Matrices equivalentes

Dos matrices se consideran equivalentes cuando comparten el mismo conjunto de soluciones, S, en sus respectivos sistemas de ecuaciones lineales.

Ejemplo
Representación gráfica de matrices equivalentes

La equivalencia entre dos matrices, M y M′, se denota con el símbolo de la virgulilla (~).
Símbolo que indica la equivalencia entre matrices

Ejemplo

Las matrices suelen emplearse para representar sistemas de ecuaciones lineales.

Ejemplo: matriz asociada a un sistema de ecuaciones

Reordenar las ecuaciones de un sistema lineal no modifica su conjunto de soluciones.

Ejemplo: distintas formas de un mismo sistema

De manera análoga, cambiar el orden de las filas de una matriz da lugar a otra matriz equivalente.

Ejemplo: matrices equivalentes mediante permutación de filas

Nota: Este es un ejemplo simplificado, pensado para ilustrar el concepto con claridad. En la práctica, dos matrices equivalentes pueden diferir completamente en sus entradas. Existen diversos métodos para transformar matrices, entre los cuales destacan la eliminación de Gauss y la eliminación de Gauss-Jordan.
Otro caso de matrices equivalentes

Cómo obtener una matriz equivalente

Mediante el procedimiento de eliminación de Gauss, es posible transformar cualquier matriz M en una matriz equivalente M′ aplicando una secuencia de operaciones elementales, conocidas como operaciones de Gauss.

  1. Intercambiar dos filas de la matriz
    Ejemplo de permutación de filas entre dos matrices
  2. Multiplicar una fila por un número real distinto de cero α
    Ejemplo de multiplicación escalar de una fila
  3. Sumar a una fila el resultado de multiplicar otra por un número real
    Ejemplo de combinación lineal de filas
    Si dos polinomios tienen una raíz común, esa raíz también estará presente en su suma. Por lo tanto, las soluciones de los polinomios originales siguen siendo válidas para la combinación resultante.

Nota: Estas operaciones pueden combinarse entre sí. Por ejemplo, se puede sumar a una fila otra fila previamente multiplicada por un número real.

 


 

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Matrices (álgebra lineal)