Este documento describe transformaciones lineales entre espacios vectoriales. Introduce conceptos clave como núcleo e imagen de una transformación lineal. Explica que una transformación lineal preserva las propiedades de suma y multiplicación escalar, mientras que otras transformaciones no necesariamente lo hacen. También provee ejemplos para ilustrar estas ideas, como la proyección de un vector y la transpuesta de una matriz.
Este documento presenta varios problemas relacionados con transformaciones lineales entre espacios vectoriales. Algunos de los problemas incluyen determinar si ciertas funciones son transformaciones lineales, calcular núcleos y recorridos de transformaciones, y encontrar las matrices asociadas a transformaciones con respecto a bases dadas.
Este documento describe las transformaciones lineales. Explica que son funciones que preservan las operaciones de suma y multiplicación por escalar. Define una transformación lineal como aquella que cumple T(u+v)=T(u)+T(v) y T(au)=aT(u) para todos los vectores u, v y escalares a. También introduce conceptos como el kernel, la imagen, los valores y vectores propios de una transformación lineal.
1) El documento presenta demostraciones de temas teóricos de álgebra lineal como transformaciones lineales, núcleo y espacio imagen. 2) Se demuestra que la transformación matricial representa una transformación lineal y que el núcleo y espacio imagen son subespacios vectoriales. 3) También se explica el teorema fundamental de las transformaciones lineales y cómo calcular la matriz asociada a una transformación entre bases cualesquiera.
Este documento presenta la unidad sobre la derivada, que analiza la variación y el cambio de funciones polinomiales mediante problemas de primer, segundo y tercer grado. Explica conceptos como la pendiente de una función lineal, el cambio constante en funciones cuadráticas, y calcula la derivada de funciones polinomiales usando límites. Además, analiza un ejemplo de un automóvil que se desplaza a velocidad constante para ilustrar estas ideas.
Este documento presenta un proyecto final de Algebra Lineal realizado por la alumna Victoria Eugenia Silva Zazueta para la materia de Ingeniería Civil en el Instituto Tecnológico de Tijuana. El proyecto introduce conceptos fundamentales de transformaciones lineales como su definición, propiedades, clasificación, matriz asociada y ejemplos como rotación, reflexión y proyección.
Este documento trata sobre las transformaciones lineales. Explica que una transformación lineal mapea vectores de un espacio vectorial a otro de forma que cumple dos condiciones: la suma y el producto por escalar. También indica que toda transformación lineal puede expresarse como una multiplicación por una matriz. Finalmente, presenta un ejemplo para ilustrar el cálculo de una transformación lineal aplicada a un vector.
1) Se definen las transformaciones lineales y sus propiedades fundamentales, incluyendo el núcleo, el recorrido, la nulidad y el rango.
2) Se establecen una serie de teoremas relacionados con las transformaciones lineales inyectivas, sobreyectivas e isomórficas.
3) Se explica cómo representar matricialmente una transformación lineal entre espacios vectoriales de dimensión finita con respecto a bases dadas.
i. El documento describe las transformaciones lineales entre espacios vectoriales y cómo pueden representarse mediante matrices. Específicamente, una transformación lineal T: V → W se puede definir por la matriz que tiene las coordenadas de los vectores transformados T(v) respecto a bases fijas de V y W.
ii. También introduce conceptos como transformaciones inyectivas, sobreyectivas e isomorfismos, y explica cómo realizar operaciones como suma y multiplicación por escalares con transformaciones lineales.
iii. Finalmente, verifica que la suma y multiplicación por
Este documento presenta varios problemas relacionados con transformaciones lineales entre espacios vectoriales. Algunos de los problemas incluyen determinar si ciertas funciones son transformaciones lineales, calcular núcleos y recorridos de transformaciones, y encontrar las matrices asociadas a transformaciones con respecto a bases dadas.
Este documento describe las transformaciones lineales. Explica que son funciones que preservan las operaciones de suma y multiplicación por escalar. Define una transformación lineal como aquella que cumple T(u+v)=T(u)+T(v) y T(au)=aT(u) para todos los vectores u, v y escalares a. También introduce conceptos como el kernel, la imagen, los valores y vectores propios de una transformación lineal.
1) El documento presenta demostraciones de temas teóricos de álgebra lineal como transformaciones lineales, núcleo y espacio imagen. 2) Se demuestra que la transformación matricial representa una transformación lineal y que el núcleo y espacio imagen son subespacios vectoriales. 3) También se explica el teorema fundamental de las transformaciones lineales y cómo calcular la matriz asociada a una transformación entre bases cualesquiera.
Este documento presenta la unidad sobre la derivada, que analiza la variación y el cambio de funciones polinomiales mediante problemas de primer, segundo y tercer grado. Explica conceptos como la pendiente de una función lineal, el cambio constante en funciones cuadráticas, y calcula la derivada de funciones polinomiales usando límites. Además, analiza un ejemplo de un automóvil que se desplaza a velocidad constante para ilustrar estas ideas.
Este documento presenta un proyecto final de Algebra Lineal realizado por la alumna Victoria Eugenia Silva Zazueta para la materia de Ingeniería Civil en el Instituto Tecnológico de Tijuana. El proyecto introduce conceptos fundamentales de transformaciones lineales como su definición, propiedades, clasificación, matriz asociada y ejemplos como rotación, reflexión y proyección.
Este documento trata sobre las transformaciones lineales. Explica que una transformación lineal mapea vectores de un espacio vectorial a otro de forma que cumple dos condiciones: la suma y el producto por escalar. También indica que toda transformación lineal puede expresarse como una multiplicación por una matriz. Finalmente, presenta un ejemplo para ilustrar el cálculo de una transformación lineal aplicada a un vector.
1) Se definen las transformaciones lineales y sus propiedades fundamentales, incluyendo el núcleo, el recorrido, la nulidad y el rango.
2) Se establecen una serie de teoremas relacionados con las transformaciones lineales inyectivas, sobreyectivas e isomórficas.
3) Se explica cómo representar matricialmente una transformación lineal entre espacios vectoriales de dimensión finita con respecto a bases dadas.
i. El documento describe las transformaciones lineales entre espacios vectoriales y cómo pueden representarse mediante matrices. Específicamente, una transformación lineal T: V → W se puede definir por la matriz que tiene las coordenadas de los vectores transformados T(v) respecto a bases fijas de V y W.
ii. También introduce conceptos como transformaciones inyectivas, sobreyectivas e isomorfismos, y explica cómo realizar operaciones como suma y multiplicación por escalares con transformaciones lineales.
iii. Finalmente, verifica que la suma y multiplicación por
Este documento describe diferentes métodos para diseñar sistemas secuenciales síncronos utilizando biestables síncronos. Explica cómo utilizar biestables D para diseñar sistemas secuenciales a partir de tablas funcionales de evolución de estados. También describe cómo diseñar directamente a partir de grafos de estados obteniendo funciones de marcado y borrado que conducen a un diseño con biestables JK, y cómo transformar esto a un diseño con biestables D. Incluye un ejemplo de detector de secuencia que ilust
Este documento define las transformaciones lineales y sus propiedades, y proporciona un ejemplo de cómo una transformación lineal puede mapear un vector de producción a un vector de materias primas requeridas. Las transformaciones lineales conservan la suma vectorial y la multiplicación por escalar, y cualquier transformación lineal entre espacios vectoriales de dimensión finita puede representarse mediante una matriz.
Este documento describe el Programa Nacional de Formación en Electricidad impartido por el Departamento de Electricidad. Incluye secciones sobre espacios vectoriales, transformaciones lineales, vectores y sus propiedades, y los métodos de Gauss-Seidel y Jacobi para resolver sistemas de ecuaciones lineales.
Este documento resume las transformaciones lineales. Define transformaciones lineales como funciones entre espacios vectoriales que preservan la suma y la multiplicación por escalares. Presenta ejemplos de transformaciones lineales como reflexiones y rotaciones. Explica que las transformaciones lineales pueden representarse mediante matrices y que la composición y inversa de transformaciones lineales también son transformaciones lineales.
Este documento presenta la asignatura de Control I. Cubre temas como introducción a sistemas de control, modelos matemáticos de sistemas dinámicos, análisis transitorio y criterios de estabilidad. La asignatura es obligatoria, de 7mo semestre, con 4 créditos y 5 horas semanales. Se evaluará con exámenes parcial y final más prácticas calificadas.
Las transformaciones lineales son funciones entre espacios vectoriales que preservan las operaciones de suma y multiplicación por escalares. Una transformación lineal f de un espacio vectorial V a otro W cumple que f(u+v)=f(u)+f(v) y f(c*u)=c*f(u). El método de Gauss-Jordán permite resolver sistemas de ecuaciones lineales mediante la transformación de la matriz del sistema en una forma escalonada. La relación entre matrices y transformaciones lineales es que toda matriz representa una única transformación lineal entre los espacios
transformaciones Lineales (Definición).
.- Método de Gauss Jordan.
.- Definir núcleo, nulidad, imagen y rango de una transformación lineal
.- Relacionar las matrices con las transformaciones lineales.
Este documento describe las aplicaciones de la transformada de Laplace en el control de procesos. Explica que los sistemas de control se utilizan ampliamente en la industria para controlar la calidad, líneas de ensamblaje, máquinas herramienta y más. La transformada de Laplace es una herramienta útil para el análisis de sistemas dinámicos lineales porque convierte ecuaciones diferenciales en ecuaciones algebraicas. Finalmente, el documento presenta un ejemplo de aplicación de la transformada de Laplace para modelar y analizar el comportamiento
Unidad III: Polos y Ceros de una función de transferencia.Mayra Peña
Este documento trata sobre los conceptos de polos y ceros de una función de transferencia y su relación con la estabilidad de sistemas de control. Explica cómo identificar polos y ceros a partir de la expresión de una función de transferencia y analiza la estabilidad según la ubicación de los polos en el plano complejo. También resume métodos como Routh-Hurwitz y Nyquist para determinar la estabilidad absoluta o relativa de un sistema.
Este documento introduce los conceptos básicos de álgebra lineal como espacios vectoriales, transformaciones lineales, bases y dependencia lineal. Define un espacio vectorial como un conjunto con operaciones de adición y multiplicación por escalares que cumplen ciertos axiomas. Explica cómo identificar si un conjunto es una base de un espacio vectorial y cómo expresar vectores como combinaciones lineales únicas de vectores de una base.
Este documento presenta el Teorema de las Dimensiones. Primero se recuerdan las definiciones de núcleo e imagen de una transformación lineal. Luego se enuncian tres propiedades de estas. Finalmente, se enuncia y demuestra el Teorema de las Dimensiones, el cual establece que para una transformación lineal T de un espacio vectorial V a otro W, la dimensión de V es igual a la suma de la dimensión del núcleo de T y la dimensión de la imagen de T.
Derivacion e integracion de funcion de varias variables rev. finalJessLugo6
1) El documento trata sobre la derivación e integración de funciones de varias variables. 2) Introduce conceptos como derivadas parciales, diferencial total, gradiente, divergencia y rotor para funciones de más de una variable. 3) Explica cada uno de estos conceptos a través de definiciones formales y ejemplos ilustrativos.
Este documento define transformaciones lineales y proporciona ejemplos de funciones que son y no son transformaciones lineales. Una transformación lineal T de un espacio vectorial U a otro V debe cumplir dos condiciones: T(u1 + u2) = T(u1) + T(u2) y T(αu) = αT(u). Se demuestra un teorema y se enumeran propiedades de las transformaciones lineales.
Este documento presenta conceptos clave sobre transformaciones lineales. Explica que una transformación lineal mapea vectores de un espacio vectorial a otro mediante una matriz. Define vectores y valores propios, y explica que los valores propios se obtienen resolviendo la ecuación característica determinada por la matriz de la transformación. El objetivo es comprender las transformaciones lineales a partir de ejemplos en el plano y el espacio.
Este documento presenta conceptos básicos sobre modelos matemáticos, diagramas de bloques y álgebra de bloques para sistemas dinámicos. Explica cómo obtener funciones de transferencia a partir de ecuaciones diferenciales usando la transformada de Laplace. También describe elementos como polos, ceros y diagramas de polos y ceros para caracterizar sistemas. Finalmente, detalla reglas para simplificar diagramas de bloques mediante equivalencias entre bloques en serie, paralelo y puntos de bifurcación.
Una transformación lineal es una función entre espacios vectoriales que transforma vectores de un espacio en otro de forma lineal. El núcleo de una transformación lineal es el subespacio de vectores cuyas imágenes son el vector cero en el espacio vectorial de llegada.
Este documento clasifica diferentes tipos de funciones que se presentan en la vida cotidiana, incluyendo funciones algebraicas, trigonométricas y trascendentes. Proporciona ejemplos detallados de cada tipo de función, como conversiones de divisas, clasificación de mamíferos, funciones de votación, y el movimiento de un objeto en aceleración constante.
Transformaciones lineales de la reflexión y rotación en forma matricial en 2DJlm Udal
Las diapositivas muestran ejemplos sobre transformaciones lineales en 2D, en específico, la reflexión y la rotación. Estas representaciones matriciales tienen una gran aplicabilidad en las matemáticas y su entendimiento facilita la comprensión para otros espacios vectoriales.
Las transformaciones lineales son funciones entre espacios vectoriales que preservan las operaciones de suma y multiplicación por escalares. El método de Gauss-Jordán permite resolver sistemas de ecuaciones lineales mediante la transformación de la matriz correspondiente a una forma reducida. El núcleo de una transformación lineal contiene los vectores cuya imagen es el vector nulo, mientras que la imagen contiene las imágenes de los puntos del dominio.
Este documento describe cómo utilizar la transformada de Laplace para obtener la función de transferencia de la amortiguación de un automóvil. Explica los conceptos básicos de amortiguación, procesos dinámicos y transformadas de Laplace. Luego, modela matemáticamente el movimiento de la amortiguación usando la segunda ley de Newton y aplica la transformada de Laplace para derivar la función de transferencia, la cual relaciona la entrada y salida del sistema de amortiguación.
Este documento trata sobre transformaciones lineales. Define una transformación lineal como una función entre espacios vectoriales que transforma un espacio vectorial en otro. Explica que una transformación lineal preserva las operaciones de suma y multiplicación por escalares. También cubre conceptos como núcleo, rango e imagen de una transformación lineal, y cómo las transformaciones lineales pueden representarse mediante matrices.
Este documento presenta un resumen de los conceptos básicos de espacios vectoriales y transformaciones lineales. Define vectores, sus propiedades y representación gráfica. Explica qué son los espacios vectoriales y sus dimensiones. Luego define las transformaciones lineales como aplicaciones entre espacios vectoriales que preservan las operaciones de suma y producto por escalar, y describe algunas de sus propiedades y su importancia en ingeniería eléctrica.
Este documento describe diferentes métodos para diseñar sistemas secuenciales síncronos utilizando biestables síncronos. Explica cómo utilizar biestables D para diseñar sistemas secuenciales a partir de tablas funcionales de evolución de estados. También describe cómo diseñar directamente a partir de grafos de estados obteniendo funciones de marcado y borrado que conducen a un diseño con biestables JK, y cómo transformar esto a un diseño con biestables D. Incluye un ejemplo de detector de secuencia que ilust
Este documento define las transformaciones lineales y sus propiedades, y proporciona un ejemplo de cómo una transformación lineal puede mapear un vector de producción a un vector de materias primas requeridas. Las transformaciones lineales conservan la suma vectorial y la multiplicación por escalar, y cualquier transformación lineal entre espacios vectoriales de dimensión finita puede representarse mediante una matriz.
Este documento describe el Programa Nacional de Formación en Electricidad impartido por el Departamento de Electricidad. Incluye secciones sobre espacios vectoriales, transformaciones lineales, vectores y sus propiedades, y los métodos de Gauss-Seidel y Jacobi para resolver sistemas de ecuaciones lineales.
Este documento resume las transformaciones lineales. Define transformaciones lineales como funciones entre espacios vectoriales que preservan la suma y la multiplicación por escalares. Presenta ejemplos de transformaciones lineales como reflexiones y rotaciones. Explica que las transformaciones lineales pueden representarse mediante matrices y que la composición y inversa de transformaciones lineales también son transformaciones lineales.
Este documento presenta la asignatura de Control I. Cubre temas como introducción a sistemas de control, modelos matemáticos de sistemas dinámicos, análisis transitorio y criterios de estabilidad. La asignatura es obligatoria, de 7mo semestre, con 4 créditos y 5 horas semanales. Se evaluará con exámenes parcial y final más prácticas calificadas.
Las transformaciones lineales son funciones entre espacios vectoriales que preservan las operaciones de suma y multiplicación por escalares. Una transformación lineal f de un espacio vectorial V a otro W cumple que f(u+v)=f(u)+f(v) y f(c*u)=c*f(u). El método de Gauss-Jordán permite resolver sistemas de ecuaciones lineales mediante la transformación de la matriz del sistema en una forma escalonada. La relación entre matrices y transformaciones lineales es que toda matriz representa una única transformación lineal entre los espacios
transformaciones Lineales (Definición).
.- Método de Gauss Jordan.
.- Definir núcleo, nulidad, imagen y rango de una transformación lineal
.- Relacionar las matrices con las transformaciones lineales.
Este documento describe las aplicaciones de la transformada de Laplace en el control de procesos. Explica que los sistemas de control se utilizan ampliamente en la industria para controlar la calidad, líneas de ensamblaje, máquinas herramienta y más. La transformada de Laplace es una herramienta útil para el análisis de sistemas dinámicos lineales porque convierte ecuaciones diferenciales en ecuaciones algebraicas. Finalmente, el documento presenta un ejemplo de aplicación de la transformada de Laplace para modelar y analizar el comportamiento
Unidad III: Polos y Ceros de una función de transferencia.Mayra Peña
Este documento trata sobre los conceptos de polos y ceros de una función de transferencia y su relación con la estabilidad de sistemas de control. Explica cómo identificar polos y ceros a partir de la expresión de una función de transferencia y analiza la estabilidad según la ubicación de los polos en el plano complejo. También resume métodos como Routh-Hurwitz y Nyquist para determinar la estabilidad absoluta o relativa de un sistema.
Este documento introduce los conceptos básicos de álgebra lineal como espacios vectoriales, transformaciones lineales, bases y dependencia lineal. Define un espacio vectorial como un conjunto con operaciones de adición y multiplicación por escalares que cumplen ciertos axiomas. Explica cómo identificar si un conjunto es una base de un espacio vectorial y cómo expresar vectores como combinaciones lineales únicas de vectores de una base.
Este documento presenta el Teorema de las Dimensiones. Primero se recuerdan las definiciones de núcleo e imagen de una transformación lineal. Luego se enuncian tres propiedades de estas. Finalmente, se enuncia y demuestra el Teorema de las Dimensiones, el cual establece que para una transformación lineal T de un espacio vectorial V a otro W, la dimensión de V es igual a la suma de la dimensión del núcleo de T y la dimensión de la imagen de T.
Derivacion e integracion de funcion de varias variables rev. finalJessLugo6
1) El documento trata sobre la derivación e integración de funciones de varias variables. 2) Introduce conceptos como derivadas parciales, diferencial total, gradiente, divergencia y rotor para funciones de más de una variable. 3) Explica cada uno de estos conceptos a través de definiciones formales y ejemplos ilustrativos.
Este documento define transformaciones lineales y proporciona ejemplos de funciones que son y no son transformaciones lineales. Una transformación lineal T de un espacio vectorial U a otro V debe cumplir dos condiciones: T(u1 + u2) = T(u1) + T(u2) y T(αu) = αT(u). Se demuestra un teorema y se enumeran propiedades de las transformaciones lineales.
Este documento presenta conceptos clave sobre transformaciones lineales. Explica que una transformación lineal mapea vectores de un espacio vectorial a otro mediante una matriz. Define vectores y valores propios, y explica que los valores propios se obtienen resolviendo la ecuación característica determinada por la matriz de la transformación. El objetivo es comprender las transformaciones lineales a partir de ejemplos en el plano y el espacio.
Este documento presenta conceptos básicos sobre modelos matemáticos, diagramas de bloques y álgebra de bloques para sistemas dinámicos. Explica cómo obtener funciones de transferencia a partir de ecuaciones diferenciales usando la transformada de Laplace. También describe elementos como polos, ceros y diagramas de polos y ceros para caracterizar sistemas. Finalmente, detalla reglas para simplificar diagramas de bloques mediante equivalencias entre bloques en serie, paralelo y puntos de bifurcación.
Una transformación lineal es una función entre espacios vectoriales que transforma vectores de un espacio en otro de forma lineal. El núcleo de una transformación lineal es el subespacio de vectores cuyas imágenes son el vector cero en el espacio vectorial de llegada.
Este documento clasifica diferentes tipos de funciones que se presentan en la vida cotidiana, incluyendo funciones algebraicas, trigonométricas y trascendentes. Proporciona ejemplos detallados de cada tipo de función, como conversiones de divisas, clasificación de mamíferos, funciones de votación, y el movimiento de un objeto en aceleración constante.
Transformaciones lineales de la reflexión y rotación en forma matricial en 2DJlm Udal
Las diapositivas muestran ejemplos sobre transformaciones lineales en 2D, en específico, la reflexión y la rotación. Estas representaciones matriciales tienen una gran aplicabilidad en las matemáticas y su entendimiento facilita la comprensión para otros espacios vectoriales.
Las transformaciones lineales son funciones entre espacios vectoriales que preservan las operaciones de suma y multiplicación por escalares. El método de Gauss-Jordán permite resolver sistemas de ecuaciones lineales mediante la transformación de la matriz correspondiente a una forma reducida. El núcleo de una transformación lineal contiene los vectores cuya imagen es el vector nulo, mientras que la imagen contiene las imágenes de los puntos del dominio.
Este documento describe cómo utilizar la transformada de Laplace para obtener la función de transferencia de la amortiguación de un automóvil. Explica los conceptos básicos de amortiguación, procesos dinámicos y transformadas de Laplace. Luego, modela matemáticamente el movimiento de la amortiguación usando la segunda ley de Newton y aplica la transformada de Laplace para derivar la función de transferencia, la cual relaciona la entrada y salida del sistema de amortiguación.
Este documento trata sobre transformaciones lineales. Define una transformación lineal como una función entre espacios vectoriales que transforma un espacio vectorial en otro. Explica que una transformación lineal preserva las operaciones de suma y multiplicación por escalares. También cubre conceptos como núcleo, rango e imagen de una transformación lineal, y cómo las transformaciones lineales pueden representarse mediante matrices.
Este documento presenta un resumen de los conceptos básicos de espacios vectoriales y transformaciones lineales. Define vectores, sus propiedades y representación gráfica. Explica qué son los espacios vectoriales y sus dimensiones. Luego define las transformaciones lineales como aplicaciones entre espacios vectoriales que preservan las operaciones de suma y producto por escalar, y describe algunas de sus propiedades y su importancia en ingeniería eléctrica.
Este documento presenta una introducción a los espacios vectoriales y transformaciones lineales. Define vectores, sus propiedades y representación gráfica. Explica qué son los espacios vectoriales y transformaciones lineales, incluyendo sus definiciones, propiedades y importancia en ingeniería eléctrica. Finalmente, incluye una bibliografía.
Este documento describe tres tipos de transformaciones geométricas: traslación, rotación y escalación. La traslación cambia la posición de un objeto a lo largo de una línea recta mediante la adición de un vector de traslación a las coordenadas de cada vértice. La rotación gira un objeto alrededor de un punto pivote especificado por un ángulo de rotación. La escalación cambia el tamaño de un objeto multiplicando las coordenadas de cada vértice por factores de escala. Se proporcionan ejemplos ilustr
El documento habla sobre transformaciones lineales. Explica que una transformación lineal es una función que toma vectores de un espacio vectorial y los convierte en otros vectores, posiblemente de otro espacio vectorial. Para que una función sea una transformación lineal, debe cumplir dos condiciones: 1) ser lineal y 2) preservar combinaciones lineales. A continuación, presenta varios ejemplos y ejercicios para determinar si ciertas funciones cumplen con las propiedades de una transformación lineal.
El documento trata sobre la derivación implícita. Explica que es posible derivar una función dada implícitamente en una ecuación sin necesidad de expresarla explícitamente. Detalla que el método implica derivar ambos lados de la ecuación respecto a la variable y luego despejar la derivada de y. También discute cómo la derivación implícita puede usarse para relacionar las razones de cambio de variables que dependen de un tercer factor como el tiempo.
Este documento explica las ecuaciones paramétricas, que permiten representar curvas mediante un parámetro en lugar de una variable independiente. Proporciona ejemplos como la curva mariposa y la cinemática, y explica cómo se pueden usar parámetros para representar curvas como la circunferencia, elipse y otras figuras geométricas.
1) El documento trata sobre el concepto de derivada y cómo este se relaciona con el estudio del cambio de una cantidad cuando otra cantidad relacionada varía.
2) La razón de cambio promedio y la derivada miden el cambio en y dividido entre el cambio en x para diferentes intervalos de x.
3) El cálculo de la derivada busca aproximar la razón de cambio cuando el intervalo entre x1 y x2 se hace infinitesimalmente pequeño.
Este documento presenta una introducción a las transformaciones lineales. Define una transformación lineal como una función entre espacios vectoriales que respeta las operaciones de suma y multiplicación por escalares. Explora las propiedades de las transformaciones lineales y ofrece ejemplos como rotaciones, reflexiones, dilataciones y contracciones. También define el núcleo y la imagen de una transformación lineal y explica cómo representar una transformación lineal mediante una matriz.
Este documento describe los conceptos de variación directamente proporcional y funciones lineales. Explica que en una variación directamente proporcional, la razón entre dos valores cualesquiera de las variables es constante. También describe las diferentes formas de representar una función lineal, incluyendo tablas, gráficas y modelos algebraicos. Además, analiza los parámetros a y b de una función lineal y ax + b = y su relación con la pendiente y la ordenada al origen.
En el mundo se rigen diversos tipos de magnitudes físicas que tienen intensidad y una dirección , tenemos como ejemplo la fuerza y la velocidad , los vectores no ayudan a representarla de manera grafica todo estos tipos de magnitudes, y el algebra vectorial nos ayuda a manejarla y hacer calculo
Este documento presenta la unidad 3 de cálculo diferencial sobre derivadas. Explica que la derivada mide cómo cambia una función cuando su variable independiente cambia, como la velocidad de un vehículo en función del tiempo. Luego, define formalmente la derivada y presenta diferentes métodos para calcular derivadas de funciones algebraicas, incluyendo la fórmula de los cuatro pasos y reglas para funciones exponenciales, logarítmicas y trigonométricas. El objetivo es que los estudiantes aprendan a calcular derivadas y comprendan su importancia
Este documento presenta una introducción a las ecuaciones paramétricas y su uso para representar curvas y superficies. Explica que las ecuaciones paramétricas usan un parámetro en lugar de una variable independiente para determinar los valores de las coordenadas. Proporciona ejemplos de sumas y productos vectoriales, y muestra cómo graficar curvas definidas por ecuaciones paramétricas como círculos y elípticas. También cubre el cálculo de la longitud de arco para curvas dadas por parámetros.
Este documento presenta demostraciones de temas teóricos del programa de álgebra y geometría analítica, incluyendo que la transformación matricial es una transformación lineal, que el núcleo y la imagen de una transformación lineal son subespacios vectoriales, y cómo calcular la matriz asociada a una transformación lineal usando bases cualesquiera.
1) El documento explica el concepto de función y cómo se representan gráficamente las funciones lineales. 2) Da ejemplos de cómo calcular valores de funciones dadas sus ecuaciones o gráficas. 3) Explica fórmulas básicas de geometría analítica relacionadas con rectas y cómo determinar si rectas son paralelas o perpendiculares.
Este documento describe los procesos básicos de cambios y secuencias. Explica que los cambios pueden clasificarse en progresivos crecientes, progresivos decrecientes y alternos dependiendo de cómo varían las características del objeto que cambia. También introduce las secuencias como una forma de representar cambios a través de una sucesión ordenada de elementos que siguen una regla. Incluye ejemplos y ejercicios prácticos para identificar y completar diferentes tipos de secuencias.
Este documento describe los procesos básicos de cambios y secuencias. Explica que los cambios pueden clasificarse en progresivos crecientes, progresivos decrecientes y alternos dependiendo de cómo varían las características del objeto que cambia. También introduce las secuencias como una forma de representar cambios a través de una sucesión ordenada de estados o símbolos. Incluye ejemplos y ejercicios prácticos para identificar y completar diferentes tipos de secuencias.
Este documento describe los procesos básicos de cambios y secuencias. Explica que los cambios pueden clasificarse en progresivos crecientes, progresivos decrecientes y alternos dependiendo de cómo varían las características del objeto que cambia. También introduce las secuencias como una forma de representar cambios a través de una sucesión ordenada de elementos que siguen una regla. Incluye ejemplos y ejercicios prácticos para identificar patrones en secuencias numéricas y de figuras.
Examen de Selectividad. Geografía junio 2024 (Convocatoria Ordinaria). UCLMJuan Martín Martín
Examen de Selectividad de la EvAU de Geografía de junio de 2023 en Castilla La Mancha. UCLM . (Convocatoria ordinaria)
Más información en el Blog de Geografía de Juan Martín Martín
http://blogdegeografiadejuan.blogspot.com/
Este documento presenta un examen de geografía para el Acceso a la universidad (EVAU). Consta de cuatro secciones. La primera sección ofrece tres ejercicios prácticos sobre paisajes, mapas o hábitats. La segunda sección contiene preguntas teóricas sobre unidades de relieve, transporte o demografía. La tercera sección pide definir conceptos geográficos. La cuarta sección implica identificar elementos geográficos en un mapa. El examen evalúa conocimientos fundamentales de geografía.
200. Efemerides junio para trabajar en periodico mural
Lectura fundamental 6
1. Unidad 3 / Escenario 6
Lectura Fundamental
Transformaciones lineales
Contenido
1 Palabras claves
2 Introducción
3 Interpretaciones de transformaciones entre espacios vectoriales
4 Núcleo e Imagen de una transformación lineal
5 Lista de referencias de figuras
2. 1
POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO
1. Palabras claves
Transformaciones lineales, matriz asociada, núcleo, imagen.
2. Introducción
En la vida cotidiana el hombre se enfrenta a un mundo que experimenta cambios constantes sobre objetos o
situaciones, algunos producidos naturalmente y otros provocados por el mismo ser humano en busca de satisfacer
sus necesidades. Todas las personas en algún momento de la vida han tenido que hacer alguna actividad que
implique un cambio y sobre estos han tenido que analizar sus efectos. Vea los siguientes ejemplos:
Figura 1: Estados del agua.Fuente: Recuperado de https://goo.gl/b6wixt
Figura 2: Estados del agua.Fuente: Recuperado de https://goo.gl/gwwkQ4
Figura 3: Cambios estado de ánimo.Fuente:Recuperado de https://us.123rf.com/450wm/ykononova/ykononova1204/
ykononova120400453/13402098-establecer-los-huevos-grises-expresando-la-emoci-n-sobre-un-fondo-gris.jpg?ver=6
3. 2
POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO
Al observar la información que exponen las figuras 1,2 y 3 se indentifican las siguientes preguntas respecto a los
cambios que en ellos aparecen:
Figura 1 2 3
¿Cuál es el objeto
que está cambiando?
Agua Arcilla Estado de ánimo
¿Qué produce el
cambio?
Temperatura Manipulación Situación
¿Qué se obtiene del
cambio?
Otro estado del
agua
Escultura Otro estado de ánimo
Con las anteriores preguntas se puede establecer un proceso mediante el cual se modifica el estado o las caracterı́sti-
cas de un objeto o una situación como consecuencia de un agente de cambio, esto se denomina Transformación.
Este proceso de tranformación no es ajeno al área de las matemáticas, en el campo del álgebra lineal se observa
en situaciones en las que:
a. La información se representa como un sistema de ecuaciones en la forma A× = b. El objeto de entrada es un
vector ×, el agente de cambio la matriz A y el objeto de salida en un vector b.
b. A un vector (objeto de entrada) se le hace corresponder un polinomio o una función (objeto de salida) que arroje
información sobre su comportamiento en otro espacio vectorial. Por ejemplo, en las situaciones de productos
de insumos representados como n-uplas, se aplica una operación (agente de cambio) para obtener el polinomio
costo.
c. A un vector u se le asocia otro vector v como resultado de aplicar una rotación, reflexión, dilatación.
El esquema del proceso de transformación en matemáticas serı́a el siguiente:
3. Interpretaciones de transformaciones entre espacios vectoriales
Matemáticamente, en los procesos de transformación los objetos de entrada y de salida pertenecen a espacios
vectoriales y el agente de cambio es el que define la transformación. La notación matemática que representa este
proceso corresponde a la siguiente:
4. 3
POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO
• T : V → W hace referencia a los espacios vectoriales impicados en la transformación. V corresponde al
conjunto de objetos de la entrada y W al conjunto de objetos de salida.
• Si A es una matriz, T(A) representa la transformación de la matriz, objeto de salida.
• Si u es un vector, T(u) representa el objeto de salida producto de la transformación del vector.
• Si f es una función, T(f) representa el objeto de salida producto de la transformación de la función que
puede ser su derivada, integral o cualquier otro operador que se pueda establecer en ella.
Para comprender esta idea se analizará la siguiente imagen que representa gráficamente una transformación apli-
cada a un vector de R2.
Figura 4: Múltiplos escalares de un vector.Fuente:Elaboración propia.
En la figura 4 se observa que el objeto de entrada es el vector u ∈ R2. La transformación aplicada muestra cambios
en la dirección y en la magnitud del vector, los vectores −0.7u, 1, 5u en la imagen son los objetos de salida; es decir,
es una transformación del espacio del vectorial R2 en el mismo espacio por medio de una multiplicación escalar,
lo cual se denota como T : R2 → R2, tal que T(u) = ku. Nótese que los vectores de salida del ejemplo anterior son
colineales con el objeto de entrada.
Si las transformaciones se establecen entre espacios vectoriales, surgen interrogantes sobre las caracterı́sticas de
las transformaciones, como por ejemplo: ¿las caracterı́sticas de los espacios vectoriales correspondientes a las
operaciones de multiplicación por escalar y suma del espacio vectorial de entrada son heredadas a través de la
transformación lineal en el espacio vectorial de salida?, observe el siguiente ejemplo.
Figura 5: Transformación de múltiplos escalares de un vector.Fuente:Elaboración propia.
De acuerdo con las imágenes de la figura 5:
5. 4
POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO
• La imagen I tiene como objeto de entrada el vector u, la transformación aplicada muestra cambios en la
dirección y magnitud del vector y lo que se observa como T(u) en la imagen es el vector de salida.
• La imagen II tiene como objeto de entrada el vector −0.7u, la transformación aplicada muestra cambios en
la dirección y magnitud del vector y lo que se observa como T(−0.7u) en la imagen es el vector de salida.
• Los vectores de entrada u y −0.7u en las dos imágenes son colineales, pero los objetos de salida T(u) y
T(−0.7) no lo son, por tanto esta caracterı́stica no se hereda a través de la transformación.
Ahora, en la figura 6, note que los multiplos escalares de la transformación T(u) si son colineales.
Figura 6: Múltiplos escalares de una transformación.Fuente:Elaboración propia.
En el ejemplo anterior, aunque T(ku) y kT(u) involucran el mismo agente de cambio, la transformación T no
comparte las mimas caracterı́sticas, y en el primer caso no se hereda la caracterı́stica de linealidad de los múltiplos
escalares del espacio vectorial de entrada, es decir T(ku) 6= kT(u).
Ahora, observe otro ejemplo de una transformación.
Figura 7: Secuencia transformación T1.Fuente:Elaboración propia.
De acuerdo con las imágenes de la figura 7:
• La imagen I tiene como objeto de entrada el vector u, la transformación aplicada muestra cambios en la
dirección y magintud del vector y lo que se observa como T1(u) en la imagen es el vector de salida.
• La imagen II tiene como objeto de entrada el vector 1.5u y su objeto de salida T1(1.5u). Se observa que
T1(1.5u) = 1.5T1(u)
6. 5
POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO
• La imagen III tiene como objeto de entrada el vector 2u y su objeto de salida T1(2u); además T1(2u) =
2T1(u).
Lo anterior es un ejemplo de una transformación que conserva la propiedad de linealidad de la multiplicación
escalar del espacio vectorial incial, en notación matemática esto es T(ku) y kT(u).
Ahora observe qué sucede cuando se aplica la transformación T1 a otro objeto.
Figura 8: Transformación T1 de un paralelogramo.Fuente:Elaboración propia.
En este caso, el objeto de entrada es el paralelogramo construido a partir de los vectores u y w, cuya diagonal
es la suma de los dos vectores. En la segunda imagen se observa que el objeto de salida es un paralelogramo con
dirección y magnitud diferente al inicial y cuya diagonal es el vector resultante T(u)+T(w). No obstante, esta diago-
nal no corresponde con la transformación de la diagonal del paralelogramo incial, es decir, T(u)+T(w) 6= T(u+w).
A diferencia de la primera transformación, T1 conserva las caracterı́sticas del producto escalar pero no el de la suma,
lo que conlleva a que los objetos inciales al tranformarlos pierdan ciertas caracterı́sticas. Aquellas transformaciones
que preservan la suma y el producto escalar se denominan Transformaciones lineales.
Definición 3.1. Tranformación Lineal: Sean V y W espacios vectoriales, una transformación Lineal T
de V en W es una función que asigna a cada elemento v ∈ V un vector único T(v) ∈ W y que satisface, para
cada u, v en V y un escalar:
T(λu) = λT(u)
T(u + v) = T(u) + T(v)
Sabı́as que...
• Toda transformación lineal transforma el vector 0 del espacio de entrada en el vector 0 del espacio
vectorial de salida.
• En el contexto geométrico, la propiedad T(λu) = λT(u) implica, además de la colinealidad, la propor-
cionalidad de las magnitudes de los objetos.
En las transformaciones los agentes de cambio están definidos a partir de unas reglas denominadas operaciones y
con ellas se verifica si la transformación es lineal o no. Observe en los siguientes ejemplos el proceso que permite
identificar si una tranformación es lineal:
7. 6
POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO
Ejemplo 1. Proyección de un objeto en R3 sobre un plano R2.
La transformación de R3 a R2 significa que se está pasando de dimensión 3 a dimensión 2, el objeto que antes
se veı́a en un espacio tridimensional, ahora se visualiza, de acuerdo con la transformación, en un espacio bidi-
mensional; esto ocurre por ejemplo cuando se hace la proyección de un objeto en un plano que se obtiene al fijar
una de las tres variables y se le asigna el valor de 0. Un caso de esto se observa en la figura 9, donde se desea
hacer la proyección del objeto sobre el plano x, y; para ello se debe fijar y asignar el valor de 0 la variable z. La
representación algebraica de esta transformación serı́a T : R3 → R2 donde T(x, y, z) = (x, y).
Figura 9: Transformación proyección sobre el plano x, y.Fuente:Elaboración propia.
Comprobar si la transformación es lineal.
• Paso 1. Verificar la propiedad T(λu) = λT(u). Para esto se escoge un vector general en R3, se aplican las
transformaciones indicadas a cada lado de la igualdad y se prueba si los resultados son iguales, en cuyo caso
se cumplirı́a la igualdad. Observe:
Sean u = (a, b, c) ∈ R3, λ ∈ R y T(x, y, z) = (x, y). Primero se aplica la trasnformación al lado izquierdo de
la igualdad T(λu) = λT(u).
T(λu) = T(λ(a, b, c)) Se reemplazó el vector u por sus componentes.
= T(aλ, bλ, cλ) Se resolvió el producto escalar.
= (aλ, bλ) Se aplicó la trasnformación que indica que la tercera componente se elimina.
T(λu) = (aλ, bλ)
Ahora se aplica la transformación al lado de derecho de la igualdad T(λu) = λT(u)
λT(u) = λT(a, b, c) Se reemplazó el vector u por sus componentes.
= λ(a, b) Se aplicó la transformación.
λT(u) = (aλ, bλ) Se resolvió el producto escalar
λT(u) = (aλ, bλ)
Al comparar los resultado obtenidos al aplicar la transformación T(λu) y λT(u), se verificó la propiedad
T(λu) = (aλ, bλ) = λT(u).
• Paso 2. Probar la propiedad T(u + v) = T(u) + T(v). Note que aquı́ están involucrados dos elementos del
espacio vectorial incial, por lo cual se deben seleccionar dos elementos generales de este espacio para luego
hacer un proceso similar al realizado en la comprobación de la primera propiedad, observe.
8. 7
POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO
Sea u = (a, b, c), v = (d, e, f) ∈ R3, probar que T(u + v) = T(u) + T(v).
T(u + v) = T((a, b, c) + (d, e, f)) Se reemplazaron los vectores u y v.
por sus componentes.
= T(a + d, b + e, c + f) Se resolvió la suma de vectores.
T(u + v) = (a + d, b + e) Hallar la transformación.
T(u) + T(v) = T(a, b, c) + T(d, e, f) Aplicar la transformación indicada.
al lado derecho de la igualadad.
= (a, b) + (d, e) Se aplicó la transformación.
T(u) + T(v) = (a + d, b + e) Se resolvió la suma de vectores
De aquı́ se verifica que la segunda propiedad se cumple, por tanto, se conluye que la tranformación de
proyección de un objeto es una trasnformación lineal
Cabe resaltar que esta proyección se puede realizar a cualquiera de los tres planos; en cuyo caso, si se desea
proyectar sobre le plano x, z se elimina la componente y, si se desea proyectar sobre el plano y, z se elimina la
componente x.
Ejemplo 2. Transpuesta de una matriz. Esta tranformación se define como T : Mmn → Mnm, donde T(A) =
At. En ete caso el objeto de entrada es una matriz de tamaño m × n el agente de cambio es el intercambio de filas
por columnas y el objeto de salida es una matriz de tamaño n × m. Para comprobar que es una transformación
lineal se deben tener en cuenta las propiedades de la matriz transpuesta.
• Paso 1. Probar que T(λu) = λT(u). Sea A ∈ Mmn y λ ∈ R.
T(λu) = T(λA) Aplicar la transformación indicada al lado izquierdo de la igualadad.
= (λA)t
Hallar la tranformación.
T(λu) = λAt
Aplicando la propiedad (kA)t = kAt.
λT(u) = λT(A) Aplicar la transformación indicada al lado derecho de la igualadad.
= λAt
Se aplicó la transformación.
λT(u) = λAt
De lo anterior se concluye que T(λA) = λT(A)
• Paso 2. Probar la propiedad T(u + v) = T(u) + T(v). Para ello, se deben tomar dos matrices cualesquiera
de tamaño m × n. Sean u = Amn y v = Bmn, probar que T(A + B) = T(A) + T(B).
T(A + B) = (A + B)t
Se aplicó la transformación T(A) = At.
T(A + B) = At
+ Bt
Se aplicó la propiedad (A + B)t = At + Bt.
T(A) + T(B) = At
+ Bt
Aplicar la transformación indicada al lado derecho de la igualadad.
Luego se cumple que T(A + B) = T(A) + T(B).
Por lo que la transformación que asigna a cada matriz su transpuesta resulta ser lineal.
9. 8
POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO
Sabı́as que...
¿Una transformación lineal se puede interpretar como una función?. Tal vez el lector estará familiarizado con
expresiones como y = f(x) o f : A → B, donde x ∈ A y y ∈ B. En este caso, el objeto de entrada serı́an
todos los valores de x, el objeto de salida es y o f(x) a los cuales se les denomina el valor de la función f en
x o la imagen de x bajo la función f (Valle, 2012).
En la sección de material de apoyo encontrará la descripción de transformaciones lineales usuales, revı́selas,tal
vez le serán de utilidad en situaciones futuras.
3.1. Representación matricial de una transformación lineal
En la lectura del escenario anterior se estableció que la base de un espacio vectorial permite caracterizarlos y por
tanto, ser más eficiente en los procesos. En este caso, de nuevo las representaciones matriciales son un instrumento
adecuado para organizar la información y ofrece una manera eficiente y sintética de interpretar las tranformaciones
lineales entre espacios vectoriales a partir de sus bases. En este sentido, a continuación se expondrá cómo construir
la representación matricial de espacios vectoriales de dimensión finita.
Antes de inciar recuerde que:
• Dada una base B de un espacio vectorial V , todo vector v ∈ V se puede expresar como una combinación
lineal de los elementos de la base, esto es v = c1b1 + c2b2 + . . . + cnbn.
• El vector vB = (c1, c2, . . . , cn) es el vector que representa las coordenadas del vector v en la base B; es decir,
existe una correspondencia entre cualquier espacio vectorial V y Rn en términos de la base B.
Cuando se hace uso de las bases canónicas o estandar de un espacio vectorial, hallar la matriz de una tranformación
lineal es un proceso sencillo, observe los ejemplos:
Ejemplo 3. Matriz de transformación realtiva a la base estandar. Hallar la representación matricial de
la transformación T : P2 → P3 definida como T(a2x2 + a1x + a0) = a0x3 − a1x + a2.
Antes de hallar la representación matricial, siempre es pertiente reconcer los elementos que componen la transfor-
mación.
Objeto de entrada Agente de cambio Objeto de salida
Subespacio vectorial de los
polinomios de grado 2:
a2x2
+ a1x + a0
Se puede describir como
a0 → a0x3
a1x → −a1x
a2x2
→ a2
Subespacio vectorial de los
polinomios de grado 3:
a0x3
− a1x + a2
Teniendo claro el proceso de transformación, se procede a hallar su representación matricial.
10. 9
POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO
• Paso 1. Hallar la tranformación de los elementos de la base estandar del espacio inicial. Es este caso, la base
estandar de P2 es B =
1, x, x2
.
T(1) = 1x3
Siendo a0 = 1 se aplica T(a0) = a0x3 .
T(x) = −x Siendo a1x = x se aplica T(a1x) = −a1x .
T(x2
) = 1 Siendo a2x2 = x2 se aplica T(a2x2) = a2 .
• Paso 2. Construir la representación matricial asociada a la transformación, donde las columnas serán los
coeficientes de los polinomios grado 3 resultantes, observe: 1x3 →
1
0
0
0
; −x →
0
0
−1
0
; 1 →
0
0
0
1
Luego, la representación matricial es AT =
1 0 0
0 0 0
0 −1 0
0 0 1
En este caso la transformación T(a2x2 + a1x + a0) = a0x3 − a1x + a2 se puede representar como:
AT =
1 0 0
0 0 0
0 −1 0
0 0 1
a0
a1
a2
=
a0
0
−a1
a2
Lo anterior indica que para hallar la transformación lineal de algún elemento del subespacio vectorial P2 basta
con realizar la multiplicación de matrices, por ejemplo la transformación lineal de 3x2 + 5x − 4 es
AT =
1 0 0
0 0 0
0 −1 0
0 0 1
−4
5
3
=
−4
0
−5
3
, que corresponde al polinomio −4x3 − 5x + 3.
En algunas situaciones resulta más eficiente definir este producto matricial en algún software de manera que solo
sea necesario ingresar el objeto de entrada para obtener el objeto de salida, y ası́ simplificar los procesos.
Ahora, observe que las columnas de la matriz de tranformación constituyen una base para el subespacio vectorial
de polinomio de grado 3 cuya forma es a0x3 + 0x2 − a1x + a2, puesto que con ellas todo vector de la salida se
puede escribir como una combinación lineal de ellos (a0, 0, −a1, a2) = a0(1, 0, 0, 0) + a1(0, 0, −1, 0) + a2(0, 0, 0, 1) y
además son linealmente independientes.
Ejemplo 4. Matriz de transformación relativa a bases no estandar. Hallar la representación matricial de
la transformación T : R2 → R3 definida como T(x, y) = (x − y, 2x + y, y) relativa a las bases B1 = {(2, 1), (1, 2)};
B2 = {(1, −1, 0), (0, 2, 0), (0, 2, 5)} (Grossman, 2012, p.505).
• Hallar la tranformación de los vectores de la base B1 = {(2, 1), (1, 2)} de espacio vectorial R2.
T(x, y) = (x − y, 2x + y, y)
T(2, 1) = (2 − 1, 2(2) + 1, 1) = (1, 5, 1)
T(1, 2) = (1 − 2, 2(1) + 2, 2) = (−1, 4, 2)
11. 10
POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO
• Expresar cada vector resultante de la transformación como una combinación lineal de la base del espacio
vectorial final.
(1, 5, 1) = 1(1, −1, 0) +
14
5
(0, 2, 0) +
1
5
(0, 2, 5) Luego, su vector de coordenadas en la base B2 es 1, 14
5 , 1
5
.
(−1, 4, 2) = 1(1, −1, 0) +
21
10
(0, 2, 0) +
2
5
(0, 2, 5) Luego, su vector de coordenadas en la base B2 es 1, 21
10, 2
5
.
• Construir la matriz de transformación, cuyas columnas son los vectores de coordenadas
[T(2, 1)]B2 = 1, 14
5 , 1
5
, [T(1, 2)]B2 = 1, 11
10, 2
5
en la base del espacio final.
[(AT )B1 ]B2 =
1 −1
14
5
11
10
1
5
2
5
De acuerdo a la lectura del escenario anterior, en ocasiones resulta ser más sencillo trabajar con bases diferentes
a las canónicas y es aquı́ donde resulta de gran utilidad emplear diferentes bases. Al igual que en los espacios
vectoriales, el uso de las bases en la contrucción de la matriz de tranformación permitirá determinar algunas
caracterı́sticas del espacio resultante de la transformación. Este será el tema de la siguiente sección.
4. Núcleo e Imagen de una transformación lineal
Una de las propiedades de las transformaciones lineales es que el vector 0 del espacio vectorial incial lo transforma
en el vector 0 del espacio vectorial final, en notación matemática esto es T(0) = 0. No obstante, en el espacio
vectorial inicial pueden haber elementos cuya transformación sea el vector 0; al conjunto de vectores que cumplen
esta condición se de le denomina núcleo de la transformación o Kernel de T. En notación matemática es
como se indica a continuación:
Definición 4.1. Núcleo de una transformación lineal. Sean V y W dos espacios vectoriales y T : V → W
una transformación lineal, el conjunto de vectores en V cuya transformación es el vector 0 de W, se denomina
núcleo y se denota por nuT.
nuT = {v ∈ V : T(v) = 0}
Retomando la transformación lineal de proyección sobre el plano xy, definida por T : R3 → R2 donde T(x, y, z) =
(x, y). Observe que el vector 0 en R2 es (0, 0), es decir, x = 0 y y = 0, por tanto, todos los vectores en R3 de la
forma (0, 0, z) forman parte del núcleo de T, lo cual se denota como nuT =
v ∈ R3 : x = 0, y = 0
.
Para hallar el núcleo de una transformación lineal se pueden emplear dos procesos:
a. Aplicar la transformación a un vector general e igualar el resultado a cero y resolver el sistema de ecuaciones
resultante.
12. 11
POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO
Ejemplo 5. Sea T : R2 → P1 donde T(a, b) = a + (a + b)x dterminnar el núcleo de T.
En este caso se deben encontrar aquellos valores de a y b para los cuales a + (a + b)x = 0 + 0x, de lo cual se
obtiene el sistema de ecuaciones a = 0 y (a + b)x = 0x del cual se obtiene como resultado que el único vector
cuya transformación es el polinomio cero es (0, 0), por tanto, nuT = {0}.
b. Hacer uso de la matriz de transformación y resolver el sistema AT x = 0.
Ejemplo 6. Sea AT =
1 −1 2 3
0 1 4 3
1 0 6 6
la representación matricial de la trasnformación T : R4 → R3. Hallar
el núcleo de T.
En este caso, se resuleve el sistema
1 −1 2 3
0 1 4 3
1 0 6 6
x
y
z
w
=
0
0
0
, cuya matriz aumentada es
1 −1 2 3
0 1 4 3
1 0 6 6
24. 0
0
0
Para determinar el núcleo, se determina
la solución del sistema homogéneo asociado a la matriz escalonada reducida.
x + 6z + 6w = 0 =⇒ x = −6z − 6w
y + 4z + 3w = 0 =⇒ y = −4z − 3w
Por tanto, cualquier vector en R4 cuya transformación es el vector 0 en R3 se puede escribir en términos de
z, w.
(x, y, z, w) = (−6z − 6w, −4z − 3w, z, w). Por tanto, es posible obtener el siguiente conjunto generador para
dicho vector.
(x, y, z, w) = (−6z − 6w, −4z − 3w, z, w) = z(−6, −4, 1, 0) + w(−6, −3, 0, 1)
Es decir, nuT = gen {(−6, −4, 1, 0), (−6, −3, 0, 1)}
Otra de las caracterı́sticas que se puede obtener del resultado de una transformación lineal es el tipo de conjunto
que se adquiere al aplicarla, es decir, la imagen.
Definición 4.2. Imagen de una transformación. Sean V y W dos espacios vectoriales y T : V → W
una transformación lineal. La imagen de una trasnformación, denotada por ImT, esta dada por
ImT = {w ∈ W : w = T(v)}
para algún v ∈ V .
El rango de la matriz de transformación es la dimensión de la imagen de AT y se denota p(AT ) o p(T).
En el ejemplo 6, la imagen de T es el conjunto de vectores w = (a, b, c) resultantes de apicar AT x = w. La imagen
se deduce de la matriz escalonada reducida de la matriz de transformación y queda determinada por las columnas
25. 12
POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO
correspondientes a los pivotes. En este caso, los pivotes están ubicados en las dos primeras columnas, luego la
ImT = gen {(1, 0, 1), (−1, 1, 0)}. Dado que ImT tiene dos elementos, el rango de la transformación es p(T) = 2.
Con los conceptos y procesos abordados en esta lectura se espera que el lector haya reconocido los elementos que
intervienen en un proceso de transformación, tanto en situaciones cotidianas como en el área de las matemáticas.
Además, se espera que reconozca a las transformaciones lineales como un instrumento que permite establecer y
explicar relaciones entre espacios vectoriales que sean de interés en las aplicaciones.
Referencias
[1] Grossman,S. (2012). Álgebra lineal. (7a. ed.) McGraw-Hill Interamericana. Tomado de http://www.ebooks7-
24.com
[2] Valle, S. J. C. D. (2012). Álgebra lineal para estudiantes de ingenierı́a y ciencias. España: McGraw-Hill España.
Tomado de https://goo.gl/gbVv1A.
5. Lista de referencias de figuras
1. Designua. (2017).Estados del agua.[Imagen]. Recuperado de https://previews.123rf.com/images/designua
/designua1411/designua141100025/34011312-Estado-de-la-materia-Cuando-un-estado-de-la-materia-es-o-
pierde-calor-que-sufre-un-cambio-F-sica-y-c-Foto-de-archivo.jpg.
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establecer-los-huevos-grises-expresando-la-emoci-n-sobre-un-fondo-gris.jpg?ver=6.
26. 13
POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO
INFORMACIÓN TÉCNICA
Módulo: Álgebra Lineal
Unidad 3: Transformaciones entre espacios vectoriales
Escenario 6: Transformaciones lineales
Autor: Sandra Milena Rojas Tolosa
Asesor Pedagógico: Diana Marcela Diaz Salcedo
Diseñador Gráfico: Kevin Mauricio Ramı́rez Corredor
Corrector de estilo: Angélica del Pilar Parra
Asistente: Leidy Alejandra Morales
Este material pertenece al Politécnico Grancolombiano.
Por ende, son de uso exclusivo de las Instituciones
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