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TribalJazz2
mensaje Jul 19 2014, 02:21 PM
Publicado: #1


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TribalJazz2
mensaje Jul 19 2014, 02:22 PM
Publicado: #2


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Álgebra Lineal 07-2

Control 3
Semestre Pimavera 2007
    P1.
      a) (4,0 ptos.) Dada la ecuación:
      TEX: \[ax^2+by^2+xy+\sqrt{2}\left(a-\frac{1}{2}\right) x-\sqrt{2}\left( a-\frac{1}{2}\right) y=1\]

      determine todos los valores de TEX: $a$ tales que la ecuación corresponda a:
      • Elipse.
      • Circunferencia.
      • Hipérbola.
      • Parábola.
      • Recta o rectas.
      • Un punto.
      • Conjunto vacío.
      b) (2,0 ptos.) Para TEX: $a=\frac{3}{2}$, bosqueje el gráfico del lugar geométrico que define la ecuación de la parte a).
    P2.
      a) (3,0 ptos.) Dada la matriz
      TEX: \[A=\begin{pmatrix}<br />2&0&0&0\\<br />0&0&0&0\\<br />0&0&1&-1\\<br />0&0&-1&1<br />\end{pmatrix}\]

      encuentre la diagonalización en la forma TEX: $A=PDP^t$.
      b) (3,0 ptos.) Sea TEX: $M\in\mathcal{M}_{n\times n}(\mathbb{R})$ simétrica y TEX: $\{ z_1,\dots,z_n\}$ una base ortogonal de IRn, de vectores propios de M, asociados a los valores propios TEX: $\lambda_1,\dots,\lambda_n$ respectivamente. Pruebe que TEX: $\{z_1,\dots,z_n\}$ es también una base ortogonal de vectores propios de la matriz
      TEX: \[C=M+z_1 z_1^t\]

      Determine los valores propios asociados.
    P3.
      a) Sea U el subespacio vectorial de IR4 generado por el conjunto:
      TEX: \[\left\{\begin{pmatrix}<br />-1\\<br />1\\<br />-1\\<br />1<br />\end{pmatrix}, \begin{pmatrix}<br />1\\<br />-1\\<br />1\\<br />1<br />\end{pmatrix}, \begin{pmatrix}<br />2\\<br />-2\\<br />2\\<br />1<br />\end{pmatrix}\right\}\]
        a.1) (1,5 ptos.) Determine una base ortonormal de U.
        a.2) (1,5 ptos.) Determine una base ortonormal de TEX: $U^\perp$
      b) Sean TEX: $V,W\subseteq\mathbb{R}^n$ subespacios vectoriales. Sean además PV y PW las proyecciones ortogonales sobre V y W, respectivamente Suponga que TEX: $P_V\circ P_W = P_W\circ P_V$.
        b.1) (1,0 ptos.) Pruebe que TEX: $P_W (V)\subseteq V$.
        b.2) (1,0 ptos.) Pruebe que si TEX: $z\in V^\perp$, entonces TEX: $P_V\circ P_W (z)=0$.
        b.3) (1,0 ptos.) Concluya que TEX: $P_W (V^\perp)\subseteq V^\perp$.
Tiempo: 3 horas


Soluciones:
P1.
P2.
P3.

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TribalJazz2
mensaje Jul 19 2014, 02:23 PM
Publicado: #3


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mensaje Jul 19 2014, 02:26 PM
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Físicas y Matemáticas

Álgebra Lineal 08-2

Control 3
Semestre Pimavera 2008
    P1. Considere la matiz TEX: $A=\begin{pmatrix}<br />1&2&\alpha\\<br />2&1&\beta\\<br />2&2&\gamma<br />\end{pmatrix}$, con TEX: $\alpha, \beta, \gamma\in\mathbb{R}$.
    1. (1,0 pto.) Determine los valores de TEX: $\alpha, \beta$, y TEX: $\gamma$ sabiendo que TEX: $\lambda=3$ es un valor propio de A y v=(1,1,1) es su vector propio asociado.
    2. (5,0 ptos.) Incorporando los valores determinados en i para TEX: $\alpha, \beta$, y TEX: $\gamma$, demuestre que A es diagonalizable y calcule P invertible y D diagonal tal que A=PDP-1.
    P2. Dada la matriz TEX: $A=\begin{pmatrix}<br />2&2&-1\\<br />2&-1&2\\<br />-1&2&2<br />\end{pmatrix}$ se sabe que TEX: $\lambda=3$ y TEX: $\lambda=-3$ son sus únicos valores propios.
    1. (2,0 ptos.) Encuentre una base ortonormal de vectores propios de A.
    2. (4,0 ptos.) Dtermine el polinomio característico de A.
    P3.
      a) (1,5 ptos.) Sean TEX: $A,B\ \mathcal{M}_{n\times n}(\mathbb{R})$. Si TEX: $A$ es invertible, muestre que AB y BA tienen el mismo polinomio característico.
      b) (1,5 ptos.) Dada TEX: $A\in\mathcal{M}_{n\times n}(\mathbb{R})$ diagonalizable, pruebe que si A tiene sólo un valor propio, entonces TEX: $A=\alpha I,\ \alpha\in\mathbb{R}$.
      c) (1,5 ptos.) Sea TEX: $A\in\mathcal{M}_{n\times n}(\mathbb{R})$ diagonalizable y tal que TEX: $\exists k\in\mathbb{N}$, Ak=0. Demuestre que A=0.
      d) (1,5 ptos.) Para TEX: $A\in\mathcal{M}_{n\times n}(\mathbb{R})$ diagonalizable, es decirA=PDP-1 con P invertible y D diagonal, pruebe que AT es diagonalizable y que las columnas de de (PT)-1 forman una base de vectores propios de AT.
Tiempo: 3 horas


Soluciones:
P1.
P2.
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mensaje Jul 19 2014, 02:27 PM
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mensaje Jul 19 2014, 02:28 PM
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Álgebra Lineal 09-2

Control 3
Semestre Pimavera 2009
    P1. Considere la matriz TEX: $A\in\mathcal{M}_{4\times 4}(\mathbb{R})$ definida por
    TEX: \[A=\begin{pmatrix}<br />3&-1&-1&-1\\<br />-1&3&-1&-1\\<br />-1&-1&3&-1\\<br />-1&-1&-1&3<br />\end{pmatrix}\]
    1. (1,0 pto.) Verifique que v= (1,1,1,1) es vector propio de A y calcule su valor propio asociado.
    2. (4,0 ptos.) Si se sabe que TEX: $\lambda =4$ es valor propio de A, encuentre una base ortonormal de vectores propios de A.
    3. (1,0 pto.) Encuentre el polinomio característico de A.
    P2. (6,0 ptos.) Sea TEX: $\alpha\in\mathbb{R}$ y considere la siguiente ecuación:
    TEX: \[(\alpha+2)x^2+(\alpha+2)y^2+2\alpha xy=0\]


    Determine, cuando existan, los valores del parámetro TEX: $\alpha$ para los cuales la ecuación representa
    • Circunferencia.
    • Parábola.
    • Elipse.
    • Hipérbola.
    • Recta o rectas.
    • Un punto
    • Conjunto vacío.
    Señale explícitamente, qué cónicas o conjuntos de los indicados no pueden ser representados por la ecuación dada para ningún valor de TEX: $\alpha\in\mathbb{R}$.
    P3.
      a) (3,0 ptos.) Completar los elementos faltantes de la matriz TEX: $A\in\mathcal{M}_{2\times 2}(\mathbb{R})$ dada por
      TEX: \[A=\begin{pmatrix}<br />2&6\\<br />-&-<br />\end{pmatrix}\]

      de modo que admita a v1=(3,1) y a v2=(2,1) como vectores propios.
      b) (3,0 ptos.) Encuentre una matriz TEX: $B\in\mathcal{M}_{2\times 2}(\mathbb{R})$ con los mismos vectores propios v1 y v2 del punto a) y valores propios TEX: $\lambda_1 = 1$ asociado a v1 y TEX: $\lambda_2 = 0$ asociado a v2. Calcule, además, B10.
Tiempo: 3 horas


Soluciones:
P1.
P2.
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mensaje Jul 19 2014, 02:28 PM
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mensaje Jul 19 2014, 02:29 PM
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mensaje Jul 19 2014, 02:30 PM
Publicado: #9


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mensaje Jul 19 2014, 02:31 PM
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Álgebra Lineal 11-2

Control 3
Semestre Pimavera 2011
    P1. Considere el conjunto TEX: $B=\{(1,0,0,0),(1,1,0,0),(1,1,1,0),(1,1,1,1)\}$ y TEX: $T:\mathbb{R}^4\to\mathbb{R}^4$ la transformación lineal que satisface las condiciones siguientes:
    TEX: \[T(1,0,0,0)=(1,1,1,0),\qquad T(1,1,0,0)=(1,1,1,1)\qquad\text{y}\qquad \ker (T)=\text{Im}(T)\]
    1. (0,5 ptos.) Pruebe que B es base de IR4.
    2. (1,5 ptos.) Demuestre que una base de ker(T) es {(1,1,1,0),(1,1,1,1)}.
    3. (2,0 ptos.) Calcule la matriz representante de T cuando se ocupa B como base en la partida y en la llegada.
    4. (2,0 ptos.) Calcule la matriz representante de T cuando se ocupa la base canónica en la partida y en la llegada.
    P2. Sea TEX: $\Pi$ el plano en IR3 de ecuación caractesiana TEX: $\Pi : x_1 +x_2 +x_3 =0$ y sea TEX: $T:\mathbb{R}^3\to\mathbb{R}^3$ la función defnida por TEX: $T(x) = \mbox{sim\'etrico de $x$ con respecto a $\Pi$}$.
    1. (1,5 ptos.) Demuestre que TEX: $T(x_1,x_2,x_3)= (x_1,x_2,x_3)-\frac{2}{3}(x_1+x_2+x_3)(1,1,1)$.
    2. (1,5 ptos.) Muestre que T es lineal.
    3. (1,5 ptos.) Sea A la matriz representante de la transformación T con respecto a las bases canónicas. Calcule A.
    4. (1,5 ptos.) Demuestre que el polinomio característico de A es TEX: $p(\lambda)=-(\lambda -1)^2(\lambda+1)$. Pruebe que A es diagonalizable y encuentre P invertible y D diagonal tal que A=PDP-1.
    P3. Sea m=2n con TEX: $n\in\mathbb{N}$ y considere TEX: $\mathcal{P}_m(x)$ el conjunto de todos los polinomios TEX: $p(x) = a_0 +a_1 x+\dots +a_m x^m$, de grado menor o igual que m con coeficientes en IR. Se define el conjunto
    TEX: \[V=\{p(x)\in\mathcal{P}_m(x)\mid i\in\{0,\dots ,m\},\ a_i=a_{m-i}\}\]
    1. (1,5 ptos.) Probar que V es subespacio vectorial de TEX: $\mathcal{P}_m(x)$ sobre IR.
    2. (1,5 ptos.) Encontrar una base de V y deduzca que su dimensión es n+1.
    3. (1,5 ptos.) Probar que TEX: $\mathcal{P}_m(x)= V\oplus \mathcal{P}_{n-1}(x)$
    4. (1,5 ptos.) Se define
      TEX: \[V^\prime=\{p(x)\in\mathcal{P}_m(x)\mid i\in\{0,\dots ,m\},\ a_i=-a_{m-i}\}\]

      Probar que TEX: $\mathcal{P}_m(x)= V\oplus V^\prime$ asumiendo que TEX: $V^\prime$ es subespacio vectorial de TEX: $\mathcal{P}_m(x)$.
Tiempo: 3 horas


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