Autor Tema: Problema de matrices que no sé si tiene solución

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13 Febrero, 2025, 05:36 am
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aliriorafael

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Tengo el siguiente problema \( A^t\cdot K\cdot A=(B^t\cdot F\cdot B)^{-1} \) donde \( A \) es de orden \( m\times n \) al igual que \( B \), \( F \) y \( K \) son de orden \( m\times m \) y \( F=K^{-1} \), ¿existirá alguna manera de despejar \( B \)?


Mensaje corregido desde la administración.

Bienvenido al foro.

Recuerda leer y seguir  las reglas del mismo así como el tutorial del LaTeX para escribir las fórmulas matemáticas correctamente.




13 Febrero, 2025, 08:48 am
Respuesta #1

Luis Fuentes

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Hola

Tengo el siguiente problema \( A^t\cdot K\cdot A=(B^t\cdot F\cdot B)^{-1} \) donde \( A \) es de orden \( m\times n \) al igual que \( B \), \( F \) y \( K \) son de orden \( m\times m \) y \( F=K^{-1} \), ¿existirá alguna manera de despejar \( B \)?

¿En qué contexto exacto sale esta cuestión?. Desde luego en general no hay una matriz \( B \) que cumpla esa condición. Por ejemplo si  \( m=n \) y suponemos \( B \) inversible la ecuación queda:

\( A^tKA=B^{-1}KB^{-t} \)

Y si \( K \) es simétrica \( A,B \) son dos forma distintas de transformar una misma matriz por congruencia y llegar a un mismo resultado; y es bien sabido que esas matrices de paso no son únicas.

Entonces sin más aclaraciones, yo descarto que halla una fórmula para obtener \( B \) "despejada"; cosa distinta es un algortimo para hallar posibles soluciones válidas para \( B \).

No obstante y antes de nada: contextualiza.

Saludos.

13 Febrero, 2025, 08:54 am
Respuesta #2

ani_pascual

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Hola:
Tengo el siguiente problema \( A^t\cdot K\cdot A=(B^t\cdot F\cdot B)^{-1} \) donde \( A \) es de orden \( m\times n \) al igual que \( B \), \( F \) y \( K \) son de orden \( m\times m \) y \( F=K^{-1} \), ¿existirá alguna manera de despejar \( B \)?
...
Si es \( m\neq n  \), creo que no existe, ya que el orden de \( A^tKA \) es \( n\times n  \), mientras que el de \( (B^tFB)^{-1} \) es \( m\times m \).
Si es \( m=n \), Luis Fuentes ha hecho un comentario. ;)
Saludos

13 Febrero, 2025, 09:00 am
Respuesta #3

Luis Fuentes

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Hola

Si es \( m\neq n  \), creo que no existe, ya que el orden de \( A^tKA \) es \( n\times n  \), mientras que el de \( (B^tFB)^{-1} \) es \( m\times m \).

No. Ambos son \( n\times n \).

Un ejemplo sencillo sería cuando \( n=1 \).

En ese caso \( A^tKA=x \) es un número y se trataría de hallar un vector \( u=B^t \) cumpliendo:

\( u^tFu=x^{-1} \)

Problema que obviamente para \( m>1 \) tiene en general infinitas soluciones, ya que equivale a una única ecuación de grado dos.

Saludos.

13 Febrero, 2025, 09:27 am
Respuesta #4

ani_pascual

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Hola:


Si es \( m\neq n  \), creo que no existe, ya que el orden de \( A^tKA \) es \( n\times n  \), mientras que el de \( (B^tFB)^{-1} \) es \( m\times m \).

No. Ambos son \( n\times n \).
...
Pero si el orden de \( B, F ,K \) es \( m\times m \) ¿cuál es el orden de \( (B^tFB)^{-1} \)? ¿No es acaso \( m\times m \)?
Saludos

13 Febrero, 2025, 09:42 am
Respuesta #5

Luis Fuentes

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Hola

Pero si el orden de \( B, F ,K \) es \( m\times m \) ¿cuál es el orden de \( (B^tFB)^{-1} \)? ¿No es acaso \( m\times m \)?

Fíjate que dice (es cierto que puede ser algo confuso):

Tengo el siguiente problema \( A^t\cdot K\cdot A=(B^t\cdot F\cdot B)^{-1} \) donde \( A \) es de orden \( m\times n \) al igual que \( B \), \( F \) y \( K \) son de orden \( m\times m \) y \( F=K^{-1} \), ¿existirá alguna manera de despejar \( B \)?

Es decir \( A \) es de orden \( m\times n \) al igual que \( B \).

Las que son \( m\times m \) son \( F,K \).

Saludos.

13 Febrero, 2025, 10:31 am
Respuesta #6

ani_pascual

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Hola:
...
Las que son \( m\times m \) son \( F,K \).
...
¡Cierto! He malinterpretado el enunciado. Si en vez de coma, tras la matriz \( B \), hubiera un punto o un punto y coma, lo habría entendido mejor.   ;D
Saludos

13 Febrero, 2025, 11:17 am
Respuesta #7

feriva

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¡Cierto! He malinterpretado el enunciado. Si en vez de coma, tras la matriz \( B \), hubiera un punto o un punto y coma, lo habría entendido mejor.   ;D
Saludos

En efecto.

Una cuestión no matemática, relacionada con el nexo de unión “y” y el régimen de signos de puntuación (y hay mucha gente que no la conoce).

Spoiler

Aunque no sé si está estandarizado, en español, cuando ponemos una coma antes de una “y”, la “y” en ese caso no es un nexo de unión, no es una conjunción, sino que tiene función adversativa, significa “pero”. Por ejemplo, “Pepe es muy alto, y tiene las manos pequeñas”; esa “y” es un pero, se puede sustituir por “pero” o “sin embargo” o “no obstante”... En cambio, si escribimos “Pepe es muy alto y tiene las manos pequeñas”, esa “y” no tiene función adversativa, sino que añade o adjunta una característica, es un “y además”. En este ejemplo que he puesto no importa mucho que sea una cosa u otra; y la mayoría de las veces no hay mucha diferencia o casi ninguna en cuanto a lo que se pueda entender, y algunas sí las hay ( aquí puedo escribir: “pero algunas sí las hay”, existen. No obstante, coloquialmente se entiende lo mismo que si uso la “y” como nexo de unión).

También a veces hace falta hacer una parada antes la “y” cuando ésta funciona como nexo de unión; y en ese caso, quizá, lo que mejor viene es usar el punto y coma (como acabo de hacer en esta frase).

En cuanto al enunciado no se da exactamente ninguno de estos casos, pero aparece un problema con cierto parecido; y se puede dejar más claro usando un punto y coma en vez de una coma al separar la B de la F y la K (en esta frase podría haber puesto la “y” sin punto y coma y sería igual, pero la frase es muy larga y, particularmente, suelo usarla también para “respirar”. Al ser o haber sido una especie de músico, tengo la manía de “frasear”, de poner ligaduras de expresión; o sea, de “levantar las manos de las teclas” de vez en cuando).

“A es de orden m×n al igual que B\( ; \) F y K son de orden m×m y F=K−1”.

...

Empiezo diciendo que no sé si está estandarizado eso que he dicho sobre la “y” porque lo aprendí en un libro de Lengua que le compró mi mujer a un profesor que dio una conferencia; firmó unos ejemplares y tal al final de la charla. Pero es posible que no los académicos no estén todos de acuerdo, aunque sea un profesor de lengua. De hecho, el decía que la “y” no se tenía que meter dentro de los signos de interrogación al preguntar algo, por ejemplo, así: “Y ¿qué te ha dicho? Y yo, como lo decía el libro, pues seguía esa norma. Pero hace no mucho miré en internét y no es una norma aceptada; o no por todo los lingüistas.

No obstante, independientemente de unas normas y normas, sí es cierto que en el caso de este enunciado quedaría más claro usar un punto y coma, porque “separa más”, pausa más y así deja menos dudas.

[/sopiler]

Saludos.
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13 Febrero, 2025, 01:27 pm
Respuesta #8

ani_pascual

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Hola:.

En efecto.

Una cuestión no matemática, relacionada con el nexo de unión “y” y el régimen de signos de puntuación (y hay mucha gente que no la conoce).

Spoiler

Aunque no sé si está estandarizado, en español, cuando ponemos una coma antes de una “y”, la “y” en ese caso no es un nexo de unión, no es una conjunción, sino que tiene función adversativa, significa “pero”. Por ejemplo, “Pepe es muy alto, y tiene las manos pequeñas”; esa “y” es un pero, se puede sustituir por “pero” o “sin embargo” o “no obstante”... En cambio, si escribimos “Pepe es muy alto y tiene las manos pequeñas”, esa “y” no tiene función adversativa, sino que añade o adjunta una característica, es un “y además”. En este ejemplo que he puesto no importa mucho que sea una cosa u otra; y la mayoría de las veces no hay mucha diferencia o casi ninguna en cuanto a lo que se pueda entender, y algunas sí las hay ( aquí puedo escribir: “pero algunas sí las hay”, existen. No obstante, coloquialmente se entiende lo mismo que si uso la “y” como nexo de unión).

También a veces hace falta hacer una parada antes la “y” cuando ésta funciona como nexo de unión; y en ese caso, quizá, lo que mejor viene es usar el punto y coma (como acabo de hacer en esta frase).

En cuanto al enunciado no se da exactamente ninguno de estos casos, pero aparece un problema con cierto parecido; y se puede dejar más claro usando un punto y coma en vez de una coma al separar la B de la F y la K (en esta frase podría haber puesto la “y” sin punto y coma y sería igual, pero la frase es muy larga y, particularmente, suelo usarla también para “respirar”. Al ser o haber sido una especie de músico, tengo la manía de “frasear”, de poner ligaduras de expresión; o sea, de “levantar las manos de las teclas” de vez en cuando).

“A es de orden m×n al igual que B\( ; \) F y K son de orden m×m y F=K−1”.

...

Empiezo diciendo que no sé si está estandarizado eso que he dicho sobre la “y” porque lo aprendí en un libro de Lengua que le compró mi mujer a un profesor que dio una conferencia; firmó unos ejemplares y tal al final de la charla. Pero es posible que no los académicos no estén todos de acuerdo, aunque sea un profesor de lengua. De hecho, el decía que la “y” no se tenía que meter dentro de los signos de interrogación al preguntar algo, por ejemplo, así: “Y ¿qué te ha dicho? Y yo, como lo decía el libro, pues seguía esa norma. Pero hace no mucho miré en internét y no es una norma aceptada; o no por todo los lingüistas.

No obstante, independientemente de unas normas y normas, sí es cierto que en el caso de este enunciado quedaría más claro usar un punto y coma, porque “separa más”, pausa más y así deja menos dudas.

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Interesante teoría, feriva.
Quizás, al usar el conector al igual que , ya es suficiente para entender el enunciado correctamente, aunque creo que sintácticamente no lo es, pues si son dos frases independientementes habría que separarlas de algún modo. En la otra interpretación que he hecho, si \( A \) es de orden \( m\times n  \), la otra matriz con la que se compara, ha de tener el mismo orden, así es que no podrían ser \( B,F \) y \( K \), cuyo orden se presupone que es \( m\times m  \). Creo que esta interpretación que he hecho se correspondería, más bien, con el enunciado siguiente:
"donde \( A \) es de orden \( m\times n \) mientras que \( B \), \( F \) y \( K \) son de orden \( m\times m \)".
En definitiva, creo que el enunciado original se entiende y es correcto, pero que una separación más clara de las frases, mediante un punto y coma o un punto, sería más comprensible.
Saludos  :)

13 Febrero, 2025, 02:42 pm
Respuesta #9

Tachikomaia

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Curioso feriva.
Spoiler
Yo uso ", y" cuando es el final de una lista de cosas.

Ej: Azul, verde, rojo, y amarillo.

Ej2: Hubo calor, viento, llovió, y volvió a hacer calor.

Podría no poner la última coma, pero me gusta poner una pausa, y tiene sentido porque las estuve poniendo (en este párrafo no, pero aún así... dependiendo de cómo me sienta o qué quiera decir, puedo querer poner más pausas o menos).

Que una y pueda significar un pero, no me cierra.

Sobre el tema en sí de Matemática que están tratando, no sé.
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