Monografias | Exámenes de Álgebra Lineal de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas de la Carrera de Ingeniería Industrial (IPN - UPIICSA)

Departamento de ciencias básicas – Academia De Matemáticas
3er. Examen departamental de álgebra lineal
Turno: matutino fecha: 14/vi/2000
Examen propuesto por los profesores integrantes de la academia de álgebra lineal. Presidente: Ing. Arturo Ledesma González.
Nota: resolver solamente cinco problemas.
1.- Encuentre una base ortogonal para  ³ a partir de

2.- Dadas las bases

y

para  ² a. Encuentre la matriz de coordenadas del vector , con respecto a la base B’ usando la matriz de transición de la base B a la base B’.

3.- Sea T: Â ³ ® Â ³ una función definida por

Determine si T es una transformación lineal.
NOTA: JUSTIFIQUE SU RESPUESTA.

4.- Sea T: Â ³ ® Â ⁴ una transformación lineal definida por:

encuentre:

1. Una base para el recorrido y su dimensión
2. Una base para el núcleo y su dimensión

5.- Sea T: Â ³ ® Â ⁴ una transformación lineal y considere que

,

6.- Encuentre Una matriz P que diagonalice a la matriz A y compruebe que D = P^-1AP es una matriz diagonal si:

1.- En  ² se obtienen dos bases

y

1. Obtenga la matriz de transición de la base B a la base B’
2. Para una vector v, su matriz de coordenadas con respecto a la base B es (-2, -4),

Obtenga la matriz de coordenadas son o no lineales (Justificando si respuesta)

2.- Decida si las siguientes correspondencias son o no lineales (justificando su respuesta).

1. T:

 ² ® M_{2´ 2} ;

2. T: M₂

_{´ 2 ®} Â ;

3.- .- Se tiene una transformación lineal T: Â ² ® P₂ tal que

, , obtenga y

4.- La matriz asociada a una transformación lineal T: Â ³ ® Â ³ es

¿El Vector (4, 5, -2) pertenece a el Recorrido de la transformación? ¿Porqué?

5.- Determine si la matriz dada es o no diagonalizable y en caso de que si lo sea obtenga la matriz P que la diagonaliza.

1.- Determine todo los valores de "a" para los cuales el sistema lineal resultante

1. No tenga solución x + y = 0
2. Tenga una única solución x + (a² – 8)y = a
3. Tenga una infinidad de soluciones

2.- a) Encuentre un vector ortogonal al vector u = (1, 2, -3) y que tenga norma 5
b) Sean los vectores u = (1, 2, -3), v = (1, 3, -1) calcules el ángulo q que forman
3.- a) Sea V = M_{3´ 3} Determine si W es un subespacio de V si:
W es el conjunto de todas las matrices antisimétrica de 3 ´ 3 de elementos reales.
b) Sea P una matriz invertible fija y sea T: M_mn ® M_mn una función definida por:
T(A) = P^-1AP. Determine si T es una transformación lineal.

NOTA: EN CADA CASO JUSTIFIQUE SU RESPUESTA
4.- Sea T: Â ³ ® Â ⁴ una transformación lineal y considere que

,

encuentre una expresión para T

5.- Sea T: Â ³ ® Â ⁵ una transformación lineal definida por:

encuentre:

1. El núcleo de T y su dimensión
2. El Recorrido de T y su dimensión

6.- encuentre una matriz A de 3 x 3 cuyos valores propios sean l ₁ = -3, l ₂ = 6 y l ₃ = -5 con sus vectores propios asociados

, y

respectivamente.

1.- Determine los valores de k para los cuales el sistema dado sea consistente
x + y - z = 2k
2x + 3y = 2k - 1
x + y + (k² – 10)z = 3k – 3

2.- Justificando su respuesta, responda a cada pregunta dada

1. W = {A / A es invertibles}

Ì M_2x2 ¿Es un subespacio vectorial?

2. T: M_mn

® M_mn ; tal que T(A) = A^t ¿Es una transformación lineal?

3.- Usando vectores en el plano, obtenga:

1. El ángulo entre las rectas cuyas ecuaciones son y = 3x y y = 5x.
2. Dos vectores ortogonales a la recta y = 5x, cuya norma sea =

4.- Encuentre una base y la dimensión para el recorrido de una transformación lineal cuya matriz asociada es:

5.- Decida si la matriz dada es o no diagonalizable y explique su respuesta.

1.- a) Obtenga dos vectores paralelos al vector u = (2, -3, 4) cuya norma sea igual a
b) Obtenga dos vectores ortogonales al vector u = (5, -3) cuya norma sea igual a
2.- Determine si los siguientes conjuntos son subespacios vectoriales.

a)

b)

Nota: En Cada Caso Justifique Su Respuesta
3.- Exprese el vector u = (3, 0, 3) como una combinación lineal de los vectores

u₁ = (-2, -1, 1), u₂ = (-1, 1, 2) y u₃ = (2, -1, 1).
4.- Determine los valores de k para los cuales los vectores dados forman un conjunto linealmente independiente en  ³

donde:

, y

5.- Pruebe que w ₁ = (2, 1, 0) y w ₂ = (-3, 0, 1) forman una base del espacio solución del sistema de ecuaciones lineales homogéneo siguiente:
-5x + 10y – 15z = 0
- x + 2y – 3z = 0
3x - 6y + 9z = 0

 1.- a) Encuentre el ángulo agudo entre las rectas

y

b) Obtenga dos vectores paralelos al vector u = (5, -1) cuya norma sea igual a
2.- Determine si los siguientes conjuntos son subespacios vectoriales.

a)

b)

Nota: En Cada Caso Justifique Su Respuesta
3.- Obtener dos vectores unitarios que sean ortogonales al vector u = (3, -4).
4.- Obtenga el conjunto generador del siguiente subespacio

5.- Determine los valores de k para los cuales los vectores dados forman una base de  ³

donde:

, y

1.- Sena A(1, -2, 3); B(2, 3, -1) y C(-1, 0, 3) los vértices de un triángulo. Encuentre:

1. Sus ángulos interiores
2. Su Perímetro

2.- Dado el vector u = (1, 3) obtenga dos vectores ortogonales al vector u de dirección opuesta y de norma 10.
3.- Determine si los siguientes conjuntos son subespacios vectoriales.

a)

b)

Nota: En Cada Caso Justifique Su Respuesta
4.- Determine los valores de k para los cuales los vectores dados forman un conjunto linealmente independiente en  ³

donde:

, y

5.- Pruebe que w ₁ = (2, 1, 0) y w ₂ = (-3, 0, 1) forman una base del espacio solución del sistema de ecuaciones lineales homogéneo siguiente:
2y + 10z – 10w = 0
2x - 3y + 13z – 11w = 0
x - 2y + z – 3w = 0
- 2x + 5y – 3z + w = 0

1.- Encuentre un vector que sea ortogonal tanto al vector al vector u = (3, -2, 3, 4) como la vector v = (-2, 4, -5, -3) y que tenga norma 5.
2.- Sea V = Â ³ determine si W es un subespacio de V si:

a)

b)

Nota: En Cada Caso Justifique Su Respuesta
3.- Determine cuales de los vectores dados pertenecen al subespacio de  ⁴ generado por W si: W = {(1, -2, 3, 1), (2, 1, 0, 2), (1, -1, 3, 2)}
a) (1, -1, 3, 5) b) (-1, 1, -3, -2) c) (2, -2, 0, 3)
Nota: En Cada Caso Justifique Su Respuesta
4.- Determine si el conjunto W =

u₁ = (1, -2, 0, 1), u₂ = (2, 3, -1, 2) y u₃ = (0, -1, 5, 3).

Es linealmente independiente en  ⁴, cualquiera que sea su respuesta justifíquela.
5.- encuentre una base y la dimensión del conjunto del sistema homogéneo dado
2x – 2z – t = 0
- y – w + 4t = 0
3x + y - 3z = 0

Autor:
Iván Escalona Moreno
ivan_escalona@hotmail.com
resnick_halliday@yahoo.com.mx

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