Fórmulas y Teoremas de matemática


Determinantes de una matriz

Dada una matriz de n x n: A es inversible si y solo si el determinante de A es distinto de cero.

El determinante de la matriz identidad es uno. (det(I) = 1)

El determinante de una matriz con una fila o una columna de ceros es cero.


  • Si la matriz B se obtiene multiplicando una fila por una constante k de otra matriz A => det(B) = k·det(A).
  • Si la matriz B se obtiene de intercambiar dos filas de la matriz A => det(B) = -det(A).
  • Si la matriz B se obtiene de sumar a una fila de A un multiplo de otra fila de A => det(B) = det(A).

  • Si A es una matriz cuadrada de n x n, y B su correspondiente matriz de Gauss-Jordan => el determinante de B dependerá del rango de la matriz A de la siguiente forma:

    - Si el rango de A es igual a n => B es la matriz identidad => det(B) = 1.

    - Si el rango de A es menor que n => la ultima fila de B esta compuesta por ceros => det(B) = 0.


    Propiedades de determinantes de una matriz

    2 Teoremas importantes


    TEOREMA 1

    Dada una matriz An x n, las siguientes afirmaciones son equivalentes:

  • A tiene inversa.
  • det(A) es distinto de cero.
  • La matriz de Gauss-Jordan de A es la matriz identidad.
  • El rango de A es n.
  • El sistema de ecuaciones A·x = b siempre tiene una única solución (que es x = A-1·b)
  • El sistema de ecuaciones A·x = 0 tiene como única solución x = 0.
  • TEOREMA 2

    Dada una matriz An x n, las siguientes afirmaciones son equivalentes:

  • A no tiene inversa.
  • det(A) = 0.
  • La matriz de Gauss-Jordan de A tiene una fila de ceros.
  • El rango de A es menor que n.
  • El sistema de ecuaciones A·x = b siempre tiene o bien infinitas soluciones o bien no tiene solución.
  • El sistema de ecuaciones A·x = 0 tiene infinitas soluciones.
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