Matrices — Apuntes completos (Matemáticas II, 2º Bachillerato)

1. ¿Qué es una matriz?

Una matriz es una tabla rectangular de números (o expresiones) organizada en filas y columnas.

\[ A=\begin{pmatrix} a_{11} & a_{12} & \cdots & a_{1n}\\ a_{21} & a_{22} & \cdots & a_{2n}\\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots\\ a_{m1} & a_{m2} & \cdots & a_{mn} \end{pmatrix} \]


2. Tipos de matrices importantes

Tipo Descripción Ejemplo
Matriz fila \(1\times n\) \((2\ \ 5\ \ -1)\)
Matriz columna \(m\times 1\) \(\begin{pmatrix}3\\0\\7\end{pmatrix}\)
Matriz cuadrada \(n\times n\) \(\begin{pmatrix}1&2\\3&4\end{pmatrix}\)
Matriz nula Todos 0 \(\begin{pmatrix}0&0\\0&0\end{pmatrix}\)
Identidad Diagonal 1 \(\begin{pmatrix}1&0\\0&1\end{pmatrix}\)
Simétrica \(A^T=A\) \(\begin{pmatrix}1&2\\2&0\end{pmatrix}\)

3. Operaciones básicas

Suma

\[ (A+B)_{ij}=a_{ij}+b_{ij} \]

Producto por escalar

\[ (kA)_{ij}=k\,a_{ij} \]

Producto de matrices

Si \(A(m\times n)\) y \(B(n\times p)\):

\[ (AB)_{ij}=\sum_{k=1}^{n} a_{ik}b_{kj} \]

⚠️ En general: AB ≠ BA


4. Determinantes

2×2

\[ \det\begin{pmatrix}a&b\\c&d\end{pmatrix}=ad-bc \]

3×3 (Sarrus)

\[ \det\begin{pmatrix} a&b&c\\ d&e&f\\ g&h&i \end{pmatrix} =aei+bfg+cdh-(ceg+bdi+afh) \]


5. Matriz inversa (2×2)

Existe si: \[ \det(A)\neq0 \]

Fórmula: \[ A^{-1}=\frac{1}{ad-bc}\begin{pmatrix}d&-b\\-c&a\end{pmatrix} \]


6. Sistemas con matrices

Forma matricial: \[ AX=B \]

Si \(\det(A)\neq0\): \[ X=A^{-1}B \]


7. Errores comunes


8. Chuleta rápida