Álgebra lineal Ejemplos

$[\begin{array}{c} 1 + i & \frac{1}{5} & i + 7 \\ \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2} \cdot i & - i & 2 + 2 i \end{array}] \cdot [\begin{array}{c} e^{i \cdot \frac{π}{4}} & - 1 \\ - 2 i & 5 + 5 i \\ i & 3 \end{array}]$

Paso 1

Combina $\frac{\sqrt{3}}{2}$ y $i$ .

$[\begin{array}{c} 1 + i & \frac{1}{5} & i + 7 \\ \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2} & - i & 2 + 2 i \end{array}] \cdot [\begin{array}{c} e^{\frac{i π}{4}} & - 1 \\ - 2 i & 5 + 5 i \\ i & 3 \end{array}]$

Paso 2

Multiplica $[\begin{array}{c} 1 + i & \frac{1}{5} & i + 7 \\ \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2} & - i & 2 + 2 i \end{array}] [\begin{array}{c} e^{\frac{i π}{4}} & - 1 \\ - 2 i & 5 + 5 i \\ i & 3 \end{array}]$ .

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Paso 2.1

Two matrices can be multiplied if and only if the number of columns in the first matrix is equal to the number of rows in the second matrix. In this case, the first matrix is $2 \times 3$ and the second matrix is $3 \times 2$ .

Paso 2.2

Multiplica cada fila en la primera matriz por cada columna en la segunda matriz.

$[\begin{array}{c} (1 + i) e^{\frac{i π}{4}} + \frac{1}{5} (- 2 i) + (i + 7) i & (1 + i) \cdot - 1 + \frac{1}{5} (5 + 5 i) + (i + 7) \cdot 3 \\ (\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2}) e^{\frac{i π}{4}} - i (- 2 i) + (2 + 2 i) i & (\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2}) \cdot - 1 - i (5 + 5 i) + (2 + 2 i) \cdot 3 \end{array}]$

Paso 2.3

Simplifica cada elemento de la matriz mediante la multiplicación de todas las expresiones.

$[\begin{array}{c} - 1 + e^{\frac{π i}{4}} + e^{\frac{π i}{4}} i + \frac{33 i}{5} & 21 + 3 i \\ - 4 + \frac{e^{\frac{π i}{4}}}{2} + \frac{\sqrt{3} i e^{\frac{π i}{4}}}{2} + 2 i & \frac{21}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2} + i \end{array}]$

Paso 3

Reordena los factores de $e^{\frac{π i}{4}} i$ .

$[\begin{array}{c} - 1 + e^{\frac{π i}{4}} + i e^{\frac{π i}{4}} + \frac{33 i}{5} & 21 + 3 i \\ - 4 + \frac{e^{\frac{π i}{4}}}{2} + \frac{\sqrt{3} i e^{\frac{π i}{4}}}{2} + 2 i & \frac{21}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2} + i \end{array}]$

Paso 4

Suma $i e^{\frac{π i}{4}}$ y $\frac{33 i}{5}$ .

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Paso 4.1

Reordena $i$ y $e^{\frac{π i}{4}}$ .

Paso 4.2

Para escribir $e^{\frac{π i}{4}} i$ como una fracción con un denominador común, multiplica por $\frac{5}{5}$ .

$[\begin{array}{c} - 1 + e^{\frac{π i}{4}} + e^{\frac{π i}{4}} i \cdot \frac{5}{5} + \frac{33 i}{5} & 21 + 3 i \\ - 4 + \frac{e^{\frac{π i}{4}}}{2} + \frac{\sqrt{3} i e^{\frac{π i}{4}}}{2} + 2 i & \frac{21}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2} + i \end{array}]$

Paso 4.3

Combina $e^{\frac{π i}{4}} i$ y $\frac{5}{5}$ .

$[\begin{array}{c} - 1 + e^{\frac{π i}{4}} + \frac{e^{\frac{π i}{4}} i \cdot 5}{5} + \frac{33 i}{5} & 21 + 3 i \\ - 4 + \frac{e^{\frac{π i}{4}}}{2} + \frac{\sqrt{3} i e^{\frac{π i}{4}}}{2} + 2 i & \frac{21}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2} + i \end{array}]$

Paso 4.4

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$[\begin{array}{c} - 1 + e^{\frac{π i}{4}} + \frac{5 i e^{\frac{π i}{4}} + 33 i}{5} & 21 + 3 i \\ - 4 + \frac{e^{\frac{π i}{4}}}{2} + \frac{\sqrt{3} i e^{\frac{π i}{4}}}{2} + 2 i & \frac{21}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2} + i \end{array}]$

Paso 5

Para escribir $- 1$ como una fracción con un denominador común, multiplica por $\frac{5}{5}$ .

$[\begin{array}{c} - 1 \cdot \frac{5}{5} + \frac{5 i e^{\frac{π i}{4}} + 33 i}{5} + e^{\frac{π i}{4}} & 21 + 3 i \\ - 4 + \frac{e^{\frac{π i}{4}}}{2} + \frac{\sqrt{3} i e^{\frac{π i}{4}}}{2} + 2 i & \frac{21}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2} + i \end{array}]$

Paso 6

Combina $- 1$ y $\frac{5}{5}$ .

$[\begin{array}{c} \frac{- 1 \cdot 5}{5} + \frac{5 i e^{\frac{π i}{4}} + 33 i}{5} + e^{\frac{π i}{4}} & 21 + 3 i \\ - 4 + \frac{e^{\frac{π i}{4}}}{2} + \frac{\sqrt{3} i e^{\frac{π i}{4}}}{2} + 2 i & \frac{21}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2} + i \end{array}]$

Paso 7

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$[\begin{array}{c} \frac{- 5 + 5 i e^{\frac{π i}{4}} + 33 i}{5} + e^{\frac{π i}{4}} & 21 + 3 i \\ - 4 + \frac{e^{\frac{π i}{4}}}{2} + \frac{\sqrt{3} i e^{\frac{π i}{4}}}{2} + 2 i & \frac{21}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2} + i \end{array}]$

Paso 8

Para escribir $e^{\frac{π i}{4}}$ como una fracción con un denominador común, multiplica por $\frac{5}{5}$ .

$[\begin{array}{c} \frac{- 5 + 5 i e^{\frac{π i}{4}} + 33 i}{5} + e^{\frac{π i}{4}} \cdot \frac{5}{5} & 21 + 3 i \\ - 4 + \frac{e^{\frac{π i}{4}}}{2} + \frac{\sqrt{3} i e^{\frac{π i}{4}}}{2} + 2 i & \frac{21}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2} + i \end{array}]$

Paso 9

Combina $e^{\frac{π i}{4}}$ y $\frac{5}{5}$ .

$[\begin{array}{c} \frac{- 5 + 5 i e^{\frac{π i}{4}} + 33 i}{5} + \frac{e^{\frac{π i}{4}} \cdot 5}{5} & 21 + 3 i \\ - 4 + \frac{e^{\frac{π i}{4}}}{2} + \frac{\sqrt{3} i e^{\frac{π i}{4}}}{2} + 2 i & \frac{21}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2} + i \end{array}]$

Paso 10

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$[\begin{array}{c} \frac{- 5 + 5 i e^{\frac{π i}{4}} + 33 i + 5 e^{\frac{π i}{4}}}{5} & 21 + 3 i \\ - 4 + \frac{e^{\frac{π i}{4}}}{2} + \frac{\sqrt{3} i e^{\frac{π i}{4}}}{2} + 2 i & \frac{21}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2} + i \end{array}]$