PAU-Selectividad, pregunta formulada por mi8l6aballuisa, hace 1 año

Ejercicio 3.- Sea la matriz A =

2 1 0
0 1 −1
0 2 4

a) [1’75 puntos] Estudia, seg ́un los valores de λ, el rango de la matriz A − λI, siendo I la matriz identidad
de orden tres.

b) [0’75 puntos] Resuelve el sistema dado por (A − 2I)

x
y
z

0
0
0


Prueba de Selectividad, Andalucia, Modelo 4 2015-2016, MATEMATICAS II

Respuestas a la pregunta

Contestado por Osm867
2

a) Estudia, según los valores de λ, el rango de la matriz A – λI, siendo I la matriz identidad de orden tres.

 

La matriz λI es:

 

(λ  0  0)

(0  λ  0)

(0  0  λ)

 

La matriz final es:

 

(2  1  0)    (λ  0  0)     (2-λ    1       0 )

(0  1 -1) – (0  λ  0) = (  0    1-λ    -1 )

(0  2  4)    (0  0  λ)     (  0     2     4-λ)

 

Para encontrar el rango la condición es Det(A – λI) = 0

 

|2-λ    1       0 |

|  0    1-λ    -1 | = -λ^3 + 7λ^2 - 16λ + 12 = 0

|  0     2     4-λ|

 

λ1 = 2

 

λ2 = 3

 

Para λ = 2:

 

(0  1  0)

(0 -1 -1) -> F2 y F3 son proporcionales, por lo tanto Rango = 2

(0  2  2)

 

Para λ = 3:

 

(-1  1  0)

( 0 -2 -1) -> F2 y F3 son proporcionales, por lo tanto Rango = 2

( 0  2  1)

 

Se concluye que para λ = 2 o λ = 3 el rango es de 2 y para λ ≠ 2 o λ ≠ 3 el rango es de 3.

 

b) Resuelve el sistema dado por (A – 2I)X = 0.

 

El sistema se resuelve como:

 

(0  1  0)     (X)    (0)

(0 -1 -1) * (Y) = (0)

(0  2  2)     (Z)    (0)

 

Resolviendo:

 

(      Y     )    (0)

( - Y – Z ) = (0)

(2Y + 2Z)    (0)

 

El sistema de ecuaciones queda:

 

Y = 0

 

-Y – Z = 0

 

2Y + 2Z = 0

 

Sustituyendo Y = 0 se tiene que:

 

Z = 0

 

Solución:

 

X = t

 

Y = 0

 

Z = 0

 

PRUEBA DE SELECTIVIDAD ANDALUCIA CONVOCATORIA MODELO 4 2015-2016 MATEMÁTICAS II.

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