Transwiki:Operaciones elementales con matrices

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Contenido

[editar] Suma de matrices


Para dos matrices   
A = \left( a_{ij} \right)
  y   
B = \left( b_{ij} \right)
  de la misma dimensión   
m \times n
,   la suma de   A   y   B   es la matriz de la misma dimensión   
m \times n
,   dada por



A + B = \left( a_{ij} \right) + \left( b_{ij} \right) = \left( a_{ij} + b_{ij} \right)


[editar] Ejemplo



A + B = 
\left(
  \begin{array}[c]{ccc}
    a_{11 }& a_{12} & a_{13}
    \\
    a_{21 }& a_{22} & a_{23}
    \\
    a_{31 }& a_{32} & a_{33}
  \end{array}
\right)
+
\left(
  \begin{array}[c]{ccc}
    b_{11 }& b_{12} & b_{13}
    \\
    b_{21 }& b_{22} & b_{23}
    \\
    b_{31 }& b_{32} & b_{33}
  \end{array}
\right)
=
\left(
  \begin{array}[c]{ccc}
    a_{11 } + b_{11 } & a_{12} + b_{12} & a_{13} + b_{13}
    \\
    a_{21 } + b_{21 } & a_{22} + b_{22} & a_{23} + b_{23}
    \\
    a_{31 } + b_{31 } & a_{32} + b_{32} & a_{33} + b_{33}
  \end{array}
\right)


[editar] Propiedades de la suma de matrices


1. Asociativa



A + 
\left(
  B + C
\right)
=
\left(
  A + B
\right)
+ C


2. Elemento neutro. La matriz nula,   0,   de la dimension correspondiente es el elemento neutro para la suma, ya que:


A + 0 = 0 + A = A


3. Elemento opuesto. Para la matriz   A   existe otra matriz que denotamos por   A   y que llamamos matriz opuesta de   A,   que cumple:



A +
\left(
  -A
\right)
 = 0


4. Comutativa


A + B = B + A


[editar] Producto de un numero por una matriz


Para un número real   k   y una matriz   
A = \left( a_{ij} \right)
  de dimension   
m \times n
,   el producto de un número real por una matriz es la matriz de la misma dimension   
m \times n
  dada por



k \cdot A = k \cdot \left( a_{ij} \right) = \left( k \cdot a_{ij} \right)


Es decir, el producto   
k \cdot A 
  se obtiene multiplicando el numero real por cada uno de los elementos de la matriz.


[editar] Ejemplo



k \cdot A  = k \cdot
\left(
  \begin{array}[c]{cc}
    a_{11 }& a_{12} 
    \\
    a_{21 }& a_{22} 
    \\
    a_{31 }& a_{32} 
  \end{array}
\right)
=
\left(
  \begin{array}[c]{cc}
    k \cdot a_{11 }& k \cdot a_{12} 
    \\
    k \cdot a_{21 }& k \cdot a_{22} 
    \\
    k \cdot a_{31 }& k \cdot a_{32} 
  \end{array}
\right)


[editar] Producto de matrices


El producto de dos matrices   
A = \left( a_{ij} \right)
  de dimension   
m \times n
  y   
B = \left( b_{ij} \right)
  de dimension   
n \times p
,   es la matriz   
A \cdot B
  dada por:



A \cdot B = \left( c_{ij} \right)


con



 c_{ij} = \sum_{j = 1}^n a_{ij} \cdot b_{jk}


Es decir, cada elemento   cik   se obtiene multiplicando la fila i-ésima de la primera matriz por la columna k-ésima de la segunda matriz.


[editar] Ejemplo



\left(
  \begin{array}[c]{ccc}
    1 & 2 & 3 
    \\
    4 & 5 & 6 
  \end{array}
\right)
\cdot
\left(
  \begin{array}[c]{cc}
    ~~7 & ~~8
    \\
    ~~9 & ~~0
    \\
    -1 & -2
  \end{array}
\right)
=
\left(
  \begin{array}[c]{cc}
    1 \cdot 7 + 2 \cdot 9 + 3 \cdot \left( -1 \right) & 1 \cdot 8 + 2 \cdot 0 + 3 \cdot \left( -2 \right)
    \\
    4 \cdot 7 + 5 \cdot 9 + 6 \cdot \left( -1 \right) & 4 \cdot 8 + 5 \cdot 0 + 6 \cdot \left( -2 \right)
  \end{array}
\right)


[editar] Propiedades del producto de matrices


1. El producto de matrices cuadradas es asociativo:



A \cdot
\left(
  B \cdot C
\right)
=
\left(
  A \cdot B
\right)
\cdot C


2. El producto de matrices cuadradas de orden   n   posee como elemento neutro la matriz unidad o identidad   I   de orden   n   ya que:



A \cdot I = I \cdot A = A


3. El producto de matrices cuadradas es distributivo respecto de la suma de matrices:



A \cdot
\left(
  B + C
\right)
 = A \cdot B + A \cdot C


[editar] Fuentes

  • Parte de este artículo incorpora material de wikillerato, publicado bajo licencia GFDL.
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