PROPIEDADES DE MATRICES Y DETERMINANTES

(a) Suma de matrices y multiplicación de un escalar                 (d) Propiedades de matrices diagonales:
    por una matriz:
                                                                       Si A y B son matrices diagonales:
   1. A + B = B + A
   2. A + ( B + C ) = ( A + B ) + C                                    1. A + B diag ( a11 + b11 , a22 + b22 ,..., ann + bnn )
                                                                          =
   3. α ( A + B ) = α A + α B                                          2. AB = diag ( a11b11 , a22b22 ,..., annbnn )
   4. (α + β ) A = A + β A
                  α                                                    3. α A = diag (α a11 , α a22 ,..., α ann )
   5. α ( β A ) = (αβ ) A
   6. A + 0 =  A              Donde “0” es                          (e) Propiedades de la inversa:
   7. A + ( − A ) =0          la matriz nula
                                                                       1. A−1 es única
                                                                       2. ( A−1 ) = A
                                                                                 −1
(b) Multiplicación de matrices:
   1. A ( B + C ) = AB + AC                                            3. ( AB ) = B −1 A−1
                                                                                 −1


   2. ( A + B ) C =AC + BC                                                                1
                                                                       4. (α A )
                                                                                 −1
                                                                             =                A−1 ∀ α ≠ 0
   3. A ( BC ) = ( AB ) C                                                                 α
   4. α ( AB )     (α A ) B     A (α B )
                                                                          ( ) =(A )
                                                                                 −1
       =            =                                                  5. An                  −1
                                                                                                   n

   5. A0n 0= 0n
      = nA
                                                                       6. ( A ) = ( A )
                                                                                 −1                T
                                                                             T                −1
   6. BI n I= B
      = nB
   7. En general, AB ≠ BA (la multiplicación no es                                      1
                                                                       7. A−1 =                ( Adj A)      donde Adj A es la adjunta de A
                                                                                     det ( A )
   conmutativa)
   8. AB = 0 no implica necesariamente que A = 0 ó B = 0
   9. AB = AC no implica necesariamente que B = C
                                                                    (f) Propiedades de la transpuesta:
(c) Propiedades de la traza:
                                                                       1. ( AT ) = A
                                                                                 T

   1. tr ( A + B= tr ( A ) + tr ( B )
                )
                                                                       2. ( A + B ) =AT + BT
                                                                                      T
   2. tr ( AB ) = tr ( BA )
   3. tr (α A ) α ⋅ tr ( A )
              =                                                        3. ( AB ) = BT AT
                                                                                 T


   4. tr ( AT ) = tr ( A )                                             4. (α A ) = α AT
                                                                                 T




DIVISIÓN: CIENCIAS BÁSICAS                     COORDINACIÓN: MATEMÁTICAS                               FACULTAD DE INGENIERÍA, UNAM
Asignatura: Álgebra Lineal                                                                             Profra. Dra. Norma Patricia López Acosta
PROPIEDADES DE MATRICES Y DETERMINANTES

(g) Propiedades de matrices simétricas/antisimétricas:                 (k) Propiedades de los determinantes:
   Si A es una matriz cuadrada:                                           1. El valor de un determinante no varía si se intercambian
   1. A + AT = matriz simétrica                                           sus filas por sus columnas; es decir: det ( A ) = det AT  ( )
   2. A − AT = matriz antisimétrica                                       2. det ( λ A ) = λ det ( A )
                                                                                             n
                                                                                                                donde n es el orden de A
                                                                          3. det ( AB ) = det ( A ) det ( B )
   Si A y B son matrices simétricas/antisimétricas:
   3. A + B también es simétrica/antisimétrica                                   ( )
                                                                          4. det A−1 =
                                                                                              1
                                                                                           det ( A )
                                                                                                        suponiendo que A−1 existe
   4. α A   también es simétrica/antisimétrica
   5. AB    no necesariamente es simétrica/antisimétrica                  5. Si todos los elementos de una fila o columna de un
                                                                          determinante son nulos, el valor del determinante es nulo.
                                                                          6. Si un determinante tiene dos filas o columnas iguales, el
(h) Matriz ortogonal:                                                     valor del determinante es cero.
   1. AT = A−1                                                            7. Si un determinante tiene dos filas o columnas
                                                                          proporcionales, el valor del determinante es cero.
      = =
   2. AAT AT A I
                                                                          8. Si todos los elementos de una fila o columna se
                                                                          multiplican por un mismo escalar, el valor del determinante
(i) Propiedades de la conjugada:                                          queda multiplicado por dicho escalar.

      ( )
                                                                          9. Si en un determinante se intercambian dos de sus filas o
   1. A = A                                                               columnas, el valor del determinante cambia de signo, pero
   2. ( A + B ) =A + B
                                                                          mantiene su valor absoluto.
                                                                          10. Si a una fila o columna de un determinante se le suma el
   3. ( AB ) A ⋅ B
           =               (en este orden)                                múltiplo de cualquier otra (fila o columna), el valor del
                                                                          determinante no varía.
   4. (α A ) α ⋅ A
           =                                                              11. El determinante de una matriz triangular es igual al
                                                                          producto de los elementos de su diagonal principal.
(j) Propiedades de la conjugada-transpuesta:                              12. Si det ( A ) = 0 , A es una matriz singular.
                                                                          13. Si det ( A ) ≠ 0 , A es una matriz no singular.
      ( )
            *
   1. A*        =A

   2. ( A + B ) =A* + B*
                *

                                                                       (l) Propiedad de la adjunta:
   3. ( AB ) = B A
            *        * *
                                                                       1. A ( Adj A )
                                                                              =         ( Adj A) A
                                                                                            =          det ( A ) ⋅ I n
   4. (α A ) = α ⋅ A*
            *
                                                                                                 donde A es una matriz cuadrada de orden n

DIVISIÓN: CIENCIAS BÁSICAS                        COORDINACIÓN: MATEMÁTICAS                           FACULTAD DE INGENIERÍA, UNAM
Asignatura: Álgebra Lineal                                                                            Profra. Dra. Norma Patricia López Acosta

propiedades de matrices y determinantes

  • 1.
    PROPIEDADES DE MATRICESY DETERMINANTES (a) Suma de matrices y multiplicación de un escalar (d) Propiedades de matrices diagonales: por una matriz: Si A y B son matrices diagonales: 1. A + B = B + A 2. A + ( B + C ) = ( A + B ) + C 1. A + B diag ( a11 + b11 , a22 + b22 ,..., ann + bnn ) = 3. α ( A + B ) = α A + α B 2. AB = diag ( a11b11 , a22b22 ,..., annbnn ) 4. (α + β ) A = A + β A α 3. α A = diag (α a11 , α a22 ,..., α ann ) 5. α ( β A ) = (αβ ) A 6. A + 0 = A Donde “0” es (e) Propiedades de la inversa: 7. A + ( − A ) =0 la matriz nula 1. A−1 es única 2. ( A−1 ) = A −1 (b) Multiplicación de matrices: 1. A ( B + C ) = AB + AC 3. ( AB ) = B −1 A−1 −1 2. ( A + B ) C =AC + BC 1 4. (α A ) −1 = A−1 ∀ α ≠ 0 3. A ( BC ) = ( AB ) C α 4. α ( AB ) (α A ) B A (α B ) ( ) =(A ) −1 = = 5. An −1 n 5. A0n 0= 0n = nA 6. ( A ) = ( A ) −1 T T −1 6. BI n I= B = nB 7. En general, AB ≠ BA (la multiplicación no es 1 7. A−1 = ( Adj A) donde Adj A es la adjunta de A det ( A ) conmutativa) 8. AB = 0 no implica necesariamente que A = 0 ó B = 0 9. AB = AC no implica necesariamente que B = C (f) Propiedades de la transpuesta: (c) Propiedades de la traza: 1. ( AT ) = A T 1. tr ( A + B= tr ( A ) + tr ( B ) ) 2. ( A + B ) =AT + BT T 2. tr ( AB ) = tr ( BA ) 3. tr (α A ) α ⋅ tr ( A ) = 3. ( AB ) = BT AT T 4. tr ( AT ) = tr ( A ) 4. (α A ) = α AT T DIVISIÓN: CIENCIAS BÁSICAS COORDINACIÓN: MATEMÁTICAS FACULTAD DE INGENIERÍA, UNAM Asignatura: Álgebra Lineal Profra. Dra. Norma Patricia López Acosta
  • 2.
    PROPIEDADES DE MATRICESY DETERMINANTES (g) Propiedades de matrices simétricas/antisimétricas: (k) Propiedades de los determinantes: Si A es una matriz cuadrada: 1. El valor de un determinante no varía si se intercambian 1. A + AT = matriz simétrica sus filas por sus columnas; es decir: det ( A ) = det AT ( ) 2. A − AT = matriz antisimétrica 2. det ( λ A ) = λ det ( A ) n donde n es el orden de A 3. det ( AB ) = det ( A ) det ( B ) Si A y B son matrices simétricas/antisimétricas: 3. A + B también es simétrica/antisimétrica ( ) 4. det A−1 = 1 det ( A ) suponiendo que A−1 existe 4. α A también es simétrica/antisimétrica 5. AB no necesariamente es simétrica/antisimétrica 5. Si todos los elementos de una fila o columna de un determinante son nulos, el valor del determinante es nulo. 6. Si un determinante tiene dos filas o columnas iguales, el (h) Matriz ortogonal: valor del determinante es cero. 1. AT = A−1 7. Si un determinante tiene dos filas o columnas proporcionales, el valor del determinante es cero. = = 2. AAT AT A I 8. Si todos los elementos de una fila o columna se multiplican por un mismo escalar, el valor del determinante (i) Propiedades de la conjugada: queda multiplicado por dicho escalar. ( ) 9. Si en un determinante se intercambian dos de sus filas o 1. A = A columnas, el valor del determinante cambia de signo, pero 2. ( A + B ) =A + B mantiene su valor absoluto. 10. Si a una fila o columna de un determinante se le suma el 3. ( AB ) A ⋅ B = (en este orden) múltiplo de cualquier otra (fila o columna), el valor del determinante no varía. 4. (α A ) α ⋅ A = 11. El determinante de una matriz triangular es igual al producto de los elementos de su diagonal principal. (j) Propiedades de la conjugada-transpuesta: 12. Si det ( A ) = 0 , A es una matriz singular. 13. Si det ( A ) ≠ 0 , A es una matriz no singular. ( ) * 1. A* =A 2. ( A + B ) =A* + B* * (l) Propiedad de la adjunta: 3. ( AB ) = B A * * * 1. A ( Adj A ) = ( Adj A) A = det ( A ) ⋅ I n 4. (α A ) = α ⋅ A* * donde A es una matriz cuadrada de orden n DIVISIÓN: CIENCIAS BÁSICAS COORDINACIÓN: MATEMÁTICAS FACULTAD DE INGENIERÍA, UNAM Asignatura: Álgebra Lineal Profra. Dra. Norma Patricia López Acosta