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 Álgebra Matricial O c tub r e 2012 Diplomado en A dminis t r ación de Riesgos Curso Propedéutico Pr ofes or: J ua n F rancisco I s las A .

Algebra Matricial

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algebra

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  • lgebra Matricial

    Octubre 2012

    Diplomado en Administracin de Riesgos

    Curso Propedutico

    Profesor: Juan Francisco Islas A.

  • Notacin

    vector unitario

    vector columna vector rengln

    =

    na

    aM1

    a ( )naa L1=Ta

    =

    1

    1Mi ( )11 L=Ti

  • Notacin

    matriz rectangular

    matriz identidad

    =

    nmn

    m

    aa

    aa

    LMOM

    L

    1

    111

    A

    matriz cuadradasi mn =matriz simtricasi jiaa jiij =

    =

    10

    01

    LMOM

    LI

    matriz cuadradacon

    jiaia

    ij

    ii

    ==

    01

  • Sistemas de Ecuaciones Lineales

    )1(102 L=+ yx)2(823 L= yx

    =

    810

    2312

    yx

    Resolver el siguiente sistema de dos ecuaciones lineales en dos incgnitas

    En forma matricial

    En notacin compacta

    bAx =

  • Regla de Cramer

    La solucin al sistema de ecuaciones lineales incgnitas de la formaes

    bAx =( )( ) ( )( )( )( ) ( )( ) 47

    28132218210

    2312

    28110

    1 ==

    =

    ==AA

    x

    ( )( ) ( )( )( )( ) ( )( ) 27

    141322

    10382

    231283

    102

    2 ==

    =

    ==AA

    y

    -

  • Mtodo de la Matriz Inversa

    A partir debAx =

    Despejando

    bAIx 1=

    Premultiplicando ambos lados por 1A

    bAAxA 11 =

    bAx 1=

    x

  • Mtodo de la Matriz Inversa

    donde

    ( )AA

    A Adj11 =Para el sistema de ecuaciones considerado:

    =23

    12

    2312

    11 AdjA

    =

    = 23

    127

    12132

    )1)(3()2)(2(1

    T

  • Mtodo de la Matriz Inversa

    x

    =

    72

    73

    71

    72

    1A

    Por lo tanto, la matriz inversa de es

    El vector de solucin al sistema es

    A

    ( ) ( )( ) ( )

    =

    =

    +

    =

    ==

    24

    714728

    87210

    73

    87110

    72

    810

    72

    73

    71

    72

    1bAx

  • Notas generales

    =

    2221

    1211

    aaaa

    A

    22xALa matriz inversa deSea

    ( )

    ===

    2221

    1211

    2221

    1211

    1 11aaaa

    Adj

    aaaa

    Adj AA

    Ax

    =

    = 1121

    1222

    122122111112

    2122

    12212211

    11aaaa

    aaaaaaaa

    aaaa

    T

  • Notas generales

    = 1A

    12212211

    11

    12212211

    21

    12212211

    12

    12212211

    22

    aaaaa

    aaaaa

    aaaaa

    aaaaa

  • Notas generales

    = AA 1

    2221

    1211

    12212211

    11

    12212211

    21

    12212211

    12

    12212211

    22

    aaaa

    aaaaa

    aaaaa

    aaaaa

    aaaaa

    IAAAA == 11Demostracin

    I=

    =

    +

    +

    =1001

    12212211

    22111221

    12212211

    21111121

    12212211

    22121222

    12212211

    21121122

    aaaaaaaa

    aaaaaaaa

    aaaaaaaa

    aaaaaaaa

  • Notas generales

    =1AA

    12212211

    11

    12212211

    21

    12212211

    12

    12212211

    22

    2221

    1211

    aaaaa

    aaaaa

    aaaaa

    aaaaa

    aaaa

    I=

    =

    +

    +

    =1001

    12212211

    11221221

    12212211

    21222221

    12212211

    11121211

    12212211

    21122211

    aaaaaaaa

    aaaaaaaa

    aaaaaaaa

    aaaaaaaa

  • Notas generales

    =Ix

    =

    ++=

    2

    1

    21

    21

    2

    1

    1001

    1001

    xx

    xxxx

    xx

    =Ix T ( ) ( ) ( )21212121 10011001

    xxxxxxxx =++=

  • Ejercicio

    )3(9.154.72.65.4)2(8.106.78.54.3)1(1.117.23.49.7

    LLL

    ==+=+

    zyxzyxzyx

    =

    9.158.101.11

    4.72.65.46.78.54.3

    7.23.49.7

    zyx

    Resolver el siguiente sistema de tresecuaciones lineales en tres incgnitas

    Planteamiento bAx =

  • Mtodo de la Matriz Inversa 3x3

    SolucinbAx =

    Despejando

    bAIx 1=bAAxA 11 =

    bAx 1=

    x

    donde

    ( )AA

    A Adj11 =

  • Mtodo de la Matriz Inversa 3x3

    Para el sistema de ecuaciones considerado:

    =

    4.72.65.46.78.54.3

    7.23.49.7

    4.72.65.46.78.54.3

    7.23.49.711 AdjA

  • Mtodo de la Matriz Inversa 3x3

    El determinante de es

    4.72.65.46.78.54.3

    7.23.49.7

    =A

    A

    7.9 -4.3 2.73.4 5.8 -7.6

    ---

    -799.83108.188-372.248-70.47-147.0656.916--339.068 =+=A

  • Mtodo de la Matriz Inversa 3x3

    La matriz adjunta de es

    T

    =

    8.54.33.49.7

    6.74.37.29.7

    6.78.57.23.4

    2.65.43.49.7

    4.75.47.29.7

    4.72.67.23.4

    2.65.48.54.3

    4.75.46.74.3

    4.72.66.78.5

    4.72.65.46.78.54.3

    7.23.49.7Adj

    A

  • Mtodo de la Matriz Inversa 3x3

    =

    =

    =

    60.4429.6347.18-69.2270.61-9.04-17.0248.56-90.04-

    31.269.2217.0229.6370.61-48.56-47.18-9.04-90.04-

    8.54.33.49.7

    6.74.37.29.7

    6.78.57.23.4

    2.65.43.49.7

    4.75.47.29.7

    4.72.67.23.4

    2.65.48.54.3

    4.75.46.74.3

    4.72.66.78.5

    T

    T

  • Mtodo de la Matriz Inversa 3x3

    Por lo tanto, la matriz inversa de es

    ( )

    ==

    60.4429.6347.18-69.2270.61-9.04-17.0248.56-90.04-

    799.83-111 A

    AA Adj

    A

    =

    =0.03704537-0.03704537-0.058987530.08654339-0.01130240.01130240.02127952-0.06071290.11257392

    799.83-60.44

    799.83-29.63

    799.83-47.18-

    799.83-69.22

    799.83-70.61-

    799.83-9.04-

    799.83-17.02

    799.83-48.56-

    799.83-90.04-

    1A

  • Mtodo de la Matriz Inversa 3x3

    Por lo tanto, la solucin al sistema de ecuaciones es

    =

    ==

    95.030.0

    57.1

    9.158.101.11

    0.03704537-0.03704537-0.058987530.08654339-0.01130240.01130240.02127952-0.06071290.11257392

    1bAx

  • En Excel

  • En Stata