Página:
1
TRABAJO PRÁCTICO Nº 3: MATRICES ASIGNATURA: MATEMATICA II - U.N.R.N. – AÑO: 2010
1) Dadas las siguientes matrices:
5 − 2 1 A = 12 4 2 0 3 0 2 5 F = 5 0 8 10
4 B = 1 − 2
− 5 1 G= − 4 0
C = [− 1 0 3]
H = − 9 0
1 − 2 3 E = 1 1 5 2
2 − 1 D= 10 3 1 − 1 0 1 − 4 0 2 M = 0 0 − 9 3 1 8 − 5
0 0 1 3 N= 0 2 2 9
− 8 − 4 − 3 0
a) Indicar el tamaño de cada una. Indicar cuáles son cuadradas, cuáles vector columna y cuáles vector fila. b) Hallar la transpuesta de cada matriz. c) Sumar y restar las matrices, en los casos que sea posible.
1 A , − 5 F , 3 D , 7C − 3 H . 2 e) Hallar A ⋅ B, B ⋅ A, A ⋅ C , B ⋅ C , F ⋅ D, D ⋅ F , E ⋅ F , M ⋅ N , N ⋅ M , en los casos que sea posible. d) Hallar
2) a) Construir dos matrices triangulares superiores de orden 3 y sumarlas. b) Construir dos matrices triangulares inferiores de orden 4 y restarlas. c) Construir una matriz de orden 3 cuya diagonal principal sean todos 2, y tal que ∀i ≠ j : a1 j = 1 , a 2 j = −
2 y 5
a3 j = 0 . d) Construir una matriz de 4x3 tal que a13 = a 42 = −9 , a 21 = a 31 = 2 , a 33 = 1 y las demás entradas sean 0. e) Escribir las matrices cero de orden 2 y 3, y las matrices identidad de orden 2, 3 y 4. f) Una matriz es simétrica si A t = A . Construir dos matrices simétricas de orden 3 y 4. 3) Una empresa aérea vende pasajes aéreos a tres destinos A, B y C, a dos precios: turista y primera. Las siguientes tablas muestran las ventas que ha tenido en los meses de enero y febrero pasados: MES DE ENERO DESTINO A DESTINO B DESTINO C
PRIMERA $3750 $1560 $2985
TURISTA $8935 $7500 $15540
PRIMERA $2480 $1040 $2010
TURISTA $7635 $4800 $9980
MES DE FEBRERO DESTINO A DESTINO B DESTINO C
a) Construya dos matrices E (enero) y F (febrero) que representen estos datos. b) Construya una matriz que represente los ingresos totales en ambos meses para las clases primera y turista.
Página:
2
4) El comercio entre tres países P1, P2 y P3 durante 2007 (en millones de dólares) está dado por la matriz A = a ij en donde a ij representa las exportaciones del país i al país j .
[ ]
0 16 20 A = 17 0 22 21 14 0 Al año siguiente, el comercio entre los mismos tres países está dado por la matriz B .
0 17 19 B = 18 0 20 24 16 0 a) ¿Qué significan las entradas a 23 , b12 y b21 ? ¿Qué países incrementaron sus exportaciones de un año a otro? b) Escriba una matriz que represente el comercio total entre los tres países en los dos años. c) Si utiliza la conversión 1dólar = 3,80 ARS, escriba la matriz que representa el comercio total entre los tres países en pesos argentinos. 5) Los precios de un hotel son los siguientes: habitación single: $75, doble: $120, triple: $150. a) Construya una matriz A compuesta por los precios del hotel. b) Si el desayuno cuesta $8 por persona, construya una matriz B compuesta por los precios con desayuno. c) Si en temporada alta los precios se incrementan un 20%, construya dos matrices C y D compuestas por los nuevos precios con y sin desayuno. d) ¿Es cierto que C = 1,2 ⋅ A y D = 1,2 ⋅ B ? ¿Por qué? 6) Un comerciante de televisores usados tiene 5 televisores de 26”, ocho de 20”, cuatro de 18” y diez de 12”. Los televisores de 26” se venden a 450$ cada uno, los de 20” en 350$, los de 18” en 300$ y los de 12” en 150$. Exprese el precio de venta total de su existencia de televisores como el producto de dos matrices. 7) Una agencia de turismo realiza 4 excursiones, las cuales tienen los siguientes costos por pasajero: Costo por pax
Puerto Blest $ 118
Isla Victoria $ 105
Cerro Tronador $ 130
Siete Lagos $ 145
Para el próximo verano, la cantidad de reservas para realizar estas excursiones es la siguiente: Puerto Blest Isla Victoria Cerro Tronador Siete Lagos
Noviembre/10 5 3 8 5
Diciembre/10 15 23 20 18
Enero/11 9 14 18 15
Febrero/11 9 12 7 6
Mediante la multiplicación matricial, halle el costo total que tendrá la empresa por mes. 8) Un turista regresó de Europa con la siguientes monedas extranjeras: 10 euros, 20 libras, 12 coronas dinamarquesas y 35 francos suizos. El equivalente de estas monedas en pesos es: un euro vale 5.42, una libra vale 6.31, una corona vale 0.73 y 1 franco suizo vale 3.54. Hallar, trabajando con matrices, el valor en pesos de las monedas extranjeras del turista. 9) Un hotel tiene habitaciones single, doble y triple, nivel standard. Si en el mes de enero se ocuparon 30, 20 y 15 respectivamente, a un precio de 80, 120 y 150, calcule el ingreso total mensual del hotelero. Si en febrero se produjo un aumento del 5%, en los precios y la ocupación se mantuvo constante ¿cuál fue el ingreso de febrero? 10) Un fabricante que elabora dos artículos, sillas y escritorios, desea fabricar 12 sillas y 20 escritorios. La fabricación de sillas requiere, por unidad, 12 unidades de madera, 0.5 botella de barniz y 6 horas/hombre. Los escritorios requieren, también por unidad, 25 unidades de madera, 2 botellas de barniz y 20 horas/hombre. Los costos de tales requerimientos son: madera $6 por unidad; barniz: $18 por unidad y 1 hora/hombre $15 por unidad. Aplicar el cálculo matricial para obtener el costo de elaboración de 12 sillas y 20 escritorios.
Página:
3
11) Una agencia de viajes vende 4 tipos de excursiones (A, B, C y D), con y sin descuentos estudiantiles. Las matrices de venta , para los meses de julio y agosto son:
10 5 7 9 con descuento J= 6 7 5 12 sin descuento A B C D
0 20 10 5 con descuento A= 10 5 7 12 sin descuento A
B
C
D
a) ¿Cuántas excursiones de cada tipo se vendieron en los dos meses? b) Si la agencia tiene dos oficinas y en la segunda se vendió el doble que en la primera durante los dos meses, ¿cuántas excursiones de cada tipo se vendieron? 12) Un kiosco vende 1500 gaseosas, 700 jugos y 1400 dulces por semana. Los precios de venta unitarios son $1.65; $0.80 y $2.50 respectivamente. A su vez, los costos unitarios son $1.1; $0.50 y $1.80. Obtener ingreso, costo y beneficio total. 13) Hallar las inversas de las siguientes matrices mediante la definición:
1 4 A= 2 7
6 − 4 B= − 3 2
14) Hallar las inversas de las siguientes matrices mediante el método de Gauss:
1 2 3 A = 2 5 3 1 0 8
1 6 4 B = 2 4 − 1 − 1 2 5
3 4 − 1 C = 1 0 3 2 5 − 4
Respuestas
1) a) A es de 3x3, B de 3x1, C de 1x3, D de 2x2, E de 2x3, F de 3x2, G de 2x2, H de 1x3, M de 4x4, N de 4x2. A, D, G y M son cuadradas. B es vector columna. C y H son vectores fila. 1 1 5 12 0 − 1 2 2 10 b) AT = − 2 4 3 B T = [ 4 1 − 2] C T = 0 DT = E T = − 2 1 − 1 3 3 1 2 0 3 5 1 0 1 1 − 9 1 0 9 2 5 8 T − 5 − 4 T T − 1 − 4 0 8 N T = 0 FT = G = H = 0 M = 0 0 0 − 9 − 5 5 0 10 1 − 8 − 4 − 3 0 2 0 3 2 2 3 c) C + H = [− 10 0 11 / 3] ; C − H = [8 0 7 / 3] ; H − C = [− 8 0 − 7 / 3] 2 − 3 0 7 − 2 − 7 D+G = ; D−G = ; G−D= 3 3 6 14 − 14 − 3 1 5 1 − 2 − 10 − 25 2 1 ; 3D = 6 − 3 ; 7C − 3H = [20 0 19] d) A = 6 2 1 ; − 5F = − 25 0 30 9 2 − 40 − 50 3 0 0 2 − 1 − 4 16 − 4 0 − 12 54 13 23 8 1 32 70 e) A ⋅ B = 48 ; B ⋅ C = − 1 0 − 3 ; F ⋅ D = 10 − 5 ; E ⋅ F = ;M ⋅N = 18 27 2 92 105 3 2 116 22 0 − 6 26 − 25
Página:
3 2 5 1 2 2) a) Por ejemplo: P = 0 4 1 y Q = 0 1 0 0 1 0 0 3 0 0 0 1 8 5 0 0 y V = 1 b) Por ejemplo: U = 2 0 1 0 5 1 1 2 − 2 1 2 0 0 2 − 5 0 2 0 c) 1 2 0 d) 2 0 2 2 1 − 0 − 9 5
1 8 2 0 1 1 2
4 4 6 P+Q = 0 5 9 0 0 3 0 0 4 9 0 0 U + V = 7 2 0 3 1 2
4
0 6 0 0 1 3 0 3 5 − 1 0 0
− 9 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 ; 0 1 0 ; 0 e) ; 0 0 0 ; 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1
2 9 − 2 1 3 1 7 2 0 4 − 1 f) Por ej: J = 1 4 8 y K = 9 4 1 12 7 8 5 − 2 − 1 12 3 3750 8935 2480 7635 6230 16570 3) E = 1560 7500 ; F = 1040 4800 ; TOTALES = E + F = 2600 12300 2985 15540 2010 9980 4995 25520 4) a) a 23 = 22 significa que las exportaciones del país 2 al país 3 durante 2007 fueron de 22 mill. de dólares. a12 = 17 significa que las exportaciones del país 1 al país 2 durante 2008 fueron de 17 mill. de dólares. a 21 = 18 significa que las exportaciones del país 2 al país 1 durante 2008 fueron de 18 mill. de dólares. 0 33 39 0 125,4 148,2 b) A + B = 35 0 44 c) 3,80 ⋅ ( A + B) = 133 0 167,2 45 30 0 171 114 0 5) a) A = [75 120 150] b) B = [83 136 174] c) C = [90 144 180] ; D = [99,6 163,2 208,8] 450 350 = 7750 7) En nov/10 2670$, en dic/10 9395$, en enero/11 7047$ y en feb/11 4102$. 6) [5 8 4 10] ⋅ 300 150 8) $313.06
9) I enero= $7050
10 25 11) Agencia 1 = 16 12 12) Itotal= $6535
17 14 12 24
Ctotal= $4520
I febrero= $7402,5 30 75 Agencia 1y 2 = 48 36
10) Ctotal= $11772 51 42 36 72
Btotal= $2015
3 / 2 − 11 / 10 − 6 / 5 − 40 16 9 − 7 4 − 1 13) A = ; B no tiene inv. 14) A −1 = 13 − 5 − 3 ; B no tiene inv.; C = − 1 1 1 2 − 1 −1
5 − 2 − 1
− 1 / 2 7 / 10
2/5