)

[0 0 0

0 3 1

]e)

[1 −1 0

0 0 1

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 25 2

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada pero no reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 1 −4

0 1 0 4

0 2 0 8

b)

1 0 1 0

0 1 1 2

0 0 6 1

c)

1 1 −1 −1

0 0 1 2

0 0 3 0

0 0 0 0

d)

1 −4 −3 −2

0 1 1 3

0 0 8 −3

0 0 0 0

e)

1 0 0 1

0 1 1 1

0 0 0 3

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 6

−3 7 −4 14

−3 5 −3 13

0 0 0 0

b)

2 −4 3 −9

−4 8 −8 20

−4 8 −6 18

c)

−1 2 3 2

1 −2 −2 −3

−3 9 8 10

d)

2 −4 3 −9

−4 8 −8 20

−4 8 −6 18

e)

3 −2 −1 −2

9 −3 0 −18

−6 −2 −2 26

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 $369 en papel, $234 en ilustraciones, y $678 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 348 para ensamble,

73 para pruebas, y 68 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo canon.

Respuesta:

9. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

que pasa por los puntos P (1, 0), Q(2,−1), y R(4, 1). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

10. 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

Page 171: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 25 3

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 = 12o, Tc = 24o

Td = 37o, Te = 39o, Tf = 18o

Reporte solo el valor de T3.

Respuesta:

11. 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 tiene solucion unica, entonces el sistema

debe de tener el mismo numero de incognitas que de

ecuaciones.

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

cida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

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

cida con 10 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) 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [d, e, f ]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 1, 0 >

b) < 5, 3, 3 >

c) < 1, 1, 1 >

d) < 1, 0, 0 >

e) < 4, 0, 2 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 4 d + 2 f

2) 5 d + 3 e + 3 f

3) d

4) d + f

5) d + e

6) e

7) d + e + f

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c, f , e]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

b)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

c)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

d)

0 0

1 0

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) [c, e]

2) [e, c, c]

3) [c, e, e]

4) [e, f , c]

5) [c, e, f ]

6) [f , f , c, c]

7) [f , e]

8) [f , c, e, c]

Respuesta:

Page 172: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 25 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 2) de

0 1

0 0

0 1

·

[0 1 0

1 0 0

]

2. (2, 3) de

[0 1 0

0 0 0

0 1 0

0 0 0

1 0 0

3. (3, 1) de

0 1

0 1

1 1

·

[0 1

1 0

]

4. (1, 2) de

[0 1 0

0 0 0

1 0

0 0

0 1

5. (3, 1) de

0 1 1

0 1 0

0 1 0

·

1 0

0 0

0 0

Respuesta:

15. Si

A =

1 −1 −1

1 −1 4

4 −1 1

B =

−2 −3 −1

−3 −2 −1

−3 0 1

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

16. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 4 1 3

x y z

3 3 2

5 1 5 4

1 5 3 −4

1 4 6 −3

=

24 21 41 3

39 47 69 −8

20 26 36 −6

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean B y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y ·B−1 = C

b) Y ·B = C

c) Y ·C−1 = B

d) C ·Y = B

e) Y ·C = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = B ·C2) Y = C ·B3) Y = C−1 ·B4) Y = C ·B−1

5) Y = B−1 ·C6) Y = B ·C−1

Respuesta:

18. Sean A y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) ZT ·AT = CT

b) ZT ·A = C

c) A · ZT = C

d) ZT ·AT = C

e) AT · ZT = CT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = A−1 ·CT

2) Z = C ·(A−1

)T3) Z =

(AT

)−1

·C

4) Z = C ·A−1

5) Z = CT ·A−1

6) Z = CT ·(AT

)−1

7) Z =(AT

)−1

·CT

8) Z = A−1 ·C

Respuesta:

19. Sean A y B dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) A−1 ·X−1 = B−1

b) A ·X−1 = B−1

c) A−1 ·X−1 = B

d) X−1 ·A = B−1

e) X−1 ·A−1 = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = A−1 ·B−1

2) X = A ·B−1

3) X = A−1 ·B4) X = A ·B5) X = B−1 ·A−1

6) X = B ·A−1

Page 173: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 25 5

7) X = B ·A8) X = B−1 ·A

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y C una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Z

a) A ·B · Z = C

b) A · Z ·B = C

c) Z ·A ·B = C

d) B · Z ·A = C

e) Z ·B ·A = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = B−1 ·C ·A−1

2) Z = A−1 ·B−1 ·C3) Z = A−1 ·C ·B−1

4) Z = C ·A−1 ·B−1

5) Z = C ·B−1 ·A−1

6) Z = B−1 ·A−1 ·C

Respuesta:

21. Si:

A =

[−1 −1

0 0

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[3 1

−4 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−4 −3

−1 −1

]

B =

[4 −1

−3 1

]

C =

[4 −1

−3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:((

A XT)T

B

)T= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[3 −2

−1 0

]

D =

[−5 5

0 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)T − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[5 −4

−1 1

]

B =

[−3 3

1 0

]

C =

[−2 −4

0 2

]

D =

[−2 0

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:

25. Si:

A =

[5 5

4 3

]

B =

[5 5

3 3

]

C =

[6 10

4 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:

Page 174: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 25 6

26. 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 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 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 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:

27. 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 5 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 4 objetos D

2 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 2335

objetos A y 1865 objetos B

4 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 2945

objetos A y 2355 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:

28. 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 el sistema A x = 0 tiene solucion unica, entonces

A es invertible.

c) Si la matriz AT no es invertible, entonces A 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 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:

29. Si

A =

6 1 1 8

2 8 6 5

1 2 3 4

4 1 3 2

determine:

1. C34 2. C42

3. C13 4. C21

5. C22

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −5− λ −3 3

0 4− λ 4

0 4 4− λ

Respuesta:

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

|A| = −3 y |B| = 2

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:

Page 175: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 25 7

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

las operaciones elementales :

1. R1 ← −2R1

2. R2 ↔ R3

3. R4 ← R4 + 5R2

4. R3 ← R3 + 5R1

la convierten en la matriz:1 1 3 4 1

0 0 4 5 4

0 1 5 3 5

0 0 0 2 3

0 0 0 −6 −5

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 1 1 0 0 1 −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 −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 1 1 0 0 0

1 0 1 1 −1 0 0

1 −1 −1 0 0 1 0

0 −1 1 1 0 1 1

Calcule los determinantes de:

a) A−1

b) AT B A

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

R3 ← 4R3

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

R3 ← R3 + 4R6

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

R3 ↔ R6

Respuesta:

35. 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 (A BT) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es diferente de cero.

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 infinitas

soluciones.

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

cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

Page 176: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:26

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R3 ← 6R3

b) R6 ← R6 + 3R2

c) R3 ↔ R2

d) R3 ← R3 + 6R2

e) R3 ↔ R6

Dentro de la lista:

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

2) Multiplicar el renglon 3 por 6

3) Multiplicar el renglon 3 por 2

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

5) Intercambiar los renglones 3 y 2

6) Intercambiar los renglones 3 y 6

Respuesta:

2. Para la matriz A −1 −2 −2

5 −3 3

−3 3 5

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

A despues de aplicarle

1) R2 ↔ R3

2) R1 ← R1 − 4R2

3) R1 ← −4R1

4) R2 ← R2 − 4R1

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)

11 11 −11 −33

0 1 0 −2

0 0 1 −3

b)

11 −22 −11 22

0 12 0 −3

0 0 11 12

c)

11 −2 −2 1

1 −3 1 −1

0 3 −2 2

d)

0 1 2 3

11 2 −2 3

0 −3 −2 3

e)

1 −11 −1 1

0 12 2 3

0 11 −1 2

indique cual 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 − 111 R1

3) R1 ← 111 R1

4) R1 ← R1 − 11R2

5) R1 ↔ R2

6) R3 ← 111 R3

7) R1 ← 111 R1

8) R3 ← R3 − 1112 R2

9) R1 ← R1 + 11R3

10) R1 ← R1 + 1R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 −1 −3

1 3 −3

]

b)

1 0

0 0

0 0

c)

[0 0 0

0 0 0

]d)

[3 3 3

0 −2 2

]e)

[0 1 −1

−2 0 4

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

2) Escalonada pero no reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Page 177: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 26 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 4 −4 1

0 1 1 −3

0 0 0 2

0 0 0 0

b)

1 0 0 0 −1

0 0 1 0 −3

0 0 0 1 4

c)

1 0 1 0

0 1 1 −4

0 0 3 1

d)

1 0 0 3

0 1 1 3

0 0 0 −4

e)

1 1 1 −1

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)

3 9 −1 −10

−3 −9 3 12

9 27 −3 −30

b)

−1 3 6 8

−2 8 14 22

−2 6 12 16

c)

2 −2 −8 −2

4 −5 −18 −7

−4 5 18 7

4 −2 −12 2

d)

−1 −1 −1 0

−3 −1 −1 2

1 7 9 2

0 0 0 0

e)

3 9 −1 −10

−3 −9 3 12

9 27 −3 −30

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 hondureno, grano

costarriqueno y grano keniano. Para una bolsa de mezcla

economica requiere 300 g de hondureno y 200 g de costa-

rriqueno. Para una bolsa de mezcla especial requiere 200 g

de hondureno, 200 g de costarriqueno y 100 g de keniano.

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

dureno, 300 g de costarriqueno y 100 g de keniano. El

comerciante dispone de 18 kg de grano hondureno, 24 kg

de grano costarriqueno, y 8 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. 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 640 para ensamble,

136 para pruebas, y 120 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 24oF durante cierto dıa de

invierno. La temperatura de New York fue 7o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 3o 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. 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 178: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 26 3

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 = 39o, Tb = 30o, Tc = 18o

Td = 25o, Te = 16o, Tf = 27o

Reporte solo el valor de T1.

Respuesta:

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

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

tada reducida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

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

tada reducida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

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

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

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 4 × 4 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [d,a, c]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 5, 5, 4 >

b) < 0, 5, 3 >

c) < 0, 0, 1 >

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 + c + d

2) c

3) a

4) a + d

5) 5 a + 3 c

6) 5 a + 4 c + 5 d

7) c + d

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c, f ,b]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0

0 0

0 1

b)

0 0 1 1

1 1 0 0

0 0 0 0

c)

0 1 0

1 0 1

0 0 0

d)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

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) [c, f , c]

2) [f , c, f ]

Page 179: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 26 4

3) [c,b]

4) [f , f , c, c]

5) [f ,b]

6) [b, f , c]

7) [c,b, f ]

8) [c,b, c, c]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 1) de

0 1

1 1

1 0

·

[0 0 0

1 0 0

]

2. (1, 1) de

[0 0 0

1 1 0

0 0 1

1 0 0

1 0 0

3. (2, 1) de

1 0

1 0

1 1

·

[0 1

0 0

]

4. (1, 2) de

[0 0 1

1 0 1

1 1

1 1

1 0

5. (1, 2) de

0 0 1

0 1 1

1 0 0

·

1 0

0 1

1 0

Respuesta:

15. Si

A =

3 −1 1

1 0 1

1 −2 −3

B =

5 5 −2

1 −1 −1

0 4 1

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

16. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 1 3 6

x y z

4 6 3

4 1 3 3

3 3 6 0

3 5 1 −2

=

31 40 27 −9

35 28 25 7

43 37 51 6

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y ·B = D

b) Y ·D = B

c) D ·Y = B

d) B ·Y = D

e) D−1 ·Y = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = B ·D−1

2) Y = D−1 ·B3) Y = D ·B−1

4) Y = B−1 ·D5) Y = B ·D6) Y = D ·B

Respuesta:

18. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) XT ·C = DT

b) CT ·XT = D

c) C ·XT = DT

d) XT ·CT = D

e) C ·XT = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = D ·(C−1

)T2) X = C−1 ·D3) X = C−1 ·DT

4) X =(CT)−1

·D

5) X =(CT)−1

·DT

6) X = DT ·(CT)−1

7) X = D ·C−1

8) X = DT ·C−1

Respuesta:

19. Sean A y B dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y−1 ·A−1 = B−1

b) A ·Y−1 = B−1

c) Y−1 ·A = B−1

d) Y−1 ·A−1 = B

e) A ·Y−1 = B

Page 180: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 26 5

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = B ·A−1

2) Y = A−1 ·B−1

3) Y = B ·A

4) Y = A−1 ·B

5) Y = A ·B−1

6) Y = B−1 ·A−1

7) Y = B−1 ·A

8) Y = A ·B

Respuesta:

20. Sean A y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y ·A ·C = D

b) A ·C ·Y = D

c) Y ·C ·A = D

d) A ·Y ·C = D

e) C ·Y ·A = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = A−1 ·D ·C−1

2) Y = C−1 ·D ·A−1

3) Y = C−1 ·A−1 ·D

4) Y = D ·C−1 ·A−1

5) Y = A−1 ·C−1 ·D

6) Y = D ·A−1 ·C−1

Respuesta:

21. Si:

A =

[0 3

−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:

22. Si:

A =

[2 1

−3 −1

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[−4 −3

−1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

((A X−1

)TB)T

= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[3 −4

1 −1

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[−1 2

−3 −1

]

D =

[0 −5

5 4

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[4 −8

0 −2

]

C =

[−3 −4

1 1

]

D =

[4 −3

−1 1

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones matri-

ciales:A X + B Y = C

X + 3Y = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

Page 181: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 26 6

25. Si:

A =

[4 2

3 5

]

B =

[4 4

2 1

]

C =

[6 8

5 3

]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:

26. 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 2 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 4 armados del tipo A

y 4 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 4 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 5 armados tipo E y 6 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 3 objetos D

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

un objeto G se requieren 2 objetos E y 5 objetos F

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

3 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 1494

objetos A y 1827 objetos B

2 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 736

objetos A y 906 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:

28. 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 ·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 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) Cierto

3) Falso

Respuesta:

29. Si

A =

4 4 3 3

8 2 8 5

8 8 7 2

6 1 6 4

determine:

1. M24 2. C44

3. M12 4. C23

5. M14

Respuesta:

30. 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:

Page 182: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 26 7

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

minante de la matriz: −2− λ 1 −1

0 5− λ 6

0 6 5− λ

Respuesta:

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

|A| = −4 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) BT AT B−1

Respuesta:

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

las operaciones elementales :

1. R1 ← 2R1

2. R3 ← R3 − 6R1

3. R4 ← R4 + 6R2

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:4 3 1 5 1

0 0 5 5 2

0 1 4 4 1

0 0 0 2 4

0 0 0 2 8

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 0 −1 1 0 −1 1

0 1 −1 1 1 −1 0

0 0 −1 0 −1 −1 −1

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 −1 0 −1 0 0 0

1 0 −1 0 1 0 0

0 1 1 −1 1 −1 0

1 0 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

R5 ↔ R1

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

R5 ← R5 + 6R1

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

R5 ← 6R5

Respuesta:

35. 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

diferente de cero.

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

tonces det(B) es diferente de cero.

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

diferente de cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

Page 183: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:27

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ↔ R5

b) R5 ← R5 + 2R3

c) R2 ← R2 + 5R3

d) R2 ← 3R2

e) R2 ← 5R2

Dentro de la lista:

1) Intercambiar los renglones 2 y 5

2) Intercambiar los renglones 2 y 3

3) Multiplicar el renglon 2 por 5

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

5) Multiplicar el renglon 2 por 3

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

Respuesta:

2. Para la matriz A −2 −3 2

−3 1 −4

8 −3 −2

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

A despues de aplicarle

1) R1 ← 3R1

2) R1 ← R1 + 3R2

3) R2 ↔ R3

4) R2 ← R2 + 3R1

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)

2 2 −2 −2

0 3 0 −2

0 0 2 3

b)

2 2 −2 4

0 1 0 1

0 0 1 −1

c)

0 −2 2 −3

2 −3 3 −3

0 −1 −1 −3

d)

2 −1 3 3

1 3 3 −2

0 −2 2 1

e)

1 −2 −1 1

0 3 −2 −2

0 2 1 −2

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R3 ← 12 R3

2) R1 ↔ R2

3) R1 ← R1 + 1R3

4) R1 ← R1 + 2R3

5) R1 ← R1 − 2R2

6) R1 ← R1 + 1R3

7) R1 ← 12 R1

8) R1 ← 12 R1

9) R2 ← R2 − 12 R1

10) R3 ← R3 − 23 R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 1 −2

−4 0 0

]b)

[0 3 1

0 0 −4

]c)

[4 −4 1

0 2 4

]d)

[1 −1 3

1 4 0

]

e)

1 0

0 0

0 0

indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

2) Escalonada reducida

3) Escalonada pero no reducida

Page 184: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 27 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 −4 −1

0 0 1 −2

0 0 3 0

0 0 0 0

b)

1 0 0 −1

0 1 1 −3

0 0 0 2

c)

1 0 1 0

0 1 1 −3

0 0 3 1

d)

1 4 −3 1

0 1 1 4

0 0 0 1

0 0 0 0

e)

1 0 0 0 −2

0 1 0 0 −1

0 0 1 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)

3 −2 −1 4

−3 1 −1 −2

−6 6 8 −16

0 0 0 0

b)

−2 −1 2 −4

−4 −4 3 −2

−6 −7 6 −4

c)

2 3 −13 −1

−2 −1 7 3

−2 1 1 5

4 2 −14 −6

d)

−1 −1 0 0

−3 0 3 6

−2 −2 0 0

e)

3 −3 −2 −3

−3 3 5 12

6 −6 −4 −6

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 436 para ensamble,

94 para pruebas, y 81 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 elite. Estas

mezclas se obtienen combinando grano hondureno, grano

colombiano y grano jamaquino. Para una bolsa de mezcla

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

lombiano. Para una bolsa de mezcla especial requiere 300

g de hondureno, 100 g de colombiano y 100 g de jama-

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

hondureno, 300 g de colombiano y 100 g de jamaquino. El

comerciante dispone de 22 kg de grano hondureno, 20 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 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 25oF 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 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 Montreal.

Respuesta:

10. 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 185: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 27 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 = 28o, Tb = 29o, Tc = 31o

Td = 22o, Te = 19o, Tf = 30o

Reporte solo el valor de T2.

Respuesta:

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

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

tada reducida con 6 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 tiene infinitas soluciones, entonces el sis-

tema debe de tener mas incognitas que ecuaciones.

d) Si un SEL 5 × 5 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 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) 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, f ,b]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 1, 0 >

b) < 1, 1, 0 >

c) < 1, 1, 1 >

d) < 4, 4, 2 >

e) < 0, 3, 4 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) f

2) a + b

3) 4 a + 2 b + 4 f

4) a

5) a + b + f

6) 4 b + 3 f

7) a + f

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b, f ,d]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0

0 0

0 1

b)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

c)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

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) [f , f ,b,b]

2) [b,d]

3) [b,d, f ]

4) [b,d,b, f ]

Page 186: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 27 4

5) [f ,b,d]

6) [b,d,d]

7) [b, f ,b]

8) [f ,b]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 2) de

1 1

0 0

0 0

·

[1 1 1

0 0 0

]

2. (2, 1) de

[0 1 0

0 0 0

0 1 0

0 0 1

1 1 0

3. (3, 1) de

0 0

1 0

0 1

·

[0 1

0 0

]

4. (1, 1) de

[1 1 0

0 0 0

0 0

0 0

0 1

5. (1, 1) de

0 0 1

0 1 0

0 1 1

·

1 1

1 0

1 0

Respuesta:

15. Si

A =

−3 5 3

0 0 5

2 1 0

B =

4 −3 5

−3 5 1

5 −1 1

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

16. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 1 6 3

x y z

4 4 2

1 2 6 −1

5 2 5 3

1 1 2 0

=

34 17 42 17

11 13 37 −2

26 18 48 8

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean B y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y ·B = C

b) C ·Y = B

c) Y ·C−1 = B

d) B ·Y = C

e) C−1 ·Y = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = B ·C−1

2) Y = C ·B3) Y = B−1 ·C4) Y = B ·C5) Y = C−1 ·B6) Y = C ·B−1

Respuesta:

18. Sean A y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) ZT ·A = DT

b) A · ZT = D

c) A · ZT = DT

d) AT · ZT = DT

e) ZT ·A = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = D ·A−1

2) Z = A−1 ·D3) Z = DT ·A−1

4) Z = D ·(A−1

)T5) Z =

(AT

)−1

·D

6) Z =(AT

)−1

·DT

7) Z = DT ·(AT

)−1

8) Z = A−1 ·DT

Respuesta:

19. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) X−1 ·B = D−1

b) X−1 ·B = D

c) X−1 ·B−1 = D−1

d) B ·X−1 = D−1

e) X−1 ·B−1 = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

Page 187: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 27 5

1) X = D−1 ·B−1

2) X = B−1 ·D−1

3) X = D ·B

4) X = B ·D−1

5) X = D ·B−1

6) X = B ·D

7) X = D−1 ·B

8) X = B−1 ·D

Respuesta:

20. Sean B y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Z

a) Z ·C ·B = D

b) C ·B · Z = D

c) C · Z ·B = D

d) Z ·B ·C = D

e) B · Z ·C = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = C−1 ·B−1 ·D

2) Z = B−1 ·D ·C−1

3) Z = C−1 ·D ·B−1

4) Z = D ·B−1 ·C−1

5) Z = D ·C−1 ·B−1

6) Z = B−1 ·C−1 ·D

Respuesta:

21. Si:

A =

[−1 1

−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:

22. Si:

A =

[−4 −3

−1 −1

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[0 1

−1 −1

]

D =

[4 −4

0 4

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[3 1

−4 −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:

24. Si:

A =

[8 3

−3 −1

]

B =

[1 3

1 1

]

C =

[4 9

5 13

]

D =

[−3 −4

0 −4

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 188: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 27 6

25. Si:

A =

[4 3

5 3

]

B =

[4 2

5 1

]

C =

[5 4

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:

26. 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 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 4 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 3 armados del tipo C y 4 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 3 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 3 Ds

un F se requieren 4 Cs y 5 Ds

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 130 Bs

un H se requieren 183 As y 182 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:

28. 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 es invertible, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

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

tiene solucion unica.

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

unica, 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) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

29. Si

A =

6 3 7 2

6 6 1 1

2 2 7 2

3 3 2 6

determine:

1. M23 2. M12

3. M21 4. C42

5. C31

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −1− λ 2 −3

0 2− λ 3

0 3 2− λ

Respuesta:

Page 189: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 27 7

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

|A| = −1 y |B| = 3

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 A−1

Respuesta:

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

las operaciones elementales :

1. R4 ← R4 − 6R2

2. R1 ← 2R1

3. R3 ← R3 + 3R1

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:2 5 4 5 3

0 0 5 2 5

0 1 2 4 5

0 0 0 3 4

0 0 0 6 13

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 0 1 −1 0 −1 1

0 −1 −1 0 −1 1 1

0 0 1 −1 0 0 0

0 0 0 −1 1 −1 1

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 −1 1 0 0 0

−1 0 1 1 −1 0 0

1 1 0 0 0 1 0

0 1 0 −1 1 1 1

Calcule los determinantes de:

a) A−1

b) AT B A

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

R6 ↔ R5

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

R6 ← R6 + 2R5

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

R6 ← 2R6

Respuesta:

35. 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 AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

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

det(B) es cero.

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

det(A) es cero.

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 190: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:28

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R4 ↔ R6

b) R5 ← R5 + 4R6

c) R4 ← 5R4

d) R4 ← 6R4

e) R4 ↔ R5

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 5 el renglon 6 multiplicado por 4

2) Intercambiar los renglones 4 y 5

3) Multiplicar el renglon 4 por 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 1

5 2 −5

10 3 −6

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

A despues de aplicarle

1) R1 ← R1 − 4R2

2) R1 ↔ R2

3) R2 ↔ R3

4) R2 ← R2 − 4R1

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 3 −1

0 8 −2 −1

0 7 3 2

b)

7 7 −7 21

0 1 0 3

0 0 1 3

c)

7 14 −7 −14

0 8 0 3

0 0 7 8

d)

0 −2 1 3

7 −2 −3 1

0 2 1 3

e)

7 3 −1 3

1 −3 1 3

0 1 3 1

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ↔ R2

2) R3 ← 17 R3

3) R2 ← R2 − 17 R1

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R1 ← 17 R1

6) R1 ← R1 − 7R2

7) R3 ← R3 − 78 R2

8) R1 ← 17 R1

9) R1 ← R1 + 7R3

10) R1 ← R1 + 1R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 4 4

0 1 −3

]b)

[0 −4 −4

0 0 −1

]

c)

1 0

0 0

0 0

d)

[0 0 0

0 0 0

]e)

[1 3 2

1 −4 −4

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada reducida

Page 191: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 28 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 −2 3 −1

0 1 1 2

0 0 7 −1

0 0 0 0

b)

1 1 1 −1

0 1 0 3

0 2 0 6

c)

1 0 0 −1

0 1 1 1

0 0 0 −2

d)

1 −4 −3 3

0 1 1 −1

0 0 0 −2

0 0 0 0

e)

1 0 0 0 −1

0 1 0 0 −4

0 0 1 0 4

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 7 1

−6 −1 15 −3

−4 4 −4 −16

−4 2 2 −10

b)

3 3 2 2

−3 −3 0 −6

−3 −3 −2 −2

c)

2 −2 3 −7

−2 5 −4 11

−4 13 −10 27

d)

2 −1 5 −7

4 −3 9 −15

6 −3 15 −21

e)

3 3 2 2

−3 −3 0 −6

−3 −3 −2 −2

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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, 3), Q(3, 2), y R(5, 4). A ma-

nera de comprobacion, reporte solo el valor de B.

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 brasileno y grano keniano. Para una bolsa de mez-

cla economica requiere 300 g de dominicano y 200 g de

brasileno. Para una bolsa de mezcla especial requiere 200

g de dominicano, 200 g de brasileno y 100 g de keniano.

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

minicano, 300 g de brasileno y 100 g de keniano. El co-

merciante dispone de 15 kg de grano dominicano, 23 kg

de grano brasileno, y 7 kg de grano keniano. 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. 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 7o 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. 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

Page 192: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 28 3

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 = 40o, Tb = 24o, Tc = 28o

Td = 30o, Te = 20o, Tf = 26o

Reporte solo el valor de T1.

Respuesta:

11. 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 3 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

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

tada reducida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

d) Si un SEL 5 × 5 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 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) 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:

12. 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, 1 >

b) < 2, 4, 0 >

c) < 3, 4, 2 >

d) < 0, 1, 0 >

e) < 1, 1, 0 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 3 b + 2 c + 4 f

2) f

3) b + c + f

4) c

5) b + f

6) c + f

7) 2 b + 4 f

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a,d, f ]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

b)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

c)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

d)

0 0

1 0

0 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) [a, f ,d]

2) [d, f ,a]

3) [d,a]

4) [d,a, f ,a]

5) [a, f ,a,a]

6) [a,d,a]

7) [d, f ]

8) [d,a,d]

Respuesta:

Page 193: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 28 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 1) de

0 1

1 0

1 1

·

[0 0 1

1 0 1

]

2. (2, 1) de

[0 1 0

1 0 0

0 1 0

1 0 0

0 0 1

3. (3, 1) de

0 1

1 0

1 1

·

[0 0

0 1

]

4. (2, 2) de

[1 0 0

1 0 0

0 0

0 0

1 1

5. (1, 2) de

1 1 1

1 0 1

1 0 1

·

1 0

0 1

0 0

Respuesta:

15. Si

A =

0 3 1

−2 −1 1

−2 −3 0

B =

−3 3 4

4 2 −2

0 2 −2

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

1 2 3

5 6 6

3 2 2

−4 −4 −3

4 6 x

2 4 y

6 1 z

=

26 17 31

68 60 90

28 28 38

−42 −43 −59

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean A y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) A−1 ·X = C

b) C ·X = A

c) X ·C = A

d) X ·A−1 = C

e) A ·X = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = A−1 ·C2) X = C−1 ·A3) X = C ·A−1

4) X = A ·C5) X = A ·C−1

6) X = C ·A

Respuesta:

18. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) C ·XT = DT

b) XT ·C = DT

c) CT ·XT = D

d) XT ·C = D

e) CT ·XT = DT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X =(CT)−1

·DT

2) X = D ·C−1

3) X = C−1 ·DT

4) X =(CT)−1

·D

5) X = DT ·(CT)−1

6) X = DT ·C−1

7) X = D ·(C−1

)T8) X = C−1 ·D

Respuesta:

19. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) B−1 ·X−1 = D−1

b) X−1 ·B−1 = D−1

c) X−1 ·B = D−1

d) B−1 ·X−1 = D

e) B ·X−1 = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = D ·B2) X = B−1 ·D−1

3) X = D−1 ·B4) X = B−1 ·D5) X = D−1 ·B−1

Page 194: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 28 5

6) X = D ·B−1

7) X = B ·D−1

8) X = B ·D

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y C una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) A ·B ·Y = C

b) B ·A ·Y = C

c) Y ·B ·A = C

d) A ·Y ·B = C

e) B ·Y ·A = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = B−1 ·A−1 ·C

2) Y = B−1 ·C ·A−1

3) Y = C ·B−1 ·A−1

4) Y = A−1 ·B−1 ·C

5) Y = A−1 ·C ·B−1

6) Y = C ·A−1 ·B−1

Respuesta:

21. Si:

A =

[−1 1

−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 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[4 −3

−1 1

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[−2 −3

3 1

]

D =

[10 8

−12 −2

]

Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[4 −1

−3 1

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[−3 −2

3 −3

]

D =

[9 5

−10 5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)T − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 −1

−3 1

]

B =

[23 −9

−14 4

]

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 + 5Y = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

25. Si:

A =

[3 4

4 3

]

B =

[4 3

1 5

]

C =

[9 7

4 8

]

Page 195: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 28 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:

26. 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 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 4 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 2 armados del tipo C y 2 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 6 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 2 Bs

un D se requieren 2 As y 3 Bs

un G se requieren 4 Es y 3 Fs

un H se requieren 3 Es y 5 Fs

un G se requieren 112 As y 113 Bs

un H se requieren 128 As y 137 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:

28. 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 es invertible, entonces AT x = 0 tiene

infinitas soluciones.

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

soluciones, entonces A no es invertible.

d) Si la matriz A 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) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

29. Si

A =

8 6 1 5

5 5 5 5

3 4 7 2

5 2 5 6

determine:

1. C24 2. C31

3. C43 4. C32

5. M34

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −4− λ 0 4

0 2− λ 1

0 1 2− λ

Respuesta:

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

|A| = 5 y |B| = −5

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 28 7

calcule los determinantes de las matrices:

i) A (2 B)T

ii) (2 A)−1

iii) AT B

iv) BT AT B−1

v) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

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

las operaciones elementales :

1. R4 ← R4 + 6R2

2. R3 ← R3 + 2R1

3. R2 ↔ R3

4. R1 ← 5R1

la convierten en la matriz:1 2 3 4 3

0 2 1 2 5

0 −2 3 3 −4

0 0 0 0 5

0 0 0 3 2

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 −1 0 1 −1 0 1

0 −1 −1 −1 0 −1 −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 −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 −1 0 −1 0 0

0 −1 0 −1 1 1 0

−1 0 1 −1 0 −1 1

Calcule los determinantes de:

a) A−1

b) BT 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 ← R7 + 3R1

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

R7 ← 3R7

Respuesta:

35. 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 B) x = b tiene solucion unica para un b, en-

tonces det(B) es diferente de cero.

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

soluciones.

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) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

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Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:29

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ↔ R4

b) R6 ← R6 + 2R4

c) R6 ↔ R2

d) R6 ← 2R6

e) R6 ← 4R6

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 6 por 4

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

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

4) Multiplicar el renglon 6 por 2

5) Intercambiar los renglones 6 y 4

6) Intercambiar los renglones 6 y 2

Respuesta:

2. Para la matriz A 7 −1 1

5 −2 3

6 2 5

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

A despues de aplicarle

1) R2 ↔ R3

2) R1 ↔ R2

3) R1 ← 2R1

4) R1 ← R1 + 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)

0 1 −2 −2

2 3 2 2

0 1 3 −1

b)

2 −2 −2 −2

0 3 0 −1

0 0 2 3

c)

2 2 −2 4

0 1 0 3

0 0 1 2

d)

2 3 −3 2

1 −1 1 −1

0 3 2 −3

e)

1 −2 1 3

0 3 1 −1

0 2 2 1

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ↔ R2

2) R1 ← R1 − 2R2

3) R1 ← 12 R1

4) R1 ← R1 + 2R3

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R1 ← 12 R1

7) R3 ← 12 R3

8) R1 ← R1 + 1R3

9) R3 ← R3 − 23 R2

10) R2 ← R2 − 12 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 −4 1

1 −3 −1

]b)

[0 0 1

0 0 0

]c)

[0 0 0

0 1 2

]d)

[0 1 0

0 0 0

]e)

[1 −4 3

0 1 4

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 29 2

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada pero no reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 −2 −3 2

0 1 1 −2

0 0 5 2

0 0 0 0

b)

1 0 0 0 1

0 1 0 0 −1

0 0 0 1 −2

c)

1 1 1 −4

0 1 0 2

0 2 0 4

d)

1 2 2 4

0 1 1 −4

0 0 0 −1

0 0 0 0

e)

1 0 0 −1

0 1 1 3

0 0 0 −3

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 −1 2 8

6 1 7 10

−3 1 −2 −8

b)

−1 −2 3 −3

1 2 −1 −1

1 2 −3 3

c)

3 3 2 −1

9 7 9 −5

6 8 4 −6

d)

−1 3 11 −7

1 −1 −5 3

1 −7 −23 15

2 −10 −34 22

e)

−1 3 11 −7

1 −1 −5 3

1 −7 −23 15

2 −10 −34 22

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 hondureno, grano

colombiano y grano keniano. 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 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 16 kg de grano hondureno, 22 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:

8. 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:

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 $4 en papel, $6 en

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

gasta $4 en papel, $9 en ilustraciones, y $8 en pastas. Y

para los empastados en piel, gasta $6 en papel, $19 en

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

gastar $252 en papel, $526 en ilustraciones, y $506 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros en

pasta dura a producirse.

Respuesta:

10. 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, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 29 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 = 10o, Tb = 22o, Tc = 21o

Td = 14o, Te = 36o, Tf = 28o

Reporte solo el valor de T1.

Respuesta:

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

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

tada reducida con 3 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

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

cida con 6 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 es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b,a, f ]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 1, 1 >

b) < 0, 1, 1 >

c) < 0, 0, 1 >

d) < 0, 1, 0 >

e) < 5, 3, 4 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 2 a + 4 b

2) a + b + f

3) 3 a + 5 b + 4 f

4) f

5) b + f

6) a + f

7) a

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c, f ,b]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

b)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

c)

0 0

1 0

0 1

d)

0 1

1 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) [c,b,b]

2) [c,b, c, c]

3) [f ,b]

Page 200: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 29 4

4) [b, c, c]

5) [f , c]

6) [c,b, f ]

7) [c,b, c, f ]

8) [f , c,b]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 1) de

0 1

1 1

1 0

·

[0 1 0

1 0 0

]

2. (1, 1) de

[0 1 0

0 1 1

1 0 1

0 1 0

0 0 0

3. (2, 2) de

1 0

1 1

0 1

·

[0 1

0 0

]

4. (2, 2) de

[0 1 0

1 0 0

1 1

0 0

1 1

5. (1, 1) de

1 1 1

0 0 1

0 1 1

·

1 1

1 1

1 0

Respuesta:

15. Si

A =

5 −2 2

−1 4 1

4 −3 5

B =

0 2 5

−3 0 1

3 4 3

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

16. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 3 5 1

2 5 6

x y z

3 1 6 2

6 4 5 2

1 1 5 0

=

40 24 48 16

42 28 67 14

25 17 41 8

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean A y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) D ·Y = A

b) Y ·A = D

c) Y ·A−1 = D

d) Y ·D = A

e) Y ·D−1 = A

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = A ·D2) Y = D ·A3) Y = D−1 ·A4) Y = A−1 ·D5) Y = A ·D−1

6) Y = D ·A−1

Respuesta:

18. Sean A y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) XT ·AT = D

b) AT ·XT = DT

c) XT ·A = D

d) AT ·XT = D

e) XT ·AT = DT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = DT ·A−1

2) X =(AT

)−1

·D

3) X = DT ·(AT

)−1

4) X = A−1 ·D

5) X =(AT

)−1

·DT

6) X = D ·A−1

7) X = A−1 ·DT

8) X = D ·(A−1

)TRespuesta:

19. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) C · Z−1 = D

b) C−1 · Z−1 = D−1

c) C−1 · Z−1 = D

d) Z−1 ·C = D−1

e) Z−1 ·C−1 = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

Page 201: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 29 5

1) Z = D−1 ·C

2) Z = C−1 ·D

3) Z = C−1 ·D−1

4) Z = D ·C

5) Z = C ·D

6) Z = C ·D−1

7) Z = D−1 ·C−1

8) Z = D ·C−1

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) B ·A ·Y = D

b) Y ·B ·A = D

c) Y ·A ·B = D

d) B ·Y ·A = D

e) A ·B ·Y = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = A−1 ·D ·B−1

2) Y = B−1 ·D ·A−1

3) Y = D ·B−1 ·A−1

4) Y = D ·A−1 ·B−1

5) Y = B−1 ·A−1 ·D

6) Y = A−1 ·B−1 ·D

Respuesta:

21. Si:

A =

[0 3

−3 2

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[3 1

−4 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[−3 1

−4 1

]

C =

[3 3

2 0

]

D =

[−13 −10

−9 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)T − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[4 −1

−3 1

]

C =

[−1 2

−1 3

]

D =

[6 −5

−1 −10

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[6 5

1 1

]

B =

[2 2

2 −4

]

C =

[−6 33

1 −5

]

D =

[−2 −1

1 3

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 2.

Respuesta:

Page 202: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 29 6

25. Si:

A =

[5 4

2 6

]

B =

[4 1

5 1

]

C =

[6 6

10 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:

26. 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, 5 piezas del tipo

b, y 2 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 3 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 2 armados del tipo A

y 4 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 2 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 6 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 5 objetos C y 2 objetos D

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

un objeto G se requieren 5 objetos E y 2 objetos F

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

4 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 1288

objetos A y 846 objetos B

3 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 1428

objetos A y 937 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:

28. 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.

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

tiene solucion unica.

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

tiene infinitas soluciones.

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

ne solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Cierto

3) Falso

Respuesta:

29. Si

A =

8 1 7 5

4 6 4 1

4 6 2 5

8 7 3 5

determine:

1. M42 2. M41

3. M31 4. M11

5. M23

Respuesta:

30. 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:

Page 203: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 29 7

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

minante de la matriz: −2− λ 2 2

0 2− λ 3

0 3 2− λ

Respuesta:

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

|A| = −4 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) AT B A−1

Respuesta:

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

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R4 ← R4 − 3R2

3. R3 ← R3 + 6R1

4. R1 ← 2R1

la convierten en la matriz:4 1 5 2 1

0 4 4 5 4

0 −8 −5 −6 −3

0 0 0 0 2

0 0 0 1 2

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

−1 −1 1 0 1 −1 1

0 1 1 0 1 1 0

0 0 1 1 0 0 0

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

−1 −1 1 0 0 0 0

0 1 1 1 0 0 0

1 −1 −1 0 −1 0 0

−1 0 0 0 1 1 0

−1 −1 −1 0 1 1 1

Calcule los determinantes de:

a)(A−1

)Tb) AT B A

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

R3 ← 3R3

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

R3 ← R3 + 3R2

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

R3 ↔ R2

Respuesta:

35. 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

diferente de cero.

d) Si (A 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) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

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Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:30

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R5 ← R5 + 4R2

b) R5 ↔ R2

c) R4 ← R4 + 5R2

d) R5 ← 4R5

e) R5 ← 2R5

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 4 el renglon 2 multiplicado por 5

2) Multiplicar el renglon 5 por 2

3) Intercambiar los renglones 5 y 4

4) Sumarle al renglon 5 el renglon 2 multiplicado por 4

5) Multiplicar el renglon 5 por 4

6) Intercambiar los renglones 5 y 2

Respuesta:

2. Para la matriz A 4 3 −3

9 −3 5

−3 −2 6

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

A despues de aplicarle

1) R1 ← R1 + 4R2

2) R1 ← R1 + 4R3

3) R3 ← R3 + 4R1

4) R3 ↔ R1

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)

0 −2 −2 −2

2 3 −1 3

0 3 −3 3

b)

2 2 −2 −2

0 1 0 −3

0 0 1 −3

c)

2 −4 −2 4

0 3 0 3

0 0 2 3

d)

2 1 −2 2

1 2 1 3

0 −3 −3 1

e)

1 −2 1 1

0 3 −3 3

0 2 3 3

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R3 ← 12 R3

2) R1 ← R1 + 2R3

3) R1 ← 12 R1

4) R1 ↔ R2

5) R3 ← R3 − 23 R2

6) R1 ← R1 + 1R3

7) R1 ← R1 − 2R2

8) R1 ← R1 + 1R3

9) R1 ← 12 R1

10) R2 ← R2 − 12 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[2 3 −1

0 −4 2

]b)

[0 0 0

0 4 −1

]c)

[1 2 0

0 0 0

]d)

[1 2 1

0 1 −2

]e)

[0 0 0

0 0 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 30 2

2) Escalonada pero no 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 −2

b)

1 −4 2 4

0 1 1 1

0 0 0 −1

0 0 0 0

c)

1 1 1 −2

0 0 1 −3

0 0 1 0

0 0 0 0

d)

1 −4 3 1

0 1 1 1

0 0 4 4

0 0 0 0

e)

1 0 0 0 −3

0 0 1 0 −3

0 0 0 1 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 −4 −5

−3 −1 −10 −9

−2 −2 −8 −10

b)

3 3 −1 −8

6 6 −1 −14

9 11 −4 −32

c)

−1 −1 −4 −5

−3 −1 −10 −9

−2 −2 −8 −10

d)

3 −1 −12 12

6 −4 −30 30

6 0 −18 18

−6 −2 12 −12

e)

−1 −2 −1 9

2 3 0 −11

2 5 3 −23

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 4o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 3o 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. 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 580 para ensamble,

125 para pruebas, y 110 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo canon.

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, $3 en

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

gasta $6 en papel, $4 en ilustraciones, y $8 en pastas. Y

para los empastados en piel, gasta $7 en papel, $11 en

ilustraciones, y $22 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $404 en papel, $282 en ilustraciones, y $450 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. 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

Page 206: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 30 3

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 = 20o, Tb = 30o, Tc = 39o

Td = 11o, Te = 25o, Tf = 26o

Reporte solo el valor de T3.

Respuesta:

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

a) Si un SEL homogeneo 9× 9 tiene una matriz aumen-

tada reducida 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 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

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) 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a,d, c]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 4, 0, 5 >

b) < 0, 1, 0 >

c) < 0, 1, 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) 4 a + 5 c

2) a + c

3) a + c + d

4) d

5) a

6) c + d

7) 2 a + 2 c + 4 d

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e,d,a]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0

0 1

1 0

b)

0 0 1 0

0 0 0 0

1 1 0 1

c)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

d)

1 0 0

0 0 0

0 1 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, e]

2) [e,d, e]

3) [e,a,a]

4) [a,d]

5) [e,a, e, e]

6) [a,d, e]

7) [a,a, e,a]

8) [e,a,d]

Respuesta:

Page 207: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 30 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 3) de

0 0

1 0

1 0

·

[0 1 1

0 1 1

]

2. (1, 1) de

[1 1 1

1 0 1

0 0 0

0 1 1

1 1 0

3. (3, 2) de

1 1

1 0

1 0

·

[0 0

0 0

]

4. (2, 1) de

[0 0 0

1 0 1

1 1

1 0

1 1

5. (1, 2) de

1 0 1

0 1 1

0 1 0

·

0 1

1 0

0 0

Respuesta:

15. Si

A =

3 3 −2

1 −3 4

3 −3 −3

B =

−3 −1 2

3 3 −2

0 3 −3

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

4 1 2

1 4 6

4 4 4

3 −3 −4

x 4 5

y 2 1

z 5 2

=

19 28 25

25 42 21

28 44 32

−6 −14 4

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean A y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) Z ·A = D

b) Z ·D = A

c) A · Z = D

d) A−1 · Z = D

e) D−1 · Z = A

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = A−1 ·D2) Z = A ·D3) Z = D−1 ·A4) Z = A ·D−1

5) Z = D ·A−1

6) Z = D ·A

Respuesta:

18. Sean A y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) ZT ·AT = DT

b) ZT ·A = DT

c) A · ZT = DT

d) A · ZT = D

e) AT · ZT = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z =(AT

)−1

·DT

2) Z = D ·(A−1

)T3) Z = A−1 ·DT

4) Z = D ·A−1

5) Z = DT ·(AT

)−1

6) Z = A−1 ·D

7) Z =(AT

)−1

·D

8) Z = DT ·A−1

Respuesta:

19. Sean B y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) B−1 ·Y−1 = C−1

b) Y−1 ·B−1 = C−1

c) Y−1 ·B = C

d) Y−1 ·B = C−1

e) B−1 ·Y−1 = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = B ·C−1

2) Y = B ·C3) Y = B−1 ·C−1

4) Y = C−1 ·B−1

5) Y = B−1 ·C

Page 208: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 30 5

6) Y = C ·B−1

7) Y = C ·B

8) Y = C−1 ·B

Respuesta:

20. Sean B y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Z

a) Z ·B ·C = D

b) C · Z ·B = D

c) B · Z ·C = D

d) B ·C · Z = D

e) C ·B · Z = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = B−1 ·C−1 ·D

2) Z = D ·B−1 ·C−1

3) Z = C−1 ·D ·B−1

4) Z = C−1 ·B−1 ·D

5) Z = B−1 ·D ·C−1

6) Z = D ·C−1 ·B−1

Respuesta:

21. Si:

A =

[0 3

−3 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 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[−3 1

−1 0

]

D =

[10 −3

−1 1

]

Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[2 1

−3 −1

]

C =

[4 −3

−1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:((

A XT)T

B

)T= C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−12 −14

2 6

]

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 1.

Respuesta:

25. Si:

A =

[5 3

2 6

]

B =

[5 2

3 1

]

C =

[7 7

7 4

]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

Page 209: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 30 6

Reporte el primer renglon.

Respuesta:

26. 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 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 4 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 5 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 2 armados del tipo C y 3 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 6 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 2 objetos D

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

un objeto G se requieren 2 objetos E y 5 objetos F

un objeto H se requieren 4 objetos E y 5 objetos F

2 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 568

objetos A y 652 objetos B

4 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 980

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:

28. 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 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 no tiene so-

lucion, entonces A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

29. Si

A =

3 8 2 4

5 2 2 3

8 3 3 3

4 8 4 2

determine:

1. C14 2. C34

3. M23 4. M22

5. M24

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −4− λ 2 −1

0 2− λ 2

0 2 2− λ

Respuesta:

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

|A| = 1 y |B| = −5

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:

Page 210: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 30 7

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

las operaciones elementales :

1. R4 ← R4 + 4R2

2. R2 ↔ R3

3. R3 ← R3 − 3R1

4. R1 ← 3R1

la convierten en la matriz:4 5 3 1 1

0 5 1 3 4

0 −15 2 −4 −7

0 0 0 0 4

0 0 0 1 5

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

−1 −1 1 1 0 1 −1

0 −1 1 0 0 −1 0

0 0 −1 0 1 0 0

0 0 0 1 0 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

0 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 1 −1 1 0 −1 0

0 0 0 −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

R6 ↔ R4

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

R6 ← R6 + 2R4

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

R6 ← 2R6

Respuesta:

35. 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 diferente de cero.

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

solucion unica.

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:

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Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:31

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R3 ↔ R4

b) R3 ← R3 + 5R4

c) R3 ↔ R5

d) R5 ← R5 + 3R4

e) R3 ← 5R3

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 5 el renglon 4 multiplicado por 3

2) Intercambiar los renglones 3 y 5

3) Sumarle al renglon 3 el renglon 4 multiplicado por 5

4) Multiplicar el renglon 3 por 5

5) Multiplicar el renglon 3 por 4

6) Intercambiar los renglones 3 y 4

Respuesta:

2. Para la matriz A 10 1 3

−2 −3 2

6 −3 4

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

A despues de aplicarle

1) R2 ← R2 + 2R3

2) R3 ← R3 + 2R2

3) R2 ← R2 + 2R1

4) R3 ← 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)

5 2 2 −3

1 −1 3 2

0 3 −1 3

b)

0 −1 2 2

5 −3 −1 3

0 1 −3 2

c)

5 −10 −5 10

0 6 0 2

0 0 5 6

d)

1 −5 3 −1

0 6 1 −2

0 5 −1 −2

e)

5 5 −5 10

0 1 0 −3

0 0 1 −3

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← 15 R1

2) R1 ↔ R2

3) R1 ← R1 + 1R3

4) R2 ← R2 − 15 R1

5) R1 ← R1 + 5R3

6) R1 ← R1 − 5R2

7) R3 ← 15 R3

8) R3 ← R3 − 56 R2

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R1 ← 15 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[−2 2 2

0 0 0

]b)

[1 −1 0

0 0 1

]c)

[1 0 4

0 1 1

]d)

[0 1 −1

−1 0 −3

]e)

[1 −3 −3

1 −2 2

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 31 2

2) Escalonada reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 −2 2 2

0 1 1 −1

0 0 5 1

0 0 0 0

b)

1 0 1 0

0 1 1 −2

0 0 7 1

c)

1 4 −2 −2

0 1 1 3

0 0 0 −2

0 0 0 0

d)

1 1 1 3

0 1 0 −1

0 2 0 −2

e)

1 1 1 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) Inconsistente

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

3 3 3 −9

9 9 10 −26

−3 −1 0 10

b)

3 2 −2 −3

6 7 −5 −8

6 13 −4 −15

c)

−2 3 −4 −7

2 0 −2 −2

−6 15 −24 −39

2 −9 16 25

d)

2 2 −1 −5

4 4 0 −12

−4 −4 2 10

e)

−2 −1 2 −1

4 1 −1 −3

−4 −4 13 −18

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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,

300 g de brasileno y 100 g de jamaquino. El comerciante

dispone de 26 kg de grano dominicano, 26 kg de grano

brasileno, y 8 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. 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 dura,

gasta $6 en papel, $4 en ilustraciones, y $10 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $7 en papel, $11 en

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

gastar $421 en papel, $297 en ilustraciones, y $670 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. 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 532 para ensamble,

112 para pruebas, y 96 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo canon.

Respuesta:

10. Un aspecto importante del estudio de la Transferencia de

Calor es determinar la temperatura en estado estable de

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 31 3

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 = 35o, Tb = 35o, Tc = 16o

Td = 35o, Te = 20o, Tf = 30o

Reporte solo el valor de T1.

Respuesta:

11. 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 8 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

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

cida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

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 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) 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a, f , e]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 1, 1 >

b) < 0, 1, 0 >

c) < 1, 1, 1 >

d) < 0, 0, 1 >

e) < 5, 3, 4 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a + e + f

2) f

3) 3 a + 2 f

4) e + f

5) 5 a + 4 e + 3 f

6) a + f

7) e

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f ,d, c]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1

1 0

0 0

b)

0 0 1

1 0 0

0 1 0

c)

1 0 1

0 1 0

0 0 0

d)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

e)

0 0

1 0

0 1

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 31 4

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A ·X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [d, f , c]

2) [c, c, f , c]

3) [d,d, f , f ]

4) [d, f ]

5) [f , c, c]

6) [d, c, f ]

7) [d, c]

8) [f ,d, f ]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 2) de

0 0

1 0

1 0

·

[0 1 1

1 0 1

]

2. (2, 2) de

[0 0 0

1 1 0

0 0 0

0 0 1

1 1 1

3. (1, 1) de

0 1

1 1

0 0

·

[1 1

0 1

]

4. (1, 1) de

[1 0 1

0 1 1

0 1

0 1

0 1

5. (1, 2) de

1 1 1

0 0 1

1 0 0

·

1 0

1 0

1 0

Respuesta:

15. Si

A =

4 2 0

4 −2 3

5 5 −3

B =

1 0 −1

4 −3 5

−3 −1 2

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

16. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 4 2 6

5 2 1

x y z

2 4 4 −2

1 2 3 −1

1 6 5 −5

=

16 56 52 −40

13 30 31 −17

9 30 31 −21

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean A y B dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) A · Z = B

b) Z ·B−1 = A

c) Z ·A = B

d) B−1 · Z = A

e) Z ·B = A

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = A ·B−1

2) Z = A−1 ·B3) Z = A ·B4) Z = B−1 ·A5) Z = B ·A−1

6) Z = B ·A

Respuesta:

18. Sean A y B dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) YT ·AT = B

b) AT ·YT = B

c) AT ·YT = BT

d) A ·YT = B

e) YT ·A = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = BT ·A−1

2) Y = B ·A−1

3) Y = BT ·(AT

)−1

4) Y = A−1 ·B

5) Y =(AT

)−1

·B

6) Y =(AT

)−1

·BT

7) Y = A−1 ·BT

8) Y = B ·(A−1

)TRespuesta:

19. Sean B y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) X−1 ·B−1 = C

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 31 5

b) X−1 ·B = C

c) X−1 ·B−1 = C−1

d) B−1 ·X−1 = C

e) B ·X−1 = C−1

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = B−1 ·C2) X = B−1 ·C−1

3) X = C−1 ·B4) X = B ·C−1

5) X = B ·C6) X = C−1 ·B−1

7) X = C ·B8) X = C ·B−1

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y C una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) A ·Y ·B = C

b) Y ·B ·A = C

c) Y ·A ·B = C

d) B ·A ·Y = C

e) A ·B ·Y = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = A−1 ·C ·B−1

2) Y = C ·B−1 ·A−1

3) Y = B−1 ·A−1 ·C4) Y = B−1 ·C ·A−1

5) Y = C ·A−1 ·B−1

6) Y = A−1 ·B−1 ·C

Respuesta:

21. 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:

22. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[3 1

−4 −1

]

C =

[0 3

1 −2

]

D =

[−3 −13

−2 7

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[4 −1

−3 1

]

C =

[2 0

1 −1

]

D =

[−2 −1

−6 4

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[4 4

4 1

]

C =

[−8 20

1 −3

]

D =

[4 −1

1 −4

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 31 6

25. Si:

A =

[4 3

4 3

]

B =

[3 4

2 3

]

C =

[8 7

3 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:

26. 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 3 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 2 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 3 armados del tipo A

y 3 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 5 armados del tipo C y 2 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 4 armados tipo E y 6 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 2 As y 4 Bs

un D se requieren 5 As y 5 Bs

un G se requieren 4 Es y 5 Fs

un H se requieren 5 Es y 2 Fs

un G se requieren 215 As y 275 Bs

un H se requieren 188 As y 246 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:

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

de las siguientes afirmaciones:

a) Si la matriz A no es invertible, entonces A ·A 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 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) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

29. Si

A =

4 4 2 6

1 2 2 6

3 5 8 2

2 1 6 1

determine:

1. M43 2. C11

3. M34 4. M12

5. C33

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −4− λ 3 −1

0 5− λ 3

0 3 5− λ

Respuesta:

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 31 7

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

|A| = −5 y |B| = −4

calcule los determinantes de las matrices:

i) (2 A)−1

ii) A (2 B)T

iii) AT B

iv) BT AT B−1 A−1

v) AT B A−1

Respuesta:

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

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R3 ← R3 − 2R1

3. R1 ← 5R1

4. R4 ← R4 − 5R2

la convierten en la matriz:2 3 4 4 1

0 5 3 4 3

0 20 13 20 17

0 0 0 0 4

0 0 0 3 2

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 −1 0 1 1 −1 1

0 −1 1 0 1 1 0

0 0 −1 0 1 0 1

0 0 0 −1 0 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 0 −1 0 0 0 0

0 1 0 1 0 0 0

1 0 0 −1 −1 0 0

−1 −1 −1 0 0 −1 0

−1 1 1 1 −1 0 −1

Calcule los determinantes de:

a)(AT)−1

b) BT A B

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

R4 ← R4 + 4R5

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

R4 ← 4R4

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

R4 ↔ R5

Respuesta:

35. 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 BT) x = b tiene solucion para todo b, entonces

det(B) es diferente de cero.

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

det(A) es 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

infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

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Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:32

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R3 ↔ R4

b) R3 ← 4R3

c) R3 ← R3 + 4R6

d) R3 ← 6R3

e) R4 ← R4 + 3R6

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 3 por 4

2) Multiplicar el renglon 3 por 6

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

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

5) Intercambiar los renglones 3 y 6

6) Intercambiar los renglones 3 y 4

Respuesta:

2. Para la matriz A −1 1 3

8 2 −3

−3 1 3

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

A despues de aplicarle

1) R3 ← R3 − 2R2

2) R3 ↔ R2

3) R1 ← −2R1

4) R1 ↔ R3

5) R3 ← R3 − 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 3 −2 2

1 −2 −3 −2

0 −3 −2 −2

b)

5 10 −5 15

0 6 0 −1

0 0 5 6

c)

5 5 −5 15

0 1 0 1

0 0 1 −2

d)

1 −5 3 −3

0 6 −2 1

0 5 3 −2

e)

0 3 1 −1

5 1 −3 1

0 1 −3 −2

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 − 5R2

2) R1 ← R1 + 5R3

3) R1 ← 15 R1

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R1 ← 15 R1

6) R1 ↔ R2

7) R3 ← 15 R3

8) R2 ← R2 − 15 R1

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R3 ← R3 − 56 R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[−4 −2 −2

0 −3 −2

]b)

[0 0 0

0 2 −2

]c)

[4 4 −4

0 0 0

]d)

[0 0 1

0 0 0

]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, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 32 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 −4

0 0 3 1

b)

1 0 0 −4

0 1 1 2

0 0 0 −2

c)

1 1 1 −1

0 1 0 3

0 2 0 6

d)

1 1 −4 4

0 0 1 −3

0 0 4 0

0 0 0 0

e)

1 2 −3 −1

0 1 1 −4

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)

−1 −1 −1 2

−4 −4 −3 7

1 4 4 1

b)

−1 −2 −1 −2

1 2 3 0

2 4 2 4

c)

−2 3 2 6

−4 4 6 6

4 −10 2 −26

0 0 0 0

d)

−2 2 4 −2

−4 3 7 −2

−4 1 5 2

2 −5 −7 8

e)

−1 −2 −1 −2

1 2 3 0

2 4 2 4

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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, 2), Q(2, 1), y R(4, 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, $3 en

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

gasta $5 en papel, $5 en ilustraciones, y $12 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $8 en papel, $14 en

ilustraciones, y $30 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $364 en papel, $380 en ilustraciones, y $828 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. 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 200 g

de dominicano, 200 g de costarriqueno y 100 g de etıope.

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

minicano, 300 g de costarriqueno y 100 g de etıope. El

comerciante dispone de 24 kg de grano dominicano, 31 kg

de grano costarriqueno, y 10 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:

10. 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 220: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 32 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 = 19o, Tb = 11o, Tc = 10o

Td = 14o, Te = 33o, Tf = 31o

Reporte solo el valor de T2.

Respuesta:

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

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

cida con 7 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 es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

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

tada reducida con 3 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) 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e, c,b]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 4, 4, 2 >

b) < 4, 0, 5 >

c) < 1, 1, 1 >

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) 2 b + 4 c + 4 e

2) c

3) b + c + e

4) b + e

5) 5 b + 4 e

6) e

7) b + c

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c, e, f ]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0 1 1

1 1 0 0

0 0 0 0

b)

0 1

1 0

0 0

c)

1 0

0 0

0 1

d)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

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) [c, e, c]

2) [c, f ]

Page 221: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 32 4

3) [c, f , f ]

4) [e, e, c, c]

5) [e, f , c]

6) [e, c]

7) [f , e, c]

8) [c, f , c, c]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 1) de

1 0

1 0

1 0

·

[1 1 0

0 0 1

]

2. (2, 1) de

[0 0 0

0 1 0

0 1 0

0 1 1

0 0 1

3. (1, 1) de

0 1

0 0

0 0

·

[1 0

1 1

]

4. (2, 2) de

[1 1 1

1 0 0

1 1

1 1

1 1

5. (1, 1) de

0 0 0

1 1 1

1 0 1

·

0 1

0 1

0 0

Respuesta:

15. Si

A =

4 5 −2

5 5 −2

0 1 0

B =

1 0 −3

−3 5 0

1 −2 −3

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

16. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 4 4 2

2 3 1

x y z

3 3 3 0

2 4 1 −2

2 5 3 −3

=

24 38 22 −14

14 23 12 −9

14 24 14 −10

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) D ·Y = C

b) D−1 ·Y = C

c) Y ·D = C

d) Y ·C = D

e) C ·Y = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = C−1 ·D2) Y = D−1 ·C3) Y = D ·C−1

4) Y = C ·D5) Y = C ·D−1

6) Y = D ·C

Respuesta:

18. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) CT · ZT = DT

b) ZT ·C = D

c) CT · ZT = D

d) C · ZT = DT

e) ZT ·CT = DT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = DT ·(CT)−1

2) Z = C−1 ·DT

3) Z = DT ·C−1

4) Z = C−1 ·D5) Z = D ·C−1

6) Z =(CT)−1

·DT

7) Z =(CT)−1

·D

8) Z = D ·(C−1

)TRespuesta:

19. Sean A y B dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) A ·X−1 = B−1

b) X−1 ·A = B−1

c) X−1 ·A−1 = B−1

d) A−1 ·X−1 = B

e) X−1 ·A = B

Page 222: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 32 5

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = A ·B−1

2) X = B−1 ·A−1

3) X = A−1 ·B−1

4) X = B ·A

5) X = B ·A−1

6) X = A ·B

7) X = A−1 ·B

8) X = B−1 ·A

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y C una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en X

a) X ·A ·B = C

b) A ·X ·B = C

c) X ·B ·A = C

d) A ·B ·X = C

e) B ·A ·X = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = A−1 ·C ·B−1

2) X = C ·A−1 ·B−1

3) X = B−1 ·C ·A−1

4) X = C ·B−1 ·A−1

5) X = A−1 ·B−1 ·C

6) X = B−1 ·A−1 ·C

Respuesta:

21. Si:

A =

[2 0

2 2

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[2 −3

1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[3 1

−4 −1

]

C =

[−2 −3

1 −3

]

D =

[4 6

−2 10

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[3 −4

1 −1

]

C =

[−2 −3

1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

((A X−1

)TB)T

= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[4 3

−11 −1

]

C =

[2 1

−3 −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 1.

Respuesta:

Page 223: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 32 6

25. Si:

A =

[5 3

5 6

]

B =

[3 5

5 5

]

C =

[7 9

7 10

]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:

26. 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 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 2 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 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 2 armados del tipo C y 4 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 4 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 5 Bs

un E se requieren 2 Cs y 5 Ds

un F se requieren 3 Cs y 3 Ds

un G se requieren 108 As y 195 Bs

un H se requieren 144 As y 255 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:

28. 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 AT es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

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 ·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) Cierto

3) Falso

Respuesta:

29. Si

A =

2 5 7 4

7 1 6 8

7 5 5 5

8 3 6 6

determine:

1. C22 2. C31

3. C24 4. C34

5. C42

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −5− λ 3 −3

0 1− λ 1

0 1 1− λ

Respuesta:

Page 224: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 32 7

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

|A| = −5 y |B| = −2

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−3 A)−1

ii) A (−3 B)T

iii) A−1 B

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

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

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R1 ← −5R1

3. R3 ← R3 + 4R1

4. R4 ← R4 − 6R2

la convierten en la matriz:1 3 5 2 3

0 1 1 2 3

0 −4 −1 −7 −9

0 0 0 0 4

0 0 0 2 4

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

−1 1 1 1 0 −1 −1

0 −1 −1 1 −1 −1 0

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 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 1 0 1 −1 0 0

1 1 1 1 0 1 0

1 1 −1 0 1 0 −1

Calcule los determinantes de:

a)(A−1

)Tb) AT B A

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

R3 ← R3 + 3R6

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

R3 ← 3R3

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

R3 ↔ R6

Respuesta:

35. 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 AT x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

c) Si (A B) 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 (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 225: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:33

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R6 ↔ R5

b) R6 ↔ R3

c) R6 ← 5R6

d) R5 ← R5 + 6R3

e) R6 ← 3R6

Dentro de la lista:

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

2) Intercambiar los renglones 6 y 3

3) Multiplicar el renglon 6 por 3

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

5) Multiplicar el renglon 6 por 5

6) Intercambiar los renglones 6 y 5

Respuesta:

2. Para la matriz A 8 −2 6

1 −2 −4

7 1 −3

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

A despues de aplicarle

1) R3 ↔ R1

2) R1 ← R1 − 4R2

3) R1 ↔ R2

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)

5 −5 −5 5

0 6 0 3

0 0 5 6

b)

0 2 1 −2

5 1 −2 −3

0 −1 1 3

c)

5 5 −5 15

0 1 0 3

0 0 1 1

d)

1 −5 3 −1

0 6 2 −1

0 5 −1 −3

e)

5 −1 2 −2

1 −2 3 1

0 −3 3 −3

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R3 ← R3 − 56 R2

2) R3 ← 15 R3

3) R1 ← R1 − 5R2

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R1 ↔ R2

6) R1 ← 15 R1

7) R2 ← R2 − 15 R1

8) R1 ← R1 + 5R3

9) R1 ← 15 R1

10) R1 ← R1 + 1R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 3 −3

−3 −4 2

]

b)

1 0

0 0

0 0

c)

[1 −3 2

1 −2 −4

]d)

[−4 3 4

0 −2 1

]e)

[1 3 0

0 0 1

]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, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 33 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 1 4

0 1 0 4

0 2 0 8

b)

1 −2 −3 −1

0 1 1 4

0 0 0 −2

0 0 0 0

c)

1 4 −1 1

0 1 1 −3

0 0 3 2

0 0 0 0

d)

1 0 0 0 −2

0 1 0 0 1

0 0 1 0 2

e)

1 0 1 0

0 1 1 −4

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 2 −1 1

−2 6 −3 5

1 4 −3 7

0 0 0 0

b)

−2 3 3 7

−6 11 7 23

2 −5 1 −7

c)

2 4 2 6

6 12 9 24

4 8 4 12

d)

3 −1 −1 −2

9 −3 −2 −8

9 0 0 −9

e)

−1 −2 −1 −5

2 2 −2 4

2 −2 −10 −8

−3 −2 5 −3

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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, $4 en

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

gasta $4 en papel, $5 en ilustraciones, y $11 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $6 en papel, $14 en

ilustraciones, y $26 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $288 en papel, $375 en ilustraciones, y $572 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. 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 320 para ensamble,

68 para pruebas, y 63 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 21oF 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 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:

10. 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

Page 227: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 33 3

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 = 21o, Tb = 14o, Tc = 36o

Td = 33o, Te = 25o, Tf = 23o

Reporte solo el valor de T2.

Respuesta:

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

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

cida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

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

cida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

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

tada reducida con 3 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c, e, f ]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 5, 2, 3 >

b) < 1, 1, 1 >

c) < 1, 0, 1 >

d) < 0, 1, 0 >

e) < 2, 5, 0 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) 5 c + 2 e + 3 f

2) e

3) 2 c + 5 e

4) c + e

5) f

6) c + f

7) c + e + f

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c, f ,d]

para las diferentes matrices X:

a)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

b)

0 0

1 0

0 1

c)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

d)

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) [f , f , c, c]

2) [c,d,d]

3) [f , c,d]

4) [c,d]

5) [f ,d]

6) [d, c, c]

7) [d, f , c]

8) [c,d, c, f ]

Respuesta:

Page 228: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 33 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 2) de

1 0

1 0

0 0

·

[1 0 0

1 0 1

]

2. (1, 1) de

[0 0 1

0 1 0

1 0 0

0 0 0

1 0 0

3. (3, 1) de

1 0

0 0

0 0

·

[1 1

1 0

]

4. (2, 1) de

[1 0 0

0 1 0

1 1

0 0

0 0

5. (2, 2) de

0 0 0

0 0 1

1 1 0

·

1 1

0 0

0 0

Respuesta:

15. Si

A =

−3 −1 2

−3 0 1

5 −2 −3

B =

5 −2 2

1 −3 1

4 1 −1

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

1 2 6

5 6 3

4 6 6

−4 −4 3

x 1 4

y 4 1

z 1 2

=

33 15 18

26 32 32

40 34 34

7 −17 −14

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean A y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) C−1 · Z = A

b) Z ·C = A

c) Z ·C−1 = A

d) C · Z = A

e) A · Z = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = C ·A−1

2) Z = A ·C−1

3) Z = C ·A4) Z = A−1 ·C5) Z = C−1 ·A6) Z = A ·C

Respuesta:

18. Sean A y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) AT ·YT = DT

b) YT ·A = D

c) A ·YT = DT

d) YT ·AT = D

e) YT ·AT = DT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y =(AT

)−1

·D

2) Y = A−1 ·DT

3) Y = DT ·(AT

)−1

4) Y = A−1 ·D

5) Y =(AT

)−1

·DT

6) Y = D ·A−1

7) Y = DT ·A−1

8) Y = D ·(A−1

)TRespuesta:

19. Sean A y B dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y−1 ·A−1 = B−1

b) A−1 ·Y−1 = B

c) Y−1 ·A = B

d) A ·Y−1 = B−1

e) Y−1 ·A−1 = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = A ·B−1

2) Y = A−1 ·B−1

3) Y = B−1 ·A4) Y = B−1 ·A−1

5) Y = B ·A

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 33 5

6) Y = B ·A−1

7) Y = A ·B8) Y = A−1 ·B

Respuesta:

20. Sean B y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Z

a) B ·C · Z = D

b) Z ·C ·B = D

c) B · Z ·C = D

d) C · Z ·B = D

e) C ·B · Z = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = C−1 ·D ·B−1

2) Z = B−1 ·D ·C−1

3) Z = B−1 ·C−1 ·D4) Z = D ·C−1 ·B−1

5) Z = C−1 ·B−1 ·D6) Z = D ·B−1 ·C−1

Respuesta:

21. Si:

A =

[0 −4

4 0

]

B =

[−2 −3

1 1

]

C =

[−2 −3

1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−4 −3

−1 −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 =

[4 −1

−3 1

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[−1 −1

−3 1

]

D =

[7 0

8 −2

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[3 1

3 3

]

C =

[4 −15

1 −5

]

D =

[4 3

−3 4

]Resuelva para Y el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

25. Si:

A =

[6 2

4 3

]

B =

[2 1

5 2

]

C =

[4 2

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:

Page 230: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 33 6

26. 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 4 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 5 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 5 armados del tipo C y 4 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 6 armados tipo E y 6 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 5 objetos B

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

un objeto G se requieren 2 objetos E y 3 objetos F

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

3 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 1112

objetos A y 1241 objetos B

2 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 976

objetos A y 1090 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:

28. 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 solucion unica, entonces

A es invertible.

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

tiene solucion unica.

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

ne infinitas soluciones.

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

solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

29. Si

A =

8 2 2 6

5 5 1 3

5 5 6 3

8 7 3 1

determine:

1. C11 2. M12

3. M33 4. C13

5. M22

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −1− λ 1 4

0 2− λ 3

0 3 2− λ

Respuesta:

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

|A| = 3 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:

Page 231: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 33 7

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

las operaciones elementales :

1. R4 ← R4 − 6R2

2. R1 ← −4R1

3. R2 ↔ R3

4. R3 ← R3 + 5R1

la convierten en la matriz:4 5 4 3 2

0 0 3 2 2

0 2 2 2 2

0 0 0 2 5

0 0 0 4 14

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 0 −1 −1 −1 −1 0

0 1 −1 0 −1 −1 −1

0 0 1 1 −1 1 0

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 −1 1 1 0 0 0

1 0 1 1 1 0 0

1 1 −1 1 0 1 0

1 0 −1 0 −1 −1 −1

Calcule los determinantes de:

a)(A−1

)Tb) BT A B

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

R3 ↔ R6

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

R3 ← 3R3

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

R3 ← R3 + 3R6

Respuesta:

35. 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 det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

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

det(A) es cero.

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

diferente de cero.

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

det(B) es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

Page 232: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:34

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R4 ↔ R5

b) R5 ← R5 + 4R3

c) R4 ← 5R4

d) R4 ← 3R4

e) R4 ↔ R3

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 4 por 3

2) Sumarle al renglon 5 el renglon 3 multiplicado por 4

3) Multiplicar el renglon 4 por 5

4) Intercambiar los renglones 4 y 5

5) Intercambiar los renglones 4 y 3

6) Sumarle al renglon 4 el renglon 3 multiplicado por 5

Respuesta:

2. Para la matriz A 3 1 3

1 −2 −5

3 −2 4

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 + 4R3

5) R2 ← R2 + 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)

7 7 −7 14

0 1 0 2

0 0 1 −1

b)

1 −7 2 −3

0 8 2 3

0 7 −2 3

c)

7 −7 −7 −21

0 8 0 1

0 0 7 8

d)

0 −3 −1 −3

7 −2 2 2

0 −3 −3 3

e)

7 3 1 2

1 3 1 1

0 1 −2 2

indique cual 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) R2 ← R2 − 17 R1

4) R3 ← 17 R3

5) R1 ← R1 + 1R3

6) R1 ← R1 + 7R3

7) R3 ← R3 − 78 R2

8) R1 ↔ R2

9) R1 ← 17 R1

10) R1 ← 17 R1

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[−1 2 −3

0 4 −3

]b)

[0 3 0

−3 2 −1

]

c)

1 0

0 0

0 0

d)

[1 3 1

0 1 −3

]e)

[0 0 1

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, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 34 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 1 0

0 1 1 3

0 0 7 1

b)

1 1 −4 −1

0 1 1 1

0 0 0 −2

0 0 0 0

c)

1 1 2 4

0 0 1 −1

0 0 1 0

0 0 0 0

d)

1 0 0 −2

0 1 1 4

0 0 0 −2

e)

1 −1 2 −2

0 1 1 −3

0 0 8 −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 −1 3 0

−2 −4 10 −6

1 3 −7 6

−3 1 1 12

b)

2 −2 3 −12

6 −6 12 −42

−2 2 −3 12

c)

2 −1 3 14

6 −5 11 50

4 −8 15 58

d)

−1 −1 3 0

−2 −4 10 −6

1 3 −7 6

−3 1 1 12

e)

−1 −1 0 5

−2 1 3 1

−3 −3 0 15

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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, $3 en

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

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

para los empastados en piel, gasta $8 en papel, $12 en

ilustraciones, y $20 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $365 en papel, $337 en ilustraciones, y $486 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 (1, 3), Q(2, 2), y R(4, 4). 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 532 para ensamble,

115 para pruebas, y 102 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo lenta-pero-segura.

Respuesta:

10. 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

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 34 3

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 = 22o, Tb = 10o, Tc = 40o

Td = 30o, Te = 37o, Tf = 32o

Reporte solo el valor de T1.

Respuesta:

11. 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 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 6 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

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

tada reducida con 6 pivotes, entonces el sistema tiene

infinitas soluciones.

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

tada reducida con 3 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f ,d,a]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 1, 1 >

b) < 0, 1, 0 >

c) < 5, 5, 0 >

d) < 4, 4, 4 >

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

2) d

3) a + f

4) 5 d + 5 f

5) a + d + f

6) 4 a + 4 d + 4 f

7) f

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [e, c,d]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

b)

0 0

1 0

0 1

c)

0 1

1 0

0 0

d)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

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) [c, e, c]

2) [c, e]

3) [e,d, e, e]

4) [d, c, e]

5) [c,d]

6) [e, c, e]

7) [c,d, e]

8) [d,d, e,d]

Respuesta:

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 34 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 1) de

1 1

0 0

0 0

·

[0 0 0

0 0 1

]

2. (1, 1) de

[0 0 1

0 1 1

0 1 0

0 1 0

1 1 0

3. (3, 1) de

1 1

1 0

1 0

·

[1 1

0 1

]

4. (2, 2) de

[0 0 0

1 0 0

1 0

0 0

0 1

5. (1, 1) de

0 1 1

0 1 1

1 1 1

·

0 1

0 1

1 0

Respuesta:

15. Si

A =

4 −1 5

2 1 3

5 5 −1

B =

2 −3 2

1 1 2

3 0 3

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

16. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 1 6 4

x y z

1 6 6

4 5 2 −1

1 6 2 −5

1 5 1 −4

=

14 61 18 −47

11 42 11 −31

16 71 20 −55

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y ·B−1 = D

b) Y ·D−1 = B

c) D ·Y = B

d) B ·Y = D

e) Y ·B = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = B−1 ·D2) Y = D ·B−1

3) Y = B ·D4) Y = D−1 ·B5) Y = B ·D−1

6) Y = D ·B

Respuesta:

18. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) XT ·C = D

b) XT ·CT = DT

c) C ·XT = DT

d) C ·XT = D

e) XT ·C = DT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = DT ·C−1

2) X = C−1 ·DT

3) X = C−1 ·D

4) X = D ·(C−1

)T5) X =

(CT)−1

·DT

6) X = DT ·(CT)−1

7) X = D ·C−1

8) X =(CT)−1

·D

Respuesta:

19. Sean A y B dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) A−1 ·X−1 = B

b) A ·X−1 = B−1

c) X−1 ·A−1 = B

d) X−1 ·A = B−1

e) A−1 ·X−1 = B−1

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = B ·A−1

2) X = A ·B−1

3) X = B−1 ·A−1

4) X = B ·A5) X = A−1 ·B−1

6) X = A ·B

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 34 5

7) X = B−1 ·A8) X = A−1 ·B

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y C una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en X

a) X ·B ·A = C

b) B ·A ·X = C

c) X ·A ·B = C

d) A ·B ·X = C

e) A ·X ·B = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = B−1 ·C ·A−1

2) X = A−1 ·C ·B−1

3) X = A−1 ·B−1 ·C4) X = B−1 ·A−1 ·C5) X = C ·B−1 ·A−1

6) X = C ·A−1 ·B−1

Respuesta:

21. Si:

A =

[1 2

−1 2

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[4 −3

−1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−3 −4

1 1

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[3 −1

−1 −2

]

D =

[−6 −1

4 5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

23. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[2 1

−3 −1

]

C =

[3 2

3 1

]

D =

[−13 −7

−12 −4

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)−1 − 3 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−6 −16

2 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 1.

Respuesta:

25. Si:

A =

[6 3

4 6

]

B =

[4 1

2 5

]

C =

[8 6

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:

Page 237: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 34 6

26. 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 2 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 3 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 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 5 armados del tipo C y 5 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:

27. 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 4 objetos A y 3 objetos B

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

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

4 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 1296

objetos A y 748 objetos B

5 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 1940

objetos A y 1120 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:

28. 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 la matriz AT es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

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

tiene infinitas soluciones.

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:

29. Si

A =

3 8 8 3

6 8 4 8

8 1 4 6

1 6 2 8

determine:

1. C31 2. C12

3. C11 4. M22

5. C23

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −1− λ 1 4

0 4− λ 4

0 4 4− λ

Respuesta:

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

|A| = −1 y |B| = 5

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:

Page 238: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 34 7

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

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R1 ← 6R1

3. R4 ← R4 − 6R2

4. R3 ← R3 + 6R1

la convierten en la matriz:1 5 3 5 5

0 0 3 3 2

0 5 5 1 5

0 0 0 3 4

0 0 0 3 6

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

−1 0 0 1 1 −1 0

0 1 0 1 0 0 0

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 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 0 0 1 0 0 0

1 1 1 0 −1 0 0

−1 1 −1 −1 0 1 0

0 −1 1 −1 −1 −1 1

Calcule los determinantes de:

a) A−1

b) 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:

35. 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 det(A) es cero, entonces A x = 0 tiene infinitas

soluciones.

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

diferente de cero.

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

det(A) es cero.

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

tonces det(B) es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

Page 239: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:35

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R4 ↔ R2

b) R4 ↔ R5

c) R4 ← 2R4

d) R4 ← 5R4

e) R4 ← R4 + 2R5

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 2 el renglon 5 multiplicado por 4

2) Intercambiar los renglones 4 y 5

3) Multiplicar el renglon 4 por 2

4) Multiplicar el renglon 4 por 5

5) Sumarle al renglon 4 el renglon 5 multiplicado por 2

6) Intercambiar los renglones 4 y 2

Respuesta:

2. Para la matriz A 8 2 −1

6 3 −3

−3 −1 −5

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

A despues de aplicarle

1) R1 ← R1 + 3R3

2) R3 ← R3 + 3R1

3) R3 ↔ R2

4) R1 ↔ R3

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)

3 2 2 3

1 2 3 −2

0 2 −1 3

b)

3 3 −3 −9

0 1 0 −2

0 0 1 −3

c)

3 −9 −3 6

0 4 0 1

0 0 3 4

d)

1 −3 −3 1

0 4 3 −3

0 3 −1 −1

e)

0 3 −2 3

3 −2 −1 1

0 −2 3 −1

indique cual 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) R2 ← R2 − 13 R1

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R1 ↔ R2

6) R1 ← 13 R1

7) R1 ← R1 + 3R3

8) R1 ← R1 − 3R2

9) R1 ← 13 R1

10) R3 ← R3 − 34 R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 4 −1

1 3 −3

]b)

[1 0 −1

0 1 −2

]c)

[1 2 3

0 1 −4

]d)

[0 0 0

0 1 −3

]e)

[1 2 0

0 0 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 35 2

2) Escalonada pero no reducida

3) Diferente de la forma escalonada

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 1 −2

0 1 0 −3

0 2 0 −6

b)

1 −3 −3 −3

0 1 1 3

0 0 0 3

0 0 0 0

c)

1 1 −3 2

0 0 1 4

0 0 −3 0

0 0 0 0

d)

1 3 −4 −1

0 1 1 −4

0 0 6 4

0 0 0 0

e)

1 0 0 0 3

0 1 0 0 4

0 0 1 0 −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 3 −5 −7

−3 8 −14 −18

2 −5 9 11

1 −1 3 1

b)

3 −1 3 3

6 −2 7 9

12 −1 11 18

c)

−1 3 2 15

−3 12 8 57

1 6 6 27

d)

2 2 −2 −2

4 4 −1 2

6 6 −6 −6

e)

−1 3 4 −1

−3 8 11 −2

1 −3 −4 1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 10o mayor que

el promedio de temperaturas de las otras dos ciudades. En

Montreal fue 10o 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. Determine la ecuacion de la parabola con eje vertical

y = Ax2 +B x+ C

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

grano brasileno y grano keniano. Para una bolsa de mezcla

economica requiere 300 g de mexicano y 200 g de brasi-

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

mexicano, 200 g de brasileno y 100 g de keniano. Para una

bolsa de mezcla gourmet requiere 100 g de mexicano, 300

g de brasileno y 100 g de keniano. El comerciante dispone

de 23 kg de grano mexicano, 25 kg de grano brasileno, y

7 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:

10. 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

Page 241: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 35 3

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 = 31o, Tb = 16o, Tc = 32o

Td = 27o, Te = 22o, Tf = 38o

Reporte solo el valor de T3.

Respuesta:

11. 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 es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

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 homogeneo 8× 8 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 7 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f ,d, c]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 0, 1 >

b) < 1, 1, 1 >

c) < 5, 0, 2 >

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) c + f

2) c + d + f

3) c + d

4) f

5) 3 c + 2 d + 2 f

6) 2 c + 5 f

7) c

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c,b, f ]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0 1 0

0 0 0 0

1 1 0 1

b)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

c)

0 0

1 0

0 1

d)

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 0

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) [c, f ]

2) [b, f , c]

3) [b, f ]

4) [b, c, f , c]

5) [f ,b, c]

6) [c, f , f ]

7) [f , f , c, f ]

8) [c,b, c]

Respuesta:

Page 242: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 35 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 1) de

1 1

1 1

1 1

·

[1 0 1

0 0 1

]

2. (2, 1) de

[0 0 1

0 1 0

0 0 0

1 0 1

0 1 0

3. (1, 2) de

1 0

1 1

1 1

·

[1 1

0 1

]

4. (2, 1) de

[1 1 1

0 0 1

0 1

0 1

0 0

5. (3, 1) de

0 1 0

0 1 1

0 0 1

·

1 0

0 0

1 1

Respuesta:

15. Si

A =

3 0 2

2 0 1

−1 1 3

B =

−3 4 −2

4 −3 −1

0 3 5

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

16. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 1 5 1

x y z

2 3 6

6 4 5 2

2 3 2 −1

3 4 3 −1

=

19 23 18 −4

35 27 30 8

36 41 34 −5

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean B y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y ·B−1 = C

b) Y ·B = C

c) Y ·C = B

d) Y ·C−1 = B

e) C ·Y = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = C ·B−1

2) Y = B−1 ·C3) Y = C ·B4) Y = B ·C5) Y = B ·C−1

6) Y = C−1 ·B

Respuesta:

18. Sean A y B dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) A ·YT = B

b) AT ·YT = BT

c) YT ·AT = B

d) YT ·AT = BT

e) YT ·A = BT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y =(AT

)−1

·B

2) Y =(AT

)−1

·BT

3) Y = BT ·A−1

4) Y = B ·A−1

5) Y = A−1 ·BT

6) Y = A−1 ·B

7) Y = B ·(A−1

)T8) Y = BT ·

(AT

)−1

Respuesta:

19. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y−1 ·B = D−1

b) B ·Y−1 = D

c) Y−1 ·B−1 = D

d) B ·Y−1 = D−1

e) Y−1 ·B = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = D ·B2) Y = B−1 ·D−1

3) Y = B−1 ·D4) Y = D ·B−1

5) Y = B ·D6) Y = B ·D−1

Page 243: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 35 5

7) Y = D−1 ·B8) Y = D−1 ·B−1

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y ·A ·B = D

b) Y ·B ·A = D

c) B ·Y ·A = D

d) A ·B ·Y = D

e) A ·Y ·B = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = D ·A−1 ·B−1

2) Y = A−1 ·D ·B−1

3) Y = B−1 ·D ·A−1

4) Y = B−1 ·A−1 ·D5) Y = A−1 ·B−1 ·D6) Y = D ·B−1 ·A−1

Respuesta:

21. 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 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[4 −1

−3 1

]

B =

[2 1

−3 −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 =

[4 −3

−1 1

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[−4 −3

−1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

((A X−1

)TB)T

= C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−12 −13

1 3

]

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 + 4Y = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

25. Si:

A =

[4 4

5 6

]

B =

[4 3

1 4

]

C =

[6 5

2 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:

Page 244: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 35 6

26. 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 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 2 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 2 armados del tipo C y 3 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 4 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 4 Ds

un F se requieren 5 Cs y 5 Ds

un G se requieren 4 Es y 5 Fs

un H se requieren 5 Es y 2 Fs

un G se requieren 148 As y 214 Bs

un H se requieren 100 As y 140 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:

28. 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 A) x = 0 tiene solucion unica, enton-

ces A es invertible.

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 solucion unica, entonces

A es invertible.

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

infinitas soluciones.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

29. Si

A =

1 8 7 2

6 5 6 3

5 4 3 4

3 8 3 6

determine:

1. C32 2. M24

3. C43 4. M23

5. M44

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −3− λ 1 0

0 1− λ 2

0 2 1− λ

Respuesta:

32. 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) AT B A−1

v) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

Page 245: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 35 7

33. 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 + 2R2

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:5 5 1 2 5

0 2 1 2 5

0 −8 −3 −6 −15

0 0 0 0 2

0 0 0 2 1

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 −1 1 0 −1 0 0

0 −1 0 −1 −1 −1 0

0 0 1 1 1 −1 −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

0 −1 0 0 0 0 0

1 −1 1 0 0 0 0

0 −1 0 1 0 0 0

0 −1 0 0 1 0 0

−1 1 0 1 0 1 0

1 1 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

R3 ← 5R3

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

R3 ↔ R1

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

R3 ← R3 + 5R1

Respuesta:

35. 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 diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

infinitas soluciones.

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

tonces det(B) es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

Page 246: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:36

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ← 4R2

b) R2 ↔ R4

c) R2 ↔ R5

d) R2 ← 5R2

e) R5 ← R5 + 2R4

Dentro de la lista:

1) Sumarle al renglon 5 el renglon 4 multiplicado por 2

2) Sumarle al renglon 2 el renglon 4 multiplicado por 5

3) Multiplicar el renglon 2 por 4

4) Intercambiar los renglones 2 y 4

5) Multiplicar el renglon 2 por 5

6) Intercambiar los renglones 2 y 5

Respuesta:

2. Para la matriz A 4 2 3

−1 −2 1

−2 −2 −4

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

A despues de aplicarle

1) R3 ← R3 − 3R2

2) R2 ↔ R3

3) R3 ↔ R1

4) R2 ← −3R2

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)

2 −2 −2 4

0 3 0 −1

0 0 2 3

b)

2 2 −2 6

0 1 0 2

0 0 1 2

c)

1 −2 2 −2

0 3 −2 −1

0 2 3 −3

d)

2 3 −2 1

1 −3 −1 2

0 1 3 −1

e)

0 3 1 −1

2 −2 −3 3

0 −1 2 −3

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← 12 R1

2) R1 ↔ R2

3) R3 ← R3 − 23 R2

4) R3 ← 12 R3

5) R2 ← R2 − 12 R1

6) R1 ← R1 − 2R2

7) R1 ← R1 + 2R3

8) R1 ← 12 R1

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R1 ← R1 + 1R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 0 0

0 −2 −4

]b)

[1 −2 3

1 −2 4

]c)

[0 −4 −1

0 0 −3

]d)

[1 −1 0

0 0 0

]e)

[1 4 −3

0 1 −2

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

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Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 36 2

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada pero no reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 0 0 0 3

0 0 1 0 −4

0 0 0 1 −2

b)

1 1 1 −3

0 1 0 2

0 2 0 4

c)

1 4 1 3

0 1 1 −3

0 0 2 3

0 0 0 0

d)

1 0 1 0

0 1 1 −4

0 0 2 1

e)

1 0 0 −2

0 1 1 −4

0 0 0 3

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 −1 3

−3 6 0 3

−3 6 −3 9

b)

3 2 0 0

−3 −3 −3 −3

−3 −1 3 3

−6 −7 −9 −9

c)

3 2 0 0

−3 −3 −3 −3

−3 −1 3 3

−6 −7 −9 −9

d)

−1 2 −1 3

−3 6 0 3

−3 6 −3 9

e)

3 2 −1 −14

−3 −3 −1 9

−3 −5 −2 8

0 0 0 0

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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, 3), Q(2, 2), y R(4, 4). 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 $2 en papel, $2 en

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

gasta $2 en papel, $3 en ilustraciones, y $12 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $5 en papel, $11 en

ilustraciones, y $29 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $156 en papel, $226 en ilustraciones, y $676 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. 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 200 g de do-

minicano, 200 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 comercian-

te dispone de 30 kg de grano dominicano, 35 kg de grano

brasileno, y 10 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. 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

Page 248: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 36 3

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 = 20o, Tb = 13o, Tc = 11o

Td = 23o, Te = 17o, Tf = 26o

Reporte solo el valor de T3.

Respuesta:

11. 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 homogeneo 9× 9 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 8 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 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b, c,d]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 3, 5, 2 >

b) < 0, 1, 0 >

c) < 0, 1, 1 >

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) b + c

2) c + d

3) b + c + d

4) d

5) 3 b + 5 c + 2 d

6) c

7) 4 c + 2 d

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [b, e,a]

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)

0 1

1 0

0 0

d)

0 0 1

0 1 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) [e, e,b,b]

2) [e,b]

3) [a, e,b]

4) [e,a,b]

5) [b,a,a]

6) [a,b,b]

7) [b,a]

8) [e,b,a,b]

Respuesta:

Page 249: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 36 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (1, 3) de

1 1

0 1

0 1

·

[0 0 1

0 0 0

]

2. (1, 1) de

[1 1 1

1 1 0

1 1 1

1 0 0

1 1 0

3. (2, 1) de

1 0

1 1

1 1

·

[1 1

0 0

]

4. (1, 2) de

[0 0 0

1 1 0

1 0

0 0

1 1

5. (3, 2) de

0 0 0

1 1 0

0 0 1

·

1 1

0 1

0 0

Respuesta:

15. Si

A =

0 −1 3

−2 −3 −3

−1 5 −2

B =

−1 3 −1

−3 2 −3

2 2 5

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

16. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 1 1 3

x y z

2 1 5

4 3 1 1

3 5 2 −2

6 1 4 5

=

25 11 15 14

19 10 11 9

41 16 24 25

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) C−1 ·Y = D

b) C ·Y = D

c) Y ·D = C

d) Y ·C = D

e) D−1 ·Y = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = C ·D−1

2) Y = C−1 ·D3) Y = D ·C4) Y = D ·C−1

5) Y = C ·D6) Y = D−1 ·C

Respuesta:

18. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) CT ·XT = DT

b) XT ·C = D

c) XT ·CT = DT

d) XT ·C = DT

e) C ·XT = DT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = C−1 ·DT

2) X =(CT)−1

·D

3) X = D ·C−1

4) X = DT ·(CT)−1

5) X =(CT)−1

·DT

6) X = DT ·C−1

7) X = D ·(C−1

)T8) X = C−1 ·D

Respuesta:

19. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) C−1 ·X−1 = D−1

b) C−1 ·X−1 = D

c) C ·X−1 = D

d) X−1 ·C−1 = D−1

e) X−1 ·C = D−1

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = C ·D−1

2) X = D−1 ·C−1

3) X = C−1 ·D4) X = D−1 ·C5) X = D ·C6) X = D ·C−1

Page 250: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 36 5

7) X = C ·D8) X = C−1 ·D−1

Respuesta:

20. Sean A y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) C ·A ·Y = D

b) Y ·C ·A = D

c) A ·Y ·C = D

d) C ·Y ·A = D

e) A ·C ·Y = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = D ·A−1 ·C−1

2) Y = C−1 ·D ·A−1

3) Y = A−1 ·D ·C−1

4) Y = A−1 ·C−1 ·D5) Y = D ·C−1 ·A−1

6) Y = C−1 ·A−1 ·D

Respuesta:

21. Si:

A =

[0 0

0 0

]

B =

[−4 −1

−3 −1

]

C =

[4 −1

−3 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[−3 0

3 2

]

D =

[10 −1

−9 −3

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)T − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[3 −4

1 −1

]

B =

[3 1

−4 −1

]

C =

[−1 3

2 1

]

D =

[5 −8

−9 −4

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (B X)T − 3 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[8 −3

3 −1

]

B =

[−2 1

1 −4

]

C =

[12 −34

−10 28

]

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:

25. Si:

A =

[3 4

2 4

]

B =

[3 4

2 4

]

C =

[5 8

3 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:

Page 251: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 36 6

26. 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 2 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 5 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 2 armados del tipo C y 2 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 6 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 5 objetos A y 2 objetos B

un objeto E se requieren 5 objetos C y 4 objetos D

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

2 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 790

objetos A y 456 objetos B

5 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 1478

objetos A y 853 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:

28. 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 ·A no es invertible, entonces A x = 0

tiene solucion unica.

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

tiene solucion unica.

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

ne infinitas soluciones.

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) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

29. Si

A =

3 4 3 2

3 2 7 3

8 6 5 8

7 5 7 2

determine:

1. C21 2. M13

3. M44 4. C43

5. M22

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −2− λ 2 −4

0 3− λ 4

0 4 3− λ

Respuesta:

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

|A| = −1 y |B| = 1

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:

Page 252: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 36 7

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

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R1 ← 4R1

3. R4 ← R4 + 4R2

4. R3 ← R3 + 6R1

la convierten en la matriz:1 2 2 5 4

0 5 5 3 3

0 10 13 9 10

0 0 0 0 5

0 0 0 3 3

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 −1 1 1 −1 1 0

0 −1 −1 0 1 1 1

0 0 −1 1 −1 0 −1

0 0 0 −1 1 −1 −1

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 0 −1 0 0 0 0

1 1 0 1 0 0 0

1 1 0 1 1 0 0

1 −1 1 1 0 1 0

0 −1 −1 1 0 −1 1

Calcule los determinantes de:

a) A−1

b) BT A B

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

R7 ← 5R7

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

R7 ← R7 + 5R5

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

R7 ↔ R5

Respuesta:

35. 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 cero, entonces A x = 0 tiene solucion

unica.

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

diferente de cero.

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

infinitas soluciones.

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:

Page 253: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:37

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R3 ← R3 + 5R2

b) R3 ← 5R3

c) R3 ↔ R2

d) R3 ← 2R3

e) R3 ↔ R5

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 3 por 2

2) Intercambiar los renglones 3 y 5

3) Intercambiar los renglones 3 y 2

4) Multiplicar el renglon 3 por 5

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

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

Respuesta:

2. Para la matriz A −3 1 −6

8 3 −3

5 1 7

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

A despues de aplicarle

1) R3 ↔ R1

2) R2 ↔ R3

3) R2 ← 3R2

4) R2 ← R2 + 3R3

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 −10 −5 −5

0 6 0 2

0 0 5 6

b)

5 5 −5 −10

0 1 0 −2

0 0 1 3

c)

1 −5 −2 1

0 6 −2 −3

0 5 2 −2

d)

0 −3 2 3

5 3 −1 3

0 −2 −1 −2

e)

5 1 2 3

1 −2 −3 3

0 1 −1 −2

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← R1 + 1R3

2) R1 ← 15 R1

3) R1 ← 15 R1

4) R2 ← R2 − 15 R1

5) R3 ← 15 R3

6) R1 ↔ R2

7) R1 ← R1 + 5R3

8) R1 ← R1 + 1R3

9) R1 ← R1 − 5R2

10) R3 ← R3 − 56 R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 0 0

0 0 0

]b)

[1 4 −4

0 1 3

]c)

[0 1 −3

−4 0 −2

]d)

[1 4 2

1 −4 −3

]e)

[−3 −3 4

0 0 0

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Diferente de la forma escalonada

Page 254: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 37 2

2) Escalonada reducida

3) Escalonada pero no reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 3 4

0 1 1 1

0 0 4 −2

0 0 0 0

b)

1 1 1 −2

0 1 0 −4

0 2 0 −8

c)

1 3 2 −4

0 1 1 −1

0 0 0 −1

0 0 0 0

d)

1 1 1 −4

0 0 1 3

0 0 −2 0

0 0 0 0

e)

1 0 1 0

0 1 1 −4

0 0 2 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)

−1 2 −1 0

−3 6 −5 4

−2 4 −2 0

b)

3 2 8 −2

−3 0 −6 6

6 4 16 −4

c)

2 −2 −1 3

−2 4 0 2

6 0 −8 30

0 0 0 0

d)

2 −1 3 15

8 −4 13 63

4 0 5 23

e)

−1 −1 −2 3

2 4 2 −6

1 −3 5 −1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 hondureno, grano

brasileno y grano jamaquino. 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 jamaquino. Para una

bolsa de mezcla elite requiere 100 g de hondureno, 300 g

de brasileno y 100 g de jamaquino. El comerciante dispone

de 16 kg de grano hondureno, 18 kg de grano brasileno, y 6

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 elite.

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, 3), Q(2, 2), y R(4, 4). 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 692 para ensamble,

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

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo lenta-pero-segura.

Respuesta:

10. 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

Page 255: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 37 3

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 = 35o, Tc = 20o

Td = 17o, Te = 32o, Tf = 28o

Reporte solo el valor de T3.

Respuesta:

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

a) Si un SEL 5 × 5 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 4 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 es inconsistente, entonces el sistema no es

homogeneo.

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 8 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [c,a,d]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 0, 1, 0 >

b) < 1, 0, 0 >

c) < 1, 1, 1 >

d) < 1, 1, 0 >

e) < 0, 5, 4 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a

2) c

3) a + c + d

4) 5 a + 4 d

5) 3 a + 4 c + 2 d

6) c + d

7) a + c

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f , e,d]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 0

0 0 0

0 1 1

b)

1 0

0 0

0 1

c)

0 0 1 0

0 0 0 0

1 1 0 1

d)

0 0 1 1

1 1 0 0

0 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) [e, e, f , f ]

2) [f ,d]

3) [d, e, f ]

4) [d,d, f ,d]

5) [d, e]

6) [f ,d,d]

7) [e, f , e]

8) [e,d, f ]

Respuesta:

Page 256: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 37 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 2) de

0 1

1 0

0 0

·

[0 0 0

1 0 1

]

2. (1, 3) de

[1 1 1

0 1 1

1 1 0

0 0 1

1 1 1

3. (1, 1) de

0 0

0 1

1 1

·

[1 1

0 0

]

4. (1, 2) de

[1 1 1

1 0 0

1 1

0 0

1 1

5. (2, 1) de

1 1 1

0 1 0

0 1 0

·

0 1

0 1

0 1

Respuesta:

15. Si

A =

2 4 3

−2 −2 −1

−1 −2 4

B =

−3 5 4

1 2 −1

5 3 5

Calcule la suma de los elementos del renglon 2 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

1 3 5

2 1 3

3 6 4

−1 2 2

6 x 1

4 y 5

1 z 4

=

23 17 36

19 17 19

46 34 49

4 0 17

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean B y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y ·B−1 = C

b) C ·Y = B

c) Y ·B = C

d) B ·Y = C

e) Y ·C = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = C ·B−1

2) Y = B ·C−1

3) Y = B ·C4) Y = C ·B5) Y = B−1 ·C6) Y = C−1 ·B

Respuesta:

18. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) YT ·BT = D

b) YT ·B = D

c) YT ·BT = DT

d) BT ·YT = DT

e) B ·YT = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = B−1 ·D

2) Y = D ·(B−1

)T3) Y = DT ·B−1

4) Y = DT ·(BT)−1

5) Y = D ·B−1

6) Y = B−1 ·DT

7) Y =(BT)−1

·DT

8) Y =(BT)−1

·D

Respuesta:

19. Sean A y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y−1 ·A = D

b) Y−1 ·A = D−1

c) A ·Y−1 = D

d) A−1 ·Y−1 = D−1

e) A−1 ·Y−1 = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = A ·D−1

2) Y = D−1 ·A−1

3) Y = D−1 ·A4) Y = A ·D5) Y = D ·A−1

Page 257: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 37 5

6) Y = A−1 ·D7) Y = A−1 ·D−1

8) Y = D ·A

Respuesta:

20. Sean B y C dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) B ·Y ·C = D

b) C ·Y ·B = D

c) B ·C ·Y = D

d) Y ·B ·C = D

e) C ·B ·Y = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = D ·B−1 ·C−1

2) Y = B−1 ·C−1 ·D3) Y = B−1 ·D ·C−1

4) Y = C−1 ·B−1 ·D5) Y = C−1 ·D ·B−1

6) Y = D ·C−1 ·B−1

Respuesta:

21. Si:

A =

[1 −1

2 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:

22. Si:

A =

[−4 −3

−1 −1

]

B =

[4 −1

−3 1

]

C =

[2 1

−3 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:((

A XT)T

B

)T= C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[3 −4

1 −1

]

C =

[2 −3

−3 −1

]

D =

[−2 3

7 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[6 1

5 1

]

B =

[0 −3

4 1

]

C =

[−24 27

3 −3

]

D =

[−3 −2

−4 0

]Resuelva para X el siguiente sistema de ecuaciones:

A X + Y = B

X + C Y = D

Como comprobacion, reporte el renglon 1.

Respuesta:

25. Si:

A =

[5 5

5 4

]

B =

[2 3

3 4

]

C =

[6 8

4 9

]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:

Page 258: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 37 6

26. 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, 5 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 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 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 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 5 armados tipo E y 6 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 2 objetos B

un objeto D se requieren 4 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 2 objetos D

5 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 1066

objetos A y 1236 objetos B

2 objetos G y 5 objetos H se requieren en total 964

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 E y cuantos F se requiere para en-

samblar un objeto G

Respuesta:

28. 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 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.

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

ne solucion unica.

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

tiene solucion unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

29. Si

A =

2 7 5 7

5 3 7 2

4 1 1 4

3 4 6 2

determine:

1. C33 2. M32

3. M14 4. M34

5. C43

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −5− λ 4 3

0 2− λ 3

0 3 2− λ

Respuesta:

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

|A| = −5 y |B| = 2

calcule los determinantes de las matrices:

i) (−2 A)−1

ii) A (−2 B)T

iii) A−1 B

iv) AT B A−1

v) BT AT B−1

Respuesta:

Page 259: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 37 7

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

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 + 2R1

2. R1 ← −6R1

3. R4 ← R4 + 3R2

4. R2 ↔ R3

la convierten en la matriz:4 3 4 2 3

0 2 4 1 1

0 −6 −8 −2 −1

0 0 0 0 4

0 0 0 5 4

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

−1 0 0 0 1 0 −1

0 −1 1 0 −1 0 0

0 0 −1 0 0 1 1

0 0 0 −1 −1 −1 0

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 0 −1 0 0 0 0

1 −1 −1 −1 0 0 0

1 −1 1 0 −1 0 0

−1 −1 1 −1 −1 1 0

1 1 0 0 −1 1 −1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) AT B A

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

R4 ↔ R5

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

R4 ← 4R4

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

R4 ← R4 + 4R5

Respuesta:

35. 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

cero.

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

soluciones.

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

diferente de 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) Falso

2) No se sabe

3) Cierto

Respuesta:

Page 260: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:38

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R5 ← R5 + 4R2

b) R5 ← 4R5

c) R5 ← 2R5

d) R5 ↔ R2

e) R5 ↔ R4

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 5 por 4

2) Sumarle al renglon 4 el renglon 2 multiplicado por 5

3) Intercambiar los renglones 5 y 4

4) Intercambiar los renglones 5 y 2

5) Sumarle al renglon 5 el renglon 2 multiplicado por 4

6) Multiplicar el renglon 5 por 2

Respuesta:

2. Para la matriz A 5 2 −1

10 2 7

−2 −2 6

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

A despues de aplicarle

1) R1 ← R1 − 4R3

2) R2 ← R2 − 4R1

3) R2 ← −4R2

4) R1 ← R1 − 4R2

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)

5 −1 3 −1

1 −3 −2 −2

0 −1 3 −2

b)

5 5 −5 −15

0 1 0 3

0 0 1 −2

c)

0 3 3 −2

5 −1 −2 −3

0 −3 1 −3

d)

5 15 −5 15

0 6 0 3

0 0 5 6

e)

1 −5 −2 3

0 6 −3 −1

0 5 2 −3

indique cual es la opcion que contiene la siguiente opera-

cion que debe efectuarse de acuerdo a la siguiente lista:

1) R1 ← 15 R1

2) R1 ↔ R2

3) R1 ← R1 − 5R2

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R2 ← R2 − 15 R1

6) R3 ← 15 R3

7) R1 ← 15 R1

8) R3 ← R3 − 56 R2

9) R1 ← R1 + 1R3

10) R1 ← R1 + 5R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[0 −4 1

0 0 −1

]b)

[1 1 0

0 0 1

]c)

[0 0 1

0 0 0

]d)

[1 2 2

1 2 −3

]e)

[−2 −2 −4

0 −2 −4

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

Page 261: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 38 2

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada pero no reducida

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 −4 2

0 0 1 3

0 0 2 0

0 0 0 0

b)

1 1 1 −2

0 1 0 −3

0 2 0 −6

c)

1 0 1 0

0 1 1 −2

0 0 2 1

d)

1 −3 −2 1

0 1 1 2

0 0 0 −3

0 0 0 0

e)

1 −1 −3 3

0 1 1 3

0 0 6 3

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)

−2 −4 −2 0

−6 −12 −7 −1

2 4 2 0

b)

−1 3 −8 5

−3 12 −33 18

1 −9 26 −11

1 3 −10 1

c)

−1 −2 3 11

2 2 −8 −24

1 −2 −5 −9

0 0 0 0

d)

−1 2 0 3

−2 6 2 8

−2 4 0 6

e)

−1 3 −8 5

−3 12 −33 18

1 −9 26 −11

1 3 −10 1

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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 564 para ensamble,

119 para pruebas, y 100 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 (−1, 1), Q(0, 0), y R(2, 2). 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, $6 en

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

gasta $5 en papel, $7 en ilustraciones, y $12 en pastas.

Y para los empastados en piel, gasta $8 en papel, $12 en

ilustraciones, y $29 en pastas. Si el presupuesto permite

gastar $349 en papel, $459 en ilustraciones, y $700 en pas-

tas. ¿Cuantos libros de cada categorıa pueden producirse?

Solo como comprobacion reporte el numero de libros rusti-

cos a producirse.

Respuesta:

10. 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 262: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 38 3

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 = 40o, Tb = 15o, Tc = 25o

Td = 34o, Te = 36o, Tf = 33o

Reporte solo el valor de T4.

Respuesta:

11. 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 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 4 pivotes, entonces el sistema tiene infinitas

soluciones.

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 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) 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [d, e, f ]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 1, 1 >

b) < 5, 4, 3 >

c) < 1, 1, 0 >

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) 2 d + 2 e

2) d + f

3) d + e

4) f

5) 5 d + 4 e + 3 f

6) e

7) d + e + f

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f ,d,a]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0

0 1

1 0

b)

1 0 1 0

0 0 0 1

0 1 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 1 0

0 0 0

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A ·X dentro de las lista de opciones siguiente:

1) [f ,a,d]

2) [d,a, f ]

Page 263: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 38 4

3) [f ,a, f ,d]

4) [d, f ]

5) [a,d]

6) [d, f ,a, f ]

7) [f ,d, f ]

8) [f ,a,a]

Respuesta:

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (3, 1) de

0 1

0 1

1 1

·

[1 0 1

1 0 0

]

2. (1, 1) de

[0 0 0

0 0 1

1 1 0

1 1 1

0 1 1

3. (1, 1) de

0 1

1 0

1 0

·

[0 0

0 1

]

4. (2, 1) de

[1 0 1

1 1 0

0 1

0 0

0 1

5. (2, 2) de

1 1 0

0 0 1

1 1 0

·

0 1

1 0

1 0

Respuesta:

15. Si

A =

−1 3 1

−1 −3 0

1 0 −1

B =

4 2 1

−3 −3 0

2 −3 −2

Calcule la suma de los elementos del renglon 3 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

16. Determine en orden los valores de x, y y z para que secumpla: 6 1 3

x y z

1 6 6

6 6 1 0

2 1 2 1

6 1 1 5

=

56 40 11 16

32 23 12 9

54 18 19 36

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean B y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) B−1 · Z = C

b) B · Z = C

c) C−1 · Z = B

d) Z ·B = C

e) C · Z = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = B ·C2) Z = B−1 ·C3) Z = C ·B4) Z = B ·C−1

5) Z = C ·B−1

6) Z = C−1 ·B

Respuesta:

18. Sean A y B dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) AT · ZT = BT

b) AT · ZT = B

c) ZT ·AT = BT

d) A · ZT = B

e) ZT ·A = BT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z =(AT

)−1

·BT

2) Z = A−1 ·B3) Z = BT ·A−1

4) Z = B ·(A−1

)T5) Z = A−1 ·BT

6) Z =(AT

)−1

·B

7) Z = BT ·(AT

)−1

8) Z = B ·A−1

Respuesta:

19. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) B−1 ·X−1 = D−1

b) X−1 ·B = D−1

c) B ·X−1 = D

d) B−1 ·X−1 = D

e) X−1 ·B = D

Page 264: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 38 5

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = D ·B

2) X = B ·D

3) X = D ·B−1

4) X = D−1 ·B−1

5) X = D−1 ·B

6) X = B−1 ·D

7) X = B ·D−1

8) X = B−1 ·D−1

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y C una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) B ·A ·Y = C

b) A ·B ·Y = C

c) Y ·A ·B = C

d) A ·Y ·B = C

e) Y ·B ·A = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = C ·B−1 ·A−1

2) Y = C ·A−1 ·B−1

3) Y = B−1 ·A−1 ·C

4) Y = A−1 ·C ·B−1

5) Y = B−1 ·C ·A−1

6) Y = A−1 ·B−1 ·C

Respuesta:

21. Si:

A =

[1 4

−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 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[3 −4

1 −1

]

B =

[−3 −4

1 1

]

C =

[0 −3

−2 0

]

D =

[4 3

3 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 =

[3 −4

1 −1

]

C =

[3 0

−2 −2

]

D =

[−2 −3

3 5

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[4 −1

−3 1

]

B =

[19 −3

−16 3

]

C =

[−4 −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 1.

Respuesta:

Page 265: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 38 6

25. Si:

A =

[5 5

5 3

]

B =

[1 2

2 4

]

C =

[3 3

7 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:

26. 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 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 4 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 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 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 6 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 5 objetos D

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

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

un objeto H se requieren 3 objetos E y 3 objetos F

2 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 684

objetos A y 1204 objetos B

5 objetos G y 4 objetos H se requieren en total 1098

objetos A y 1930 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:

28. 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 es invertible, entonces AT x = 0 tiene

infinitas soluciones.

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

tiene solucion unica.

d) Si la matriz A es invertible, entonces 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) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

29. Si

A =

2 6 3 4

3 6 6 4

1 5 7 7

2 3 8 4

determine:

1. M43 2. C14

3. C31 4. M34

5. M12

Respuesta:

30. 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:

Page 266: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 38 7

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

minante de la matriz: −2− λ 4 2

0 6− λ 6

0 6 6− λ

Respuesta:

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

|A| = −5 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:

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

las operaciones elementales :

1. R2 ↔ R3

2. R3 ← R3 + 6R1

3. R4 ← R4 − 3R2

4. R1 ← 5R1

la convierten en la matriz:1 1 3 5 2

0 4 2 5 2

0 8 6 13 8

0 0 0 0 2

0 0 0 5 2

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 1 1 1 1 −1 −1

0 1 1 −1 −1 1 1

0 0 1 1 −1 1 1

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

0 −1 0 0 0 0 0

1 1 −1 0 0 0 0

0 −1 −1 1 0 0 0

0 0 −1 −1 1 0 0

1 0 0 0 0 1 0

1 1 0 1 1 0 −1

Calcule los determinantes de:

a) AT

b) BT A B−1

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

R2 ← 4R2

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

R2 ← R2 + 4R4

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

R2 ↔ R4

Respuesta:

35. 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 A) x = 0 tiene infinitas soluciones, entonces

det(A) es cero.

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

unica.

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

diferente de 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) No se sabe

2) Falso

3) Cierto

Respuesta:

Page 267: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:39

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R3 ← 6R3

b) R3 ← 5R3

c) R3 ← R3 + 6R5

d) R3 ↔ R5

e) R6 ← R6 + 3R5

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 3 por 6

2) Multiplicar el renglon 3 por 5

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

4) Intercambiar los renglones 3 y 5

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

6) Intercambiar los renglones 3 y 6

Respuesta:

2. Para la matriz A 7 3 1

9 −3 4

5 −2 −6

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

A despues de aplicarle

1) R3 ↔ R2

2) R2 ← R2 + 3R1

3) R2 ↔ R1

4) R2 ← R2 + 3R3

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)

5 5 −5 5

0 6 0 −3

0 0 5 6

b)

5 5 −5 15

0 1 0 2

0 0 1 2

c)

1 −5 3 −1

0 6 −3 −3

0 5 2 2

d)

0 2 −3 −1

5 −1 −3 −1

0 −2 2 1

e)

5 3 3 3

1 1 3 1

0 −2 2 3

indique cual 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 + 1R3

3) R1 ← 15 R1

4) R1 ← R1 + 5R3

5) R1 ↔ R2

6) R1 ← 15 R1

7) R2 ← R2 − 15 R1

8) R1 ← R1 − 5R2

9) R3 ← R3 − 56 R2

10) R1 ← R1 + 1R3

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 −4 −4

1 −3 0

]b)

[1 −2 −3

0 1 0

]c)

[0 −2 0

−3 3 −1

]d)

[1 3 0

0 0 1

]e)

[0 4 2

0 0 2

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada reducida

Page 268: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, 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 −2

0 1 1 −4

0 0 0 −2

b)

1 0 0 0 −4

0 1 0 0 2

0 0 1 0 4

c)

1 0 1 0

0 1 1 −3

0 0 5 1

d)

1 −1 1 3

0 1 1 −3

0 0 5 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) Inconsistente

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−1 2 −2 1

−2 2 −5 6

2 −8 4 2

b)

−2 −2 2 −8

2 1 1 0

−4 −2 −3 3

0 0 0 0

c)

3 9 −1 0

6 18 −4 6

9 27 −3 0

d)

−2 −2 −10 −6

−6 −8 −36 −20

4 0 8 8

−6 −12 −48 −24

e)

3 3 3 21

9 9 10 65

6 9 9 54

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

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, 0), Q(0,−1), y R(2, 1). A

manera de comprobacion, reporte solo el valor de A.

Respuesta:

8. 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 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:

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 568 para ensamble,

121 para pruebas, y 102 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo lenta-pero-segura.

Respuesta:

10. 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

Page 269: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 39 3

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 = 30o, Tb = 34o, Tc = 10o

Td = 33o, Te = 40o, Tf = 13o

Reporte solo el valor de T1.

Respuesta:

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

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

cida con 9 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 10× 10 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 7 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 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [f , e, c]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 1, 0, 1 >

b) < 3, 4, 5 >

c) < 1, 1, 1 >

d) < 1, 1, 0 >

e) < 0, 0, 1 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) c

2) e

3) e + f

4) c + e + f

5) 3 c + 4 f

6) c + f

7) 5 c + 4 e + 3 f

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a,b, c]

para las diferentes matrices X:

a)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

b)

0 1 1

0 0 0

1 0 0

c)

0 0

1 0

0 1

d)

0 1 0

1 0 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) [a, c,b]

2) [b,a]

3) [c,a,a]

4) [b,a, c,a]

5) [b,b,a,a]

6) [b, c]

7) [c,b,a]

8) [b,a,b]

Respuesta:

Page 270: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 39 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 2) de

1 1

0 0

1 0

·

[0 1 1

0 1 0

]

2. (2, 3) de

[1 0 1

1 0 0

1 0 0

0 1 0

1 0 1

3. (3, 2) de

1 1

1 0

0 1

·

[0 0

0 1

]

4. (2, 1) de

[0 1 0

0 1 0

0 0

0 1

0 0

5. (2, 2) de

1 0 1

0 1 0

0 1 1

·

1 1

0 1

1 0

Respuesta:

15. Si

A =

−3 1 4

0 0 −3

4 0 5

B =

1 2 2

3 3 −3

0 4 4

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

1 3 2

6 2 2

1 4 3

−5 1 0

6 x 2

5 y 2

2 z 4

=

25 21 16

50 48 24

32 27 22

−25 −27 −8

Como comprobacion reporte solo el valor de x.

Respuesta:

17. Sean A y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) Z ·A−1 = D

b) Z ·D−1 = A

c) A · Z = D

d) Z ·D = A

e) D · Z = A

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = D−1 ·A2) Z = A ·D−1

3) Z = A ·D4) Z = A−1 ·D5) Z = D ·A−1

6) Z = D ·A

Respuesta:

18. Sean A y C dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) AT · ZT = CT

b) A · ZT = CT

c) AT · ZT = C

d) A · ZT = C

e) ZT ·AT = CT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = C ·(A−1

)T2) Z = CT ·A−1

3) Z = C ·A−1

4) Z = CT ·(AT

)−1

5) Z =(AT

)−1

·C

6) Z = A−1 ·CT

7) Z =(AT

)−1

·CT

8) Z = A−1 ·C

Respuesta:

19. Sean A y B dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) Z−1 ·A−1 = B−1

b) A−1 · Z−1 = B

c) Z−1 ·A = B−1

d) Z−1 ·A = B

e) A · Z−1 = B

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = A−1 ·B−1

2) Z = B−1 ·A3) Z = B ·A4) Z = A ·B5) Z = A−1 ·B

Page 271: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 39 5

6) Z = B ·A−1

7) Z = A ·B−1

8) Z = B−1 ·A−1

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y D una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en X

a) A ·B ·X = D

b) X ·A ·B = D

c) A ·X ·B = D

d) B ·X ·A = D

e) X ·B ·A = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = A−1 ·B−1 ·D2) X = A−1 ·D ·B−1

3) X = B−1 ·D ·A−1

4) X = D ·A−1 ·B−1

5) X = D ·B−1 ·A−1

6) X = B−1 ·A−1 ·D

Respuesta:

21. 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 2.

Respuesta:

22. Si:

A =

[2 −3

1 −1

]

B =

[−3 1

−4 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 =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−4 −3

−1 −1

]

C =

[−1 1

0 −3

]

D =

[0 −1

−3 7

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

24. Si:

A =

[−3 1

−4 1

]

B =

[−16 3

−19 3

]

C =

[−2 −3

1 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 2.

Respuesta:

25. Si:

A =

[6 4

3 6

]

B =

[5 1

5 2

]

C =

[10 6

7 4

]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:

Page 272: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 39 6

26. 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 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 2 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 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 4 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 3 armados tipo E y 6 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 2 objetos B

un objeto E se requieren 3 objetos C y 2 objetos D

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

4 objetos G y 2 objetos H se requieren en total 498

objetos A y 624 objetos B

4 objetos G y 3 objetos H se requieren en total 619

objetos A y 776 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:

28. 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 es invertible, entonces AT x = 0 tiene

infinitas soluciones.

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

tonces A es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) No se sabe

3) Falso

Respuesta:

29. Si

A =

3 5 2 6

3 5 6 2

6 2 3 2

6 4 4 6

determine:

1. C42 2. M22

3. C14 4. M11

5. C23

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −5− λ 4 3

0 2− λ 4

0 4 2− λ

Respuesta:

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

|A| = −1 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:

Page 273: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 39 7

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

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 + 5R1

2. R4 ← R4 + 5R2

3. R2 ↔ R3

4. R1 ← −2R1

la convierten en la matriz:3 1 5 2 1

0 0 3 3 3

0 2 3 2 5

0 0 0 1 4

0 0 0 2 13

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

−1 1 1 0 1 1 −1

0 −1 −1 −1 0 1 −1

0 0 1 1 1 1 0

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 −1 −1 0 0 0 0

1 1 1 1 0 0 0

−1 1 1 1 1 0 0

1 −1 1 0 0 −1 0

1 −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 ← 5R4

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 ← R4 + 5R5

Respuesta:

35. 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.

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

es cero.

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

diferente de cero.

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

tonces det(B) es cero.

dentro de las respuestas posibles:

1) Falso

2) Cierto

3) No se sabe

Respuesta:

Page 274: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Matematicas Avanzadas para IngenierıaLaboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices

Maestro Eduardo Uresti, Agosto-Diciembre 2015

Grupo: Matrıcula: Nombre: Tipo:40

1. Indique en orden las operaciones correspondientes a las

notaciones:

a) R2 ← R2 + 3R5

b) R2 ↔ R3

c) R2 ↔ R5

d) R2 ← 3R2

e) R2 ← 5R2

Dentro de la lista:

1) Multiplicar el renglon 2 por 3

2) Intercambiar los renglones 2 y 3

3) Multiplicar el renglon 2 por 5

4) Intercambiar los renglones 2 y 5

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

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

Respuesta:

2. Para la matriz A 1 1 4

5 1 −1

5 2 6

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

A despues de aplicarle

1) R3 ← R3 + 3R2

2) R3 ← R3 + 3R1

3) R1 ↔ R3

4) R3 ↔ R2

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 33 −11 −33

0 12 0 1

0 0 11 12

b)

1 −11 −3 1

0 12 −3 3

0 11 −2 1

c)

0 3 2 −3

11 1 −2 3

0 −1 −2 3

d)

11 1 3 3

1 3 −2 3

0 3 2 2

e)

11 11 −11 22

0 1 0 2

0 0 1 −3

indique cual 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) R1 ← R1 − 11R2

4) R1 ← R1 + 1R3

5) R1 ← 111 R1

6) R3 ← 111 R3

7) R3 ← R3 − 1112 R2

8) R1 ← R1 + 11R3

9) R2 ← R2 − 111 R1

10) R1 ↔ R2

Respuesta:

4. Respecto a las matrices:

a)

[1 4 4

1 3 4

]

b)

1 0

0 0

0 0

c)

[0 −1 −3

−4 −1 −3

]d)

[0 4 3

0 0 −4

]e)

[0 1 −4

4 0 −1

]indique como se clasifican respecto a los conceptos:

1) Escalonada pero no reducida

2) Diferente de la forma escalonada

3) Escalonada reducida

Page 275: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 40 2

Respuesta:

5. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

1 1 2 −3

0 0 1 −2

0 0 1 0

0 0 0 0

b)

1 2 −4 3

0 1 1 2

0 0 0 −2

0 0 0 0

c)

1 0 1 0

0 1 1 −2

0 0 8 1

d)

1 0 0 0 3

0 1 0 0 −3

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) Inconsistente

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Consistente con solucion unica

Respuesta:

6. Respecto a las matrices aumentadas siguientes:

a)

−2 −2 −1 −6

−6 −6 −5 −22

−6 −6 −3 −18

b)

2 −2 −2 0

4 −2 −2 −2

−2 −2 0 0

0 0 0 0

c)

2 3 −3 15

4 9 −3 39

4 6 −6 30

d)

−2 −2 −1 −6

−6 −6 −5 −22

−6 −6 −3 −18

e)

2 −2 0 −10

−2 5 3 16

−2 8 6 22

−4 13 9 38

Indique como se clasifica el sistema correspondiente:

1) Consistente con solucion unica

2) Consistente con soluciones infinitas

3) Inconsistente

Respuesta:

7. 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:

8. 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 3o 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 448 para ensamble,

96 para pruebas, y 82 horas para instalacion de progra-

mas, ¿cuantas computadoras se pueden producir por mes?

Solo reporte las del tipo clon.

Respuesta:

10. 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

Page 276: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 40 3

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 = 18o, Tb = 18o, Tc = 11o

Td = 23o, Te = 22o, Tf = 30o

Reporte solo el valor de T2.

Respuesta:

11. 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 5× 5 tiene una matriz aumen-

tada reducida con 4 pivotes, entonces el sistema tiene

solucion unica.

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 6 × 6 tiene una matriz aumentada redu-

cida con 5 pivotes, entonces el sistema tiene solucion

unica.

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

cida con 7 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:

12. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a,b, c]

para los diferentes vectores columna x con tres componen-

tes:

a) < 4, 4, 3 >

b) < 1, 0, 0 >

c) < 1, 0, 1 >

d) < 1, 1, 0 >

e) < 3, 4, 0 >

indique la opcion que contiene el resultado del producto

A · x dentro de las lista de opciones siguiente:

1) a + b

2) 4 a + 4 b + 3 c

3) 3 a + 4 b

4) a + c

5) a + b + c

6) b

7) a

Respuesta:

13. Considere una matriz n× 3 descrita en columnas

A = [a,d, c]

para las diferentes matrices X:

a)

0 0

1 0

0 1

b)

1 0 1 1

0 0 0 0

0 1 0 0

c)

1 0 0

0 0 1

0 1 0

d)

0 0 1

1 0 0

0 1 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) [a, c]

2) [d, c]

3) [a, c, c]

4) [a, c,a,a]

5) [d,a, c,a]

6) [a,d,a]

7) [a, c,d]

8) [d, c,a]

Respuesta:

Page 277: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 40 4

14. Determine el elemento correspondiente de:

1. (2, 3) de

0 0

1 0

0 0

·

[1 1 1

1 0 1

]

2. (1, 3) de

[1 0 0

1 0 0

1 1 0

0 0 0

0 1 1

3. (1, 1) de

0 0

1 1

1 1

·

[1 0

1 0

]

4. (2, 1) de

[0 0 0

1 1 1

0 0

0 0

0 1

5. (3, 2) de

0 1 0

0 0 0

0 0 1

·

1 1

0 1

1 0

Respuesta:

15. Si

A =

−1 5 2

3 3 −1

−2 −3 −2

B =

2 3 0

3 1 5

3 −1 −2

Calcule la suma de los elementos del renglon 1 de

a) A B

b) B A

.

Respuesta:

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

5 1 6

6 3 3

5 1 5

−1 −2 3

1 4 x

3 1 y

4 4 z

=

32 45 66

27 39 63

28 41 60

5 6 3

Como comprobacion reporte solo el valor de y.

Respuesta:

17. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y ·B−1 = D

b) Y ·B = D

c) Y ·D−1 = B

d) Y ·D = B

e) B ·Y = D

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = B ·D−1

2) Y = D−1 ·B3) Y = B−1 ·D4) Y = D ·B5) Y = B ·D6) Y = D ·B−1

Respuesta:

18. Sean B y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en Z

a) B · ZT = DT

b) ZT ·B = D

c) B · ZT = D

d) BT · ZT = D

e) ZT ·B = DT

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Z = B−1 ·DT

2) Z =(BT)−1

·D

3) Z = B−1 ·D

4) Z =(BT)−1

·DT

5) Z = D ·B−1

6) Z = DT ·(BT)−1

7) Z = D ·(B−1

)T8) Z = DT ·B−1

Respuesta:

19. Sean C y D dos matrices n×n invertibles. Para cada una

de las siguientes ecuaciones en X

a) C ·X−1 = D

b) X−1 ·C = D

c) C−1 ·X−1 = D

d) X−1 ·C−1 = D−1

e) C ·X−1 = D−1

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) X = C−1 ·D−1

2) X = D−1 ·C−1

3) X = D ·C−1

4) X = D ·C5) X = C ·D

Page 278: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 40 5

6) X = C−1 ·D7) X = D−1 ·C8) X = C ·D−1

Respuesta:

20. Sean A y B dos matrices n×n invertibles y C una matriz

n× n. Para cada una de las siguientes ecuaciones en Y

a) Y ·A ·B = C

b) A ·Y ·B = C

c) A ·B ·Y = C

d) Y ·B ·A = C

e) B ·Y ·A = C

indique la opcion que contiene la solucion dentro de la lista

1) Y = A−1 ·B−1 ·C2) Y = C ·B−1 ·A−1

3) Y = B−1 ·A−1 ·C4) Y = B−1 ·C ·A−1

5) Y = C ·A−1 ·B−1

6) Y = A−1 ·C ·B−1

Respuesta:

21. Si:

A =

[1 3

−2 2

]

B =

[−2 1

−3 1

]

C =

[−3 −4

1 1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A X = B X + C

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

22. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[4 −1

−3 1

]

C =

[−4 −3

−1 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:(

(A X)T

B)

C−B = 0

Reporte el renglon 1.

Respuesta:

23. Si:

A =

[3 1

−4 −1

]

B =

[3 −4

1 −1

]

C =

[2 0

3 0

]

D =

[−1 −4

−5 −1

]Resuelva para X la siguiente ecuacion:

A (X B)−1 − 2 C = D

Reporte el renglon 2.

Respuesta:

24. Si:

A =

[−2 −3

1 1

]

B =

[−8 −9

1 1

]

C =

[−3 1

−4 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:

25. Si:

A =

[4 3

2 4

]

B =

[5 4

3 1

]

C =

[10 5

5 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:

Page 279: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 40 6

26. 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 5 piezas del tipo c. El tipo B que requiere 3 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 4 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 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 5 armados tipo E y 3 armados tipo F.

Respuesta:

27. 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 4 Bs

un D se requieren 3 As y 5 Bs

un E se requieren 4 Cs y 4 Ds

un F se requieren 5 Cs y 4 Ds

un G se requieren 244 As y 268 Bs

un H se requieren 313 As y 344 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:

28. 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 la matriz AT es invertible, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

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

tonces A ·A es invertible.

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 es invertible.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta:

29. Si

A =

5 2 8 1

6 4 1 6

6 3 3 2

6 7 4 1

determine:

1. C32 2. C31

3. C12 4. M22

5. C23

Respuesta:

30. 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:

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

minante de la matriz: −4− λ −2 1

0 1− λ 6

0 6 1− λ

Respuesta:

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

|A| = 5 y |B| = −1

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) BT AT B−1 A−1

Respuesta:

Page 280: Matem aticas Avanzadas para Ingenier acb.mty.itesm.mx/ma3002/materiales/ma3002-lab1-uresti.pdf · 2.Para la matriz A 2 4 4 3 4 9 1 5 3 1 7 3 5 ... y $24 en pastas. Si el presupuesto

Ma3002, Laboratorio No 1: SEL y operaciones con matrices, Tipo: 40 7

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

las operaciones elementales :

1. R3 ← R3 − 6R1

2. R2 ↔ R3

3. R1 ← −5R1

4. R4 ← R4 − 2R2

la convierten en la matriz:2 3 4 3 2

0 0 2 5 5

0 2 4 4 5

0 0 0 4 2

0 0 0 −4 0

Calcule el determinante de A.

Respuesta:

34. Si:

A =

1 1 1 1 0 0 −1

0 1 1 0 0 1 −1

0 0 −1 1 1 1 −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 0 0 1 0 0 0

0 0 1 0 1 0 0

1 −1 −1 −1 0 −1 0

−1 −1 0 −1 0 0 −1

Calcule los determinantes de:

a)(A−1

)Tb) B A

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

R3 ← 4R3

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

R3 ← R3 + 4R5

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

R3 ↔ R5

Respuesta:

35. 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 diferente de cero, entonces A x = 0 tiene

solucion unica.

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

es cero.

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

diferente de cero.

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

unica.

dentro de las respuestas posibles:

1) Cierto

2) Falso

3) No se sabe

Respuesta: