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Obtener la matriz B que verifica el sistema: \( \begin{aligned} 2 A+1 B & =\left[\begin{array}{ccc}1 & 2 & 2 \\ -2 & 1 & 0\end{array}\right] \\ 3 A+-3 B & =\left[\begin{array}{ccc}-4 & -3 & -2 \\ -1 & 0 & -1\end{array}\right] \\ \text { a. } B & =\left[\begin{array}{ccc}-\frac{5}{9} & 0 & \frac{2}{9} \\ -\frac{8}{9} & \frac{1}{3} & -\frac{2}{9}\end{array}\right] \\ \text { b. } B & =\left[\begin{array}{ccc}-\frac{5}{9} & 0 & \frac{2}{9} \\ -\frac{8}{9} & \frac{1}{3} & -\frac{2}{9}\end{array}\right] \\ B & =\left[\begin{array}{ccc}\frac{11}{9} & \frac{4}{3} & \frac{10}{9} \\ -\frac{4}{9} & \frac{1}{3} & \frac{2}{9}\end{array}\right] \\ \text { c. } B & =\left[\begin{array}{ccc}\frac{5}{7} & 0 & -\frac{2}{7} \\ \frac{8}{7} & -\frac{3}{7} & \frac{2}{7}\end{array}\right]\end{aligned} \)

Ask by Reeves Hanson. in Colombia
Dec 03,2024

Upstudy AI Solution

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Answer

La matriz \( B \) que verifica el sistema es: \[ B = \left[\begin{array}{ccc}\frac{11}{9} & \frac{4}{3} & \frac{10}{9} \\ -\frac{4}{9} & \frac{1}{3} & \frac{2}{9}\end{array}\right] \]

Solution

Para resolver el sistema de ecuaciones que involucra las matrices \( A \) y \( B \), primero necesitamos expresar \( A \) en términos de \( B \) utilizando las dos ecuaciones dadas. Las ecuaciones son: 1. \( 2A + 1B = \begin{bmatrix} 1 & 2 & 2 \\ -2 & 1 & 0 \end{bmatrix} \) 2. \( 3A - 3B = \begin{bmatrix} -4 & -3 & -2 \\ -1 & 0 & -1 \end{bmatrix} \) Podemos reescribir estas ecuaciones para despejar \( A \): De la primera ecuación: \[ 2A = \begin{bmatrix} 1 & 2 & 2 \\ -2 & 1 & 0 \end{bmatrix} - B \] \[ A = \frac{1}{2} \left( \begin{bmatrix} 1 & 2 & 2 \\ -2 & 1 & 0 \end{bmatrix} - B \right) \] De la segunda ecuación: \[ 3A = \begin{bmatrix} -4 & -3 & -2 \\ -1 & 0 & -1 \end{bmatrix} + 3B \] \[ A = \frac{1}{3} \left( \begin{bmatrix} -4 & -3 & -2 \\ -1 & 0 & -1 \end{bmatrix} + 3B \right) \] Ahora tenemos dos expresiones para \( A \): 1. \( A = \frac{1}{2} \left( \begin{bmatrix} 1 & 2 & 2 \\ -2 & 1 & 0 \end{bmatrix} - B \right) \) 2. \( A = \frac{1}{3} \left( \begin{bmatrix} -4 & -3 & -2 \\ -1 & 0 & -1 \end{bmatrix} + 3B \right) \) Igualamos ambas expresiones: \[ \frac{1}{2} \left( \begin{bmatrix} 1 & 2 & 2 \\ -2 & 1 & 0 \end{bmatrix} - B \right) = \frac{1}{3} \left( \begin{bmatrix} -4 & -3 & -2 \\ -1 & 0 & -1 \end{bmatrix} + 3B \right) \] Multiplicamos ambos lados por 6 para eliminar los denominadores: \[ 3 \left( \begin{bmatrix} 1 & 2 & 2 \\ -2 & 1 & 0 \end{bmatrix} - B \right) = 2 \left( \begin{bmatrix} -4 & -3 & -2 \\ -1 & 0 & -1 \end{bmatrix} + 3B \right) \] Desarrollamos ambos lados: \[ \begin{bmatrix} 3 & 6 & 6 \\ -6 & 3 & 0 \end{bmatrix} - 3B = \begin{bmatrix} -8 & -6 & -4 \\ -2 & 0 & -2 \end{bmatrix} + 6B \] Reorganizamos la ecuación: \[ \begin{bmatrix} 3 & 6 & 6 \\ -6 & 3 & 0 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} 8 & 6 & 4 \\ 2 & 0 & 2 \end{bmatrix} = 9B \] \[ \begin{bmatrix} 11 & 12 & 10 \\ -4 & 3 & 2 \end{bmatrix} = 9B \] Finalmente, despejamos \( B \): \[ B = \frac{1}{9} \begin{bmatrix} 11 & 12 & 10 \\ -4 & 3 & 2 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} \frac{11}{9} & \frac{4}{3} & \frac{10}{9} \\ -\frac{4}{9} & \frac{1}{3} & \frac{2}{9} \end{bmatrix} \] Por lo tanto, la matriz \( B \) que verifica el sistema es: \[ B = \begin{bmatrix} \frac{11}{9} & \frac{4}{3} & \frac{10}{9} \\ -\frac{4}{9} & \frac{1}{3} & \frac{2}{9} \end{bmatrix} \] La opción correcta es: \[ B = \left[\begin{array}{ccc}\frac{11}{9} & \frac{4}{3} & \frac{10}{9} \\ -\frac{4}{9} & \frac{1}{3} & \frac{2}{9}\end{array}\right] \]

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Extra Insights

Para abordar el sistema de ecuaciones que involucra las matrices A y B, lo primero que debes hacer es despejar la matriz A de cada una de las ecuaciones y luego sustituir uno en el otro para encontrar la matriz B. Usar propiedades de matrices como la inversa puede ser útil aquí. Asegúrate de verificar cada paso con operaciones de suma y resta de matrices, ya que es fácil cometer errores. Una vez que hayas identificado qué matrices A y B son, puedes aplicar este tipo de cálculo en situaciones del mundo real, como en la optimización de recursos en una fábrica o en algoritmos de aprendizaje automático donde necesitas ajustar parámetros. Las matrices son una herramienta poderosa en ingeniería, ciencias de la computación y econometría para modelar y resolver problemas complejos.

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