matemática básica para economistas ma99
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Matemática Básica para Economistas MA99. UNIDAD 4 Clase 6.2 Tema: Inversa de una matriz. Objetivos:. Definir la inversa de una matriz. Efectuar operaciones elementales con las filas de una matriz. Obtener la matriz de Cofactores de cualquier matriz cuadrada. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Matemática Básica para Economistas MA99
UNIDAD 4
Clase 6.2
Tema: Inversa de una matriz
Objetivos:
Definir la inversa de una matriz.Efectuar operaciones elementales con las filas de una matriz.Obtener la matriz de Cofactores de cualquier matriz cuadrada.Obtener la matriz Adjunta de cualquier matriz cuadrada.Calcular la inversa de una matriz, a través de dos procedimientos: Gauss – Jordan y Matriz Adjunta.Definir y obtener el rango de una matriz de cualquier orden.
pag.: 268 - 275
Si AX=B es un SEL dado en forma
matricial, el procedimiento de dividir por la
matriz A no es posible realizarlo debido a
que la división de matrices no esta definida.
Sin embargo, estamos interesados en
hacer algo parecido a lo que hacemos en
las ecuaciones de primer grado.
Introducción
Sea A una matriz cuadrada. Si existe una matriz B tal que AB=BA=I , la llamaremos matriz inversa de A y la denotaremos por A-1.
Matriz inversa
Obs: Si A-1 existe, se tiene que: AA-1=A-1A=I.
Si A y B son matrices invertibles y k un número no nulo se tienen las propiedades:
111).(1 ABAB111).(2 AkA ktt AA )().(3 11
Operaciones elementales con las filas de una matriz
1. El intercambio de la fila i y la fila j, que denotaremos como:
fi ↔ fj
2. El producto de todos los elementos de la fila i por una constante
c ≠ 0: cfi
3. Sumar a los elementos de la fila i los correspondientes de la fila
j multiplicados por una constante c ≠ 0: fi + cfj
Matrices Equivalentes
3500
3100
4121
B
Dos matrices A y B se llaman equivalentes, y se denota con
A B, si B se obtiene a partir de A mediante un número
finito de operaciones elementales por filas.
Por ejemplo, a partir de la matriz A:
Se puede obtener la matriz equivalente B con las siguientes Se puede obtener la matriz equivalente B con las siguientes operaciones:operaciones: f2 – 2f1 y f3 – f1
7621
5342
4121
A
18000
3100
4121
Utilizando las operaciones elementales con las filas de una matriz, también se puede obtener la inversa de la matriz Anxn, siguiendo el procedimiento descrito a continuación:
Cálculo de la inversa de una matriz: método de Gauss-Jordan
10
01
dc
ba
dc
baA
1.- Formamos la matriz Formamos la matriz [A : I[A : Inn]:]: Ejemplo Ejemplo
2.- Luego, mediante las operaciones elementales se reduceLuego, mediante las operaciones elementales se reduce
la matriz a otra de la forma [Ila matriz a otra de la forma [Inn : B]: : B]:
hg
feB
hg
fe
10
01B = AB = A-1-1
Ejemplo: Determinar A-1 si A es invertible.
Cálculo de la inversa de una matriz: método de Gauss-Jordan
52
31 .1
101
231
121
.2
321
131
221
.3
Existencia de la inversa
Teorema: Sea A una matriz inversible entonces:
Corolario:Corolario: La inversa de una matriz existe si y sólo si det(A) = 0.
)det(
1)det( 1
AA
Ejemplo: ¿ Para que valor de a la matriz:
tiene inversa ?
304
25
611
a
Matriz Adjunta
Recordando conceptos:Se llama menor del elemento aij de la matriz A a la matriz Mij de orden n-1 que resulta de suprimir en A la fila i y la columna j.
El cofactor Aij del elemento aij es el número real:
Aij = (-1)i+j det(Mij )
Matriz de los cofactores:
Es la matriz cuadrada formada por todos los cofactores de una matriz.
Matriz Adjunta
nnnn
n
n
tc
ccc
ccc
ccc
AAAdj
21
22212
12111
)(
Sea la matriz AC de cofactores:
La Matriz Adjunta de A, denotada por Adj(A) es la transpuesta de la matriz de los cofactores.
nnnn
n
n
c
ccc
ccc
ccc
A
21
22221
11211
Matriz Adjunta
221
541
312
A
Ejemplo: Obtenga la matriz adjunta de A
952
777
17418
AAdj
Solución
Cálculo de la inversa de una matriz: método de la Matriz Adjunta
221
541
312
A
Observe lo siguiente:1.- Obtenga el determinante de la matriz:
2.- Multiplique la matriz A por Adj(A)
¿Qué puede concluir en este caso?
952
777
17418
AAdj
Si |A| ≠ 0, entonces A es invertible y se cumple:
AAAdj
A 1
Con este resultado tenemos un segundo método para Con este resultado tenemos un segundo método para el cálculo de la inversa de una matriz.el cálculo de la inversa de una matriz.
Cálculo de la inversa de una matriz: método de la Matriz Adjunta
Ejercicios
Pág. 275 – 276: 1, 3, 6, 8, 11, 15, 18,
Resolver los siguientes ejercicios del libro texto