Definición e tipos de matrices

•   Def: Matriz de orde mxn A=(aij)mxn : Tabla ordeada de números reais con m filas (liñas horizontais) e n columnas
    (liñas verticais) ondeo elemento aji é o que está na fila i e na columna j


•   Def: Dúas matrices son iguais se teñen a mesma orde e os seus elementos correspondentes son
         iguais.
                                                          Tipos
•   Matriz fila: Matriz de orde 1xn
•   Matriz columna: Matriz de orde mx1
•   Matriz nula: Matriz con tódolos elementos iguais a cero.
•   Matrz trasposta de A=(aij)mxn : At=(bij)mxn con bij= aji
•   Matriz cadrada: con n=m
                                           Tipos de Matrices Cadradas

•   Matriz diagonal: aij =0 se i j
•   Matriz unidade (I): aij =0 se i j e aij =1 se i=j
•   Matriz triangular superior: aij =0 se i>j
•   Matriz triangular inferior: aij =0 se i<j
•   Matriz simétrica: aij= aji
•   Matriz antisimétrica: aij= -aji
EXEMPLO 1: EMPREGO DE MATRICES:
EXEMPLO 2: EMPREGO DE MATRICES
EXEMPLO 3 : EMPREGRO DE MATRICES
EXEMPLO 4: TIPOS DE MATRICES



 Matriz fila: (a de orde 1xn)
                                                          F é de orde 1x4

 Matriz columna:(a de orde mx1)
                                                 Esta matriz columna é de orde
   4x1

 Matriz nula: (con tódolos elementos iguais a cero)



                                       Esta matriz é unha matriz nula de orde 3x3
 
EXEMPLO 4: MATRICES CADRADAS (Igual numero de filas
                  que de columnas)
EXERCICIO: Realiza aqueles exercicios que se poidan
facer e indica por que son imposibles os restantes.

       •   Escribe unha matriz fila e unha matriz columna da misma orde.

       •   Escribe unha matriz simétrica de orde 2.

       •   Escribe una matriz triangular inferior e triangular superior ó mesmo
           tempo.

       •   ¿Todas as matrices diagonais son triangulares superiores?

       •   ¿É a matriz nula unha matriz simétrica?

       •   ¿Poden ser una matriz fila e unha matriz columna da mesma orde?
EXEMPLO 5: TRASPOSTA DUNHA MATRIZ

Matriz trasposta de A=(aij)mxn : At=(bij)mxn con bij= aji
Operacións              con    Matrices                   Mmxn

Def: Suma (+): Se A=(aij)mxn e B=(bij)mxn , entón A+B=(aij+ bij)mxn
Def: Producto por un nº real (·R ): Se A=(aij)mxn e α ∈ R
                         entón     α ·A=( α ·aij)mxn
Teor: (Mmxn , + ,·R ) é un espacio vectorial sobre R


      ______Producto unha matriz mxn por unha matriz nxp ______
Def: Producto : Se A=(aij)mxn e B=(bij)nxp entón
                           AB=(cij)mxp con cij= ai1 b1,j+...+ainbnj
Propiedades:
• Asociativa: A(BC)=(AB)C (para as matrices que se podan multiplicar)
• Elemento neutro: A matriz unidade (I): (ai,j =0 se i ≠ j e ai,j =1 se i=j)
• Distributiva do . respecto da + : A(B+C)=AB+AC
• (AB)t=B t A t
• Non conmutativa: En xeral AB BA
Exemplos Operacións:


• Suma: A e B matrices da mesma orde M2x3
        ⎛1     −2 0 ⎞    ⎛ 0 −3 −1⎞                   ⎛1+ 0 −2 − 3 0 −1 ⎞ ⎛1 −5 −1⎞
     A =⎜           ⎟ B =⎜        ⎟              A+B =⎜                  ⎟=⎜       ⎟
        ⎝4      3 −1⎠    ⎝−2 7 4 ⎠                    ⎝4 − 2 3 + 7 −1+ 4 ⎠ ⎝2 10 3 ⎠


• Producto por un Escalar:
                 ⎛1   −2   0⎞           ⎛ 3⋅ 1   3⋅ ( −2)    3⋅ 0 ⎞ ⎛ 3 −6 0 ⎞
              A =⎜           ⎟   3⋅ A = ⎜                           ⎟=⎜        ⎟
                 ⎝4   3    −1⎠          ⎝3⋅ 4     3⋅ 10     3⋅ ( −1)⎠ ⎝12 30 −3⎠


• Producto de dos Matrices: A matriz de orde M2x3 e B matriz de orde
   M3x2                 ⎛3 0 ⎞
     ⎛1   −2    0⎞      ⎜     ⎟              ⎛1⋅ 3 − 2⋅ 0 + 0⋅ (−1) 1⋅ 0 − 2⋅ ( −2) + 0⋅ ( −1) ⎞ ⎛ 1 4 ⎞
  A =⎜            ⎟ B = ⎜ 0 −2⎟       A⋅ B = ⎜                                                 ⎟=⎜     ⎟
     ⎝4   3     −1⎠     ⎜     ⎟              ⎝4⋅ 3 + 3⋅ 0 −1⋅ (−1) 4⋅ 0 + 3⋅ ( −2) −1⋅ ( −1)⎠ ⎝13 −5⎠
                        ⎝−1 −1⎠


Recorda que o número de columnas da primeira matríz ten que coincidir co número de
   columnas da segunda.
Exercicios:

Matrices iriaprofe

  • 1.
    Definición e tiposde matrices • Def: Matriz de orde mxn A=(aij)mxn : Tabla ordeada de números reais con m filas (liñas horizontais) e n columnas (liñas verticais) ondeo elemento aji é o que está na fila i e na columna j • Def: Dúas matrices son iguais se teñen a mesma orde e os seus elementos correspondentes son iguais. Tipos • Matriz fila: Matriz de orde 1xn • Matriz columna: Matriz de orde mx1 • Matriz nula: Matriz con tódolos elementos iguais a cero. • Matrz trasposta de A=(aij)mxn : At=(bij)mxn con bij= aji • Matriz cadrada: con n=m Tipos de Matrices Cadradas • Matriz diagonal: aij =0 se i j • Matriz unidade (I): aij =0 se i j e aij =1 se i=j • Matriz triangular superior: aij =0 se i>j • Matriz triangular inferior: aij =0 se i<j • Matriz simétrica: aij= aji • Matriz antisimétrica: aij= -aji
  • 2.
    EXEMPLO 1: EMPREGODE MATRICES:
  • 3.
    EXEMPLO 2: EMPREGODE MATRICES
  • 4.
    EXEMPLO 3 :EMPREGRO DE MATRICES
  • 5.
    EXEMPLO 4: TIPOSDE MATRICES  Matriz fila: (a de orde 1xn) F é de orde 1x4  Matriz columna:(a de orde mx1) Esta matriz columna é de orde 4x1  Matriz nula: (con tódolos elementos iguais a cero) Esta matriz é unha matriz nula de orde 3x3
  • 6.
      EXEMPLO 4: MATRICESCADRADAS (Igual numero de filas que de columnas)
  • 7.
    EXERCICIO: Realiza aquelesexercicios que se poidan facer e indica por que son imposibles os restantes. • Escribe unha matriz fila e unha matriz columna da misma orde. • Escribe unha matriz simétrica de orde 2. • Escribe una matriz triangular inferior e triangular superior ó mesmo tempo. • ¿Todas as matrices diagonais son triangulares superiores? • ¿É a matriz nula unha matriz simétrica? • ¿Poden ser una matriz fila e unha matriz columna da mesma orde?
  • 8.
    EXEMPLO 5: TRASPOSTADUNHA MATRIZ Matriz trasposta de A=(aij)mxn : At=(bij)mxn con bij= aji
  • 9.
    Operacións con Matrices Mmxn Def: Suma (+): Se A=(aij)mxn e B=(bij)mxn , entón A+B=(aij+ bij)mxn Def: Producto por un nº real (·R ): Se A=(aij)mxn e α ∈ R entón α ·A=( α ·aij)mxn Teor: (Mmxn , + ,·R ) é un espacio vectorial sobre R ______Producto unha matriz mxn por unha matriz nxp ______ Def: Producto : Se A=(aij)mxn e B=(bij)nxp entón AB=(cij)mxp con cij= ai1 b1,j+...+ainbnj Propiedades: • Asociativa: A(BC)=(AB)C (para as matrices que se podan multiplicar) • Elemento neutro: A matriz unidade (I): (ai,j =0 se i ≠ j e ai,j =1 se i=j) • Distributiva do . respecto da + : A(B+C)=AB+AC • (AB)t=B t A t • Non conmutativa: En xeral AB BA
  • 10.
    Exemplos Operacións: • Suma:A e B matrices da mesma orde M2x3 ⎛1 −2 0 ⎞ ⎛ 0 −3 −1⎞ ⎛1+ 0 −2 − 3 0 −1 ⎞ ⎛1 −5 −1⎞ A =⎜ ⎟ B =⎜ ⎟ A+B =⎜ ⎟=⎜ ⎟ ⎝4 3 −1⎠ ⎝−2 7 4 ⎠ ⎝4 − 2 3 + 7 −1+ 4 ⎠ ⎝2 10 3 ⎠ • Producto por un Escalar: ⎛1 −2 0⎞ ⎛ 3⋅ 1 3⋅ ( −2) 3⋅ 0 ⎞ ⎛ 3 −6 0 ⎞ A =⎜ ⎟ 3⋅ A = ⎜ ⎟=⎜ ⎟ ⎝4 3 −1⎠ ⎝3⋅ 4 3⋅ 10 3⋅ ( −1)⎠ ⎝12 30 −3⎠ • Producto de dos Matrices: A matriz de orde M2x3 e B matriz de orde M3x2 ⎛3 0 ⎞ ⎛1 −2 0⎞ ⎜ ⎟ ⎛1⋅ 3 − 2⋅ 0 + 0⋅ (−1) 1⋅ 0 − 2⋅ ( −2) + 0⋅ ( −1) ⎞ ⎛ 1 4 ⎞ A =⎜ ⎟ B = ⎜ 0 −2⎟ A⋅ B = ⎜ ⎟=⎜ ⎟ ⎝4 3 −1⎠ ⎜ ⎟ ⎝4⋅ 3 + 3⋅ 0 −1⋅ (−1) 4⋅ 0 + 3⋅ ( −2) −1⋅ ( −1)⎠ ⎝13 −5⎠ ⎝−1 −1⎠ Recorda que o número de columnas da primeira matríz ten que coincidir co número de columnas da segunda.
  • 11.