Page 3 - FitxesMatSols
P. 3

Conseqüències del T. de la base  • En   
 ,  tres vectors LI formen base.  • En   
 ,  tres vectors SG formen base.  • En   
 ,  tres vectors LI són SG.


                                    Espai vectorial de les matrius   (M mxn ,+,· ) és un espai vectorial sobre E   Atenció   la  compleix   no   matrius   de  producte  propietat commutativa. En general:    ≠ J · I   I · J  ·    ≠ I " ± " I · J + J "    	I ± J  "  ·    	I + J  · 	I − J  ≠ I " − J "    ·    !  U  T  "  U [      !  X  X  !     "  X  X  X        −"  −UR      I = Q  !  T       = S −"     −U     T V   I `  !        −!  −!  !  = Q−!    XR   "    !R →  I a!  !
                              &   = 	0,1,0  ∈   
    & 
 = 	0,0,1  ∈   
   són base de   
  i aquesta base rep el nom de base canònica de


                     de   
  són SG ↔ qualsevol vector de   
  es pot posar com CL d’aquells vectors.



                Un espai vectorial direm que és de dimensió finita si pot ser generat per un nombre finit de vectors.
                                      = , · 5  <       ?    ·     El      −!W      R     −!Y   /   ∈ M mxn  s’anomena matriu transposada  ∈ M nxm   que  és  la  matriu  que  resulta   "     "  "  !  !  X  !  !  X  −!  !  ! "   XR ~ QX X    −!    X  X  !  −"  !  f1~f1-f3   ·    ·    ·    ·    ·    ·    Inversa   X V    ·    −!  ·    ·


                                      ∈ M mxn  on  B  <  ,  +  0  ·  ,  =  ?   = , · 0 + - · 0   = , · 	- · 0    U  −U  U  U  = Q  !X  X Matriu quadrada on els elements que estan per sota la diagonal principal són 0. I = Z X  d’intercanviar, respectivament, files per columnes.   = c                            Exemple:I = Q!  !  !  !  X  ! "   X R ~ QX  !  X  X  !  f3~f3-f2   −"R. Necessariament p és d’ordre 2x2,   s = "  t = X   ⟶ k = S "     u =    v = −!


                         , … ,   #   de   
  són base ↔ són LI i SG  Teorema de la base Totes les bases d’un e.v. tenen el mateix nombre de vectors. Aquest nombre és la dimensió         	B  D    =  A  =  0  ·  	0  +  ·  ,  →        0 ∈ M mxn → 	, + -  · 0     0 ∈ M mxn → 	, · -  · 0  = 0   −" V T  · S "  U  !     "/   Matriu transposada d’una matriu   Donada da la matriu 0  de  la  matriu  0  a:  0 _  0 · 0 a
  0 a
 · 0 = c  −!  !  !  !  X   −!    !  X  X  !  !  E.   −!







                     , … ,            ,   
         ,                ,          ,   "        ,  →     ∈  ∈ ∈ M mxn    ,  ∈ M mxn → 1 · 0  −   "  !R  −"      /"  Matriu triangular superior   X  X  XR   !  !  X  !  X  −!  !  !   XR ~ QX  !  X    X  !  X  X  f2~f2-f1  Equacions matricials   ∈ ·   j · k + I · k = J ⟶ j · ^ · k + I · k = J ⟶ 	j · ^ + I  · k = J ⟶ k = 	j · ^ + I  a! · J   n  "R · k = Q o  !X  z  −!  −"R ⟶ y  −T  x
            Sistema de generadors SG   Un conjunt de vectors   
  Base d’un espai vectorial   Un conjunt de vectors   ! de l’espai vectorial. Aixi tenim que $ %	  
   = 3   Base Canònica de        Els vectors  & 
 = 	1,0,0  ∈   
 ,         Producte d’un escalar per una matriu   = =5  < > ∈ M mxn    ,  Propietats    (  0, ?  ∈    (  ,, -  ∈    (  ,, -     (   0  −" V → I · J = Q!  U  −   "  −!R   !  "        !  = QX  X  !  !  !  X  " XR ~ Q!  !  !  X  !  f1~f1-f2  Siguen A



       Àlgebra. Matrius.   Espai vectorial                         Vectors LI       Un conjunt de vectors     és LI si no són LD   Matrius   Si 0  + @  <    = 5  <  ∈ M mxn    ∈ M mxn    ∈ M mxn    ∈ M mxn     −   "  T  = S "  !R; J  !     −"     Tipus de matrius   !  = QT  "  Matriu quadrada on la diagonal principal són 1 i la resta 0. ^  Si 0 ∈ M nxn , anomenem matriu inversa d’0 a: 0 a
  ∈ M nxn  , una altra matriu que compleix:b     X  !  "     "  Q!  !  !  X  "  X  X









            Producte d’un escalar per un vector       = 	  
 ,     ,   
   ∈   
 ;   ∈   →    = 	   
 ,      ,    
   ∈   
           Propietats     · (    ∈        + ∈   → +  ∈   
           · +	  +    = +  + +                 · 	, + -   = ,  + -                         · ,	-   = 	,-            · 1  =        Si  ,   ∈   
  direm que        són LD ↔ un d’ells és CL de l’altre  Si  ,  , ) ∈   
  direm que  ,     )  són LD ↔ un d’ells és CL dels altres        Suma de matriu













                   = 	  
 ,     ,   
   ∈   
   →   +   = 	  
 +   
 ,     +     ,   
 +   
   ∈   
           →   +   ∈   
             ·   + 	  + )  = 	  +    + ) =   +   + )                                      ·   +   =   +               ·   + 0 = 0 +   =                ·   + −  = −  +   = 0                       Vectors LD                                    Aquest procés pot generalitzar-se a més vectors.   = =@  < > = =5  < >    ?  Si 0    Propietats   (  0,? ∈ M mx












            Suma de vectors            = 	  
 ,     ,   
   ∈   
          Propietats     · (    ∈   
      ∈   
                                              =   ,  0  ∈  on  5  <  = A = =@  < > ∈ M nxr → 0 · ?     U    −T Matriu quadrada on els elements que estan per dalt de la diagonal principal són 0. I = \ !        el rang d’una matriu emprarem el mètode de Gauss.  El Mètode de Gauss es basa en les següents propietats:  ·   Si d’una matriu eliminem una línia de zeros






              ∈  ;   = 1,2,3     Si  ,   ∈   
  direm que   és CL de   ↔   = +  on + ∈              Si  ,  , ) ∈   
  direm que ) és CL de       ↔ ) = ,  + -  on ,, - ∈                 Aquest procés pot generalitzar-se a més vectors.   ∈M mxn    ( % files i 1 columnes) (ordre de la matriu: mxn)   5 

 … 5 
   5  
 … 5    :  5 

 … 5 
  9  ⋯  ⋯ 2 5 7
 5 7  5 7
 …5 7 8 7;   Donada la matriu quadrada 0, direm que és   = 0    T     !  "  !    ]   "  \ !  "     !  U  "  !




            Vector   ∈                 = 	  
 ,     ,   
   on         Combinació lineal de vectors CL         Matriu d’ordre ./#    5 
  5 

  5     4 5  
  5 
   3 5 
  ⋯  ⋯  Producte de matrius   = =5  < > ∈ M mxn     ?  Matriu amb una sola fila. I = 	!  Matriu triangular inferior   Matriu simètrica   simètrica sii 0 _  =  I  −1  3  −1  1  2  4  2  1
       ∑|}                                0        =  0     Si 0  Matriu fila                                      P51e Q
   1   2   3   4   5   6   7   8