Pràctica d'Àlgebra Lineal: Sistemes d'Equacions i Diagonalització

Àlgebra · 1r curs · Grau en Enginyeria Informàtica · Universitat Oberta de Catalunya (UOC). Pràctica de Àlgebra amb l'enunciat de cada problema i el seu tema.

Àlgebra · Universitat Oberta de Catalunya · Grau en Enginyeria Informàtica · 1r curs

3 problemes · Rango y sistemas de ecuaciones lineales con parámetros · Aplicaciones lineales: matriz asociada, núcleo e imagen · Valores y vectores propios. Diagonalización

Problema 1. Modelització de xarxa de trànsit. Modelització de xarxa de trànsit amb un sistema d'equacions lineals de flux vehicular en 9 nodes i 12…

Rango y sistemas de ecuaciones lineales con parámetros

La següent figura il·lustra un sector d'una xarxa viària urbana amb el sentit de circulació establert en cada tram. A partir de les mitjanes històriques registrades, es coneix el volum de vehicles (en unitats per hora) que entren i surten de determinats carrers de la xarxa:

a)

Assumint que a cada encreuament es compleix una condició de balanç o equilibri (el flux total entrant és equivalent al flux total sortint), plantegeu, discutiu i resoleu el sistema d'equacions lineals que permet calcular el flux mitjà per cadascun dels carrers (X1X_1 fins a X12X_{12}).

b)

Quins seran els fluxos mitjans per hora si una jornada determinada s'interromp totalment el trànsit als carrers X4X_4 i X12X_{12} per la realització d'unes obres?

Enunciado: Problema 1. Modelització de xarxa de trànsit

Problema 2 - Nucli i imatge. Per a l'aplicació lineal f: R^10 -> R^10 donada per la matriu A de 10x10 amb elements a_{i,j} = i + j - 1,…

Aplicaciones lineales: matriz asociada, núcleo e imagen

Problema 2. Aplicació lineal i diagonalització

Sigui l'aplicació lineal f:R10→R10f: \mathbb{R}^{10} \to \mathbb{R}^{10} representada en la base canònica per la matriu A∈M10×10(R)A \in \mathcal{M}_{10\times 10}(\mathbb{R}):

A=(12345678910234567891011345678910111245678910111213567891011121314678910111213141578910111213141516891011121314151617910111213141516171810111213141516171819)A = \begin{pmatrix} 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 \\ 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 \\ 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 \\ 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 \\ 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 \\ 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 & 15 \\ 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 & 15 & 16 \\ 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 & 15 & 16 & 17 \\ 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 & 15 & 16 & 17 & 18 \\ 10 & 11 & 12 & 13 & 14 & 15 & 16 & 17 & 18 & 19 \end{pmatrix}

a)

Trobeu la dimensió i una base del nucli (ker⁡f\ker f).

b)

Determineu la dimensió i una base de la imatge (Im⁡f\operatorname{Im} f).

Enunciado: Problema 2 - Nucli i imatge

Problema 2 - Valors propis i diagonalització. Per a la matriu A de 10x10: calculeu el polinomi característic p(lambda); calculeu els valors i vectors…

Valores y vectores propios. Diagonalización

Problema 2. Aplicació lineal i diagonalització

Sigui l'aplicació lineal f:R10→R10f: \mathbb{R}^{10} \to \mathbb{R}^{10} representada en la base canònica per la matriu A∈M10×10(R)A \in \mathcal{M}_{10\times 10}(\mathbb{R}):

A=(12345678910234567891011345678910111245678910111213567891011121314678910111213141578910111213141516891011121314151617910111213141516171810111213141516171819)A = \begin{pmatrix} 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 \\ 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 \\ 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 \\ 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 \\ 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 \\ 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 & 15 \\ 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 & 15 & 16 \\ 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 & 15 & 16 & 17 \\ 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 & 15 & 16 & 17 & 18 \\ 10 & 11 & 12 & 13 & 14 & 15 & 16 & 17 & 18 & 19 \end{pmatrix}

c)

Calculeu el polinomi característic associat a l'aplicació ff.

d)

Calculeu tots els valors propis i els respectius vectors propis de la matriu AA.

e)

Justifiqueu si la matriu AA és diagonalitzable per semblança i, en cas que ho sigui, determineu la matriu diagonal resultant DD.

Sí

No

f)

Obtingueu el valor de D4D^4 i deduïu-ne el resultat de calcular la potència A4A^4.

Enunciado: Problema 2 - Valors propis i diagonalització

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

Més apunts d'Àlgebra

Exàmens, temes i apunts de Àlgebra