1

Calcula el valor del determinante

Solución

1La primera columna es un múltiplo de 2, entonces

2Como el valor del determinante no cambia bajo combinación lineal de las filas, reemplazamos las filas por respectivamente y obtenemos

3Para la primera columna que contiene 3 ceros, aplicamos la matriz reducida y obtenemos

4Aplicamos la regla de Sarrus y obtenemos

2

Aplicando las propiedades de los determinantes, calcular:

Solución

Determinante A

1Como el valor del determinante no cambia bajo combinación lineal de las filas, reemplazamos las filas por respectivamente y obtenemos

2Como se tienen dos filas iguales, las propiedades de los determinantes nos dicen que el resultado es cero

Determinante B

1Como se trata de una matriz triangular, las propiedades de los determinantes nos dicen que el resultado es el producto de los elementos de la diagonal

Determinante C

1Como el valor del determinante no cambia bajo combinación lineal de las filas, reemplazamos las filas por respectivamente y obtenemos

2Para la primera columna que contiene 2 ceros, aplicamos la matriz reducida y obtenemos

3Calculamos el último determinante y obtenemos

3

Aplicando las propiedades de los determinantes, calcular:

Solución

Determinante A

1Como el valor del determinante no cambia bajo combinación lineal de las filas, reemplazamos las filas por respectivamente y obtenemos

2Nuevamente reemplazamos las filas por respectivamente y obtenemos

3Como se tienen dos filas iguales, las propiedades de los determinantes nos dicen que el resultado es cero, esto es,

Determinante B

1Como el valor del determinante no cambia bajo combinación lineal de las columnas, reemplazamos las columnas por respectivamente y obtenemos

2Para la primera fila que contiene 3 ceros, aplicamos la matriz reducida y obtenemos

3La primera fila es un múltiplo de 2, entonces

4Como el valor del determinante no cambia bajo combinación lineal de las columnas, reemplazamos las columnas por respectivamente y obtenemos

5Para la primera fila que contiene 2 ceros, aplicamos la matriz reducida y obtenemos

6Calculamos el determinante para la matriz de

Determinante C

1Como el valor del determinante no cambia bajo combinación lineal de las filas, reemplazamos las filas por respectivamente y obtenemos

2Para la primera columna que contiene 3 ceros, aplicamos la matriz reducida y obtenemos

3La segunda fila es un múltiplo de 4 y la tercera es un múltiplo de -3, entonces

 

4Resolvemos el último determinante obtenido

 

4

Pasando a determinantes triangulares, calcular el valor de:

Solución

Determinante A

1Como el valor del determinante no cambia bajo combinación lineal de las columnas, reemplazamos por y obtenemos

2Como la primera columna es un múltiplo de , se tiene

3Como el valor del determinante no cambia bajo combinación lineal de las filas, reemplazamos las filas por respectivamente y obtenemos

4El determinante de una matriz triangular es igual al producto de los elementos de la diagonal

Determinante B

1Como el valor del determinante no cambia bajo combinación lineal de las filas, reemplazamos las filas por respectivamente y obtenemos

2El determinante de una matriz triangular es igual al producto de los elementos de la diagonal

5

Calcular los determinantes de Vandermonde:

Solución

Determinante A

1Como el valor del determinante no cambia bajo combinación lineal de las columnas, reemplazamos por respectivamente y obtenemos

2Para la primera fila que contiene 3 ceros, aplicamos la matriz reducida y obtenemos

 

3Los elementos de la primera fila tienen un factor en común; lo mismo sucede para la segunda fila. Estos factores los sacamos del determinante y resolvemos el determinante obtenido

Determinante B

1Como el valor del determinante no cambia bajo combinación lineal de las filas, reemplazamos por respectivamente y obtenemos

2Para la primera columna que contiene 3 ceros, aplicamos la matriz reducida y obtenemos

3Los elementos de la primera columna tienen un factor en común; lo mismo sucede el resto de las columnas. Estos factores los sacamos del determinante

4Reemplazamos por respectivamente y obtenemos

5Para la primera columna que contiene 3 ceros, aplicamos la matriz reducida y obtenemos

6Los elementos de la primera columna tienen un factor en común; lo mismo sucede para la segunda columna. Estos factores los sacamos del determinante y resolvemos el determinante obtenido

 

6

Calcular el valor de los siguientes determinantes:

Solución

Determinante A

1Como el valor del determinante no cambia bajo combinación lineal de las columnas, reemplazamos por y obtenemos

2Como la primera columna es un múltiplo de , se tiene

 

3Como el valor del determinante no cambia bajo combinación lineal de las filas, reemplazamos las filas por respectivamente y obtenemos

4El determinante de una matriz triangular es igual al producto de los elementos de la diagonal

Determinante B

1Como el valor del determinante no cambia bajo combinación lineal de las filas, reemplazamos por y obtenemos

2Para la primera columna que contiene 3 ceros, aplicamos la matriz reducida y obtenemos

3Como la segunda columna es un múltiplo de y la tercera columna es un múltiplo de , se tiene

4Como el valor del determinante no cambia bajo combinación lineal de las filas, reemplazamos por y obtenemos

5Para la primera columna que contiene 2 ceros, aplicamos la matriz reducida y obtenemos

7

Demostrar, sin desarrollar, que los siguientes determinantes valen cero:

 

Solución

Determinante A

1Como el valor del determinante no cambia bajo combinación lineal de las columnas, reemplazamos por y obtenemos

2La tercera columna posee un factor común, luego

3La primera y tercera columna son iguales por lo que el determinante es cero

Determinante B

1La tercera columna es igual a la suma de la primera con la segunda, luego el determinante es cero

8

Si el valor del determinante

Calcular el valor de

Solución

1Como las filas tienen como factor común el valor 2, se tiene

2Intercambiamos las columnas dos y tres

3Intercambiamos las filas dos y tres

 

9

Sabiendo que , calcula los otros determinantes:

Solución

Determinante B

1La fila uno posee un factor común, lo mismo para la segunda fila

Determinante C

1Reemplazamos las filas por respectivamente

 

10

Demostrar que los siguientes determinantes son múltiplos de 5 y 4 respectivamente, sin desarrollarlos

Solución

Determinante A

1Reemplazamos la columna por

2La columna tiene por factor común el 5

Luego el determinante es un múltiplo de 5

Determinante B

1Reemplazamos la columna por

 

2La columna tiene por factor común el 4

Luego el determinante es un múltiplo de 4

11

Demostrar, sin desarrollar, que el siguiente determinante es múltiplo de 15:

Solución

1Reemplazamos la columna por

2La columna tiene por factor común el 15

Luego el determinante es un múltiplo de 15

12

Demostrar que el siguiente determinante es divisible por 21:

Solución

1Reemplazamos la columna por

2La columna tiene por factor común el 21

Luego el determinante es un múltiplo de 21, así el determinante es divisible por 21

13

Demuéstrese las igualdades que se indican, sin necesidad de desarrollar los determinantes:

Solución

Primera igualdad

1Para el primer determinante utilizamos la propiedad de que las columnas están formados por dos sumandos, entonces el determinante se descompone en la suma de dos determinantes en los que las demás columnas permanecen invariantes. Realizamos para la primera columna

2Volvemos a aplicar la propiedad anterior para cada uno de los sumandos

 

3Si se tienen dos columnas iguales, entonces el determinante es cero, por lo que tenemos

4De esta forma se verifica que se cumple

Segunda igualdad

1Multiplicamos la primera fila por , la segunda fila por y la tercera fila por , por lo que par mantenerla igualdad tenemos que multiplicar por

2La tercera columna tiene un factor en común

14

Resolver las siguientes ecuaciones sin desarrollar los determinantes.

Solución

Primera ecuación

1Reemplazamos las filas por

2La matriz es triangular por lo que el determinante es igual al producto de su diagonal

3Como el determinante es igual a cero, se obtienen que

Segunda ecuación

1La primera columna tiene un factor en común

2Reemplazamos las filas por

3La matriz es triangular por lo que el determinante es igual al producto de su diagonal

4Como el determinante es igual a cero, se obtienen que y

15

Hallar la matriz inversa de:

Solución

1Calculamos el determinante

2Calculamos la matriz adjunta

3Calculamos su transpuesta

4La inversa viene dada por

 

16

¿Para qué valores de la matriz

no admite matriz inversa?

Solución

1Calculamos el determinante reduciendo los cálculos a partir de la tercera columna

2Una matriz no posee inversa si su determinante es cero. Así, la matriz no tiene inversa cuando

 

17

¿Para qué valores de la matriz

no admite matriz inversa?

Solución

1Calculamos el determinante

2Una matriz no posee inversa si su determinante es cero. El determinante siempre es negativo para cualquier valor real de . Así, la matriz siempre posee inversa, independientemente del valor real de

18

Calcular el rango de las siguientes matrices:

Solución

Rango de

1Calculamos los determinantes de las submatrices de rango 1

2Calculamos los determinantes de las submatrices de rango 2

3Calculamos los determinantes de las submatrices de rango 3

4Así, el rango de la matriz es 2

Rango de

1Calculamos los determinantes de las submatrices de rango 1

2Calculamos los determinantes de las submatrices de rango 2

3Calculamos los determinantes de las submatrices de rango 3

4Calculamos los determinantes de las submatrices de rango 4

5Así, el rango de la matriz es 4

Rango de

1Eliminamos la tercera columna por ser nula, la cuarta por ser proporcional a la primera, y la quinta porque combinación lineal de la primera y segunda

2Calculamos los determinantes de las submatrices de rango 1

 

3Calculamos los determinantes de las submatrices de rango 2

4Así, el rango de la matriz es 2

19

Resolver las siguientes ecuaciones matriciales:

Solución

Primera ecuación

1El determinante de es distinto de cero, por lo que existe su inversa

2Resolvemos la ecuación

Segunda ecuación

1El determinante de es distinto de cero, por lo que existe su inversa

2Resolvemos la ecuación

20

Resolver la ecuación matricial:

Solución

1El determinante de es distinto de cero, por lo que existe su inversa

2Resolvemos la ecuación

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Marta

➗ Licenciada en Químicas da clase de Matemáticas, Física y Química -> Comparto aquí mi pasión por las matemáticas ➗