Calculadora de álgebra lineal

Calculadora de álgebra lineal

Introduce matrices para obtener explicaciones de IA sobre operaciones, reducción por filas, Ax=b, rango y espacio nulo. Comprueba cada resultado.

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linear algebra calculator

Ax = b

Operaciones con matrices

Sistemas y reducción por filas

Rango y espacio nulo

linear algebra calculator

Calculadora de álgebra lineal

Introduce matrices para obtener explicaciones de IA sobre operaciones, reducción por filas, Ax=b, rango y espacio nulo. Comprueba cada resultado. Conserva fracciones y evita redondear pronto. La IA puede equivocarse; verifica los cálculos importantes.

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Elige la operación

Introduce matrices para obtener explicaciones de IA sobre operaciones, reducción por filas, Ax=b, rango y espacio nulo. Comprueba cada resultado.

01A·B / A⁻¹

Operaciones con matrices

Para AB deben coincidir las dimensiones interiores; una inversa requiere una matriz cuadrada no singular.

02[A | b] → RREF

Sistemas y reducción por filas

Reduce [A|b] y distingue solución única, sistema incompatible y variables libres.

03rank(A) + nullity(A) = n

Rango y espacio nulo

Cuenta pivotes y expresa una base con las variables libres.

04u·v / Av = λv

Vectores y problemas espectrales

Pide productos escalares, proyecciones, determinantes o vectores propios.

Método

Cómo introducir y comprobar el problema

Conserva fracciones y evita redondear pronto. La IA puede equivocarse; verifica los cálculos importantes.

  1. 1

    Introduce la matriz completa

    A, b

    Cada corchete interior es una fila. Conserva signos y fracciones e incluye b si resuelves Ax=b.

  2. 2

    Indica la operación

    Ax = b

    Pide un método concreto y especifica si trabajas sobre los reales o los complejos.

  3. 3

    Revisa los pasos

    R₂ ← R₂ − ½R₁

    Comprueba cada operación de fila y las variables libres con la matriz original.

  4. 4

    Verifica el resultado

    Ax − b = 0

    Sustituye en la ecuación original o comprueba el producto y cada par propio.

Conserva fracciones y evita redondear pronto. La IA puede equivocarse; verifica los cálculos importantes.

Referencia

Fórmulas y condiciones

Conserva fracciones y evita redondear pronto. La IA puede equivocarse; verifica los cálculos importantes.

Producto matricial

(m×n)(n×p) → m×p

Para AB deben coincidir las dimensiones interiores; una inversa requiere una matriz cuadrada no singular.

Inversa

AA⁻¹ = A⁻¹A = I

Para AB deben coincidir las dimensiones interiores; una inversa requiere una matriz cuadrada no singular.

Sistema lineal

Ax = b

Reduce [A|b] y distingue solución única, sistema incompatible y variables libres.

Rango y nulidad

rank(A) + nullity(A) = n

Cuenta pivotes y expresa una base con las variables libres.

Ejemplo

Ejemplos resueltos

Conserva fracciones y evita redondear pronto. La IA puede equivocarse; verifica los cálculos importantes.

Ejemplo 1

Ax = b; A = [[2,1],[1,3]], b = [5,5]

Eliminación y sustitución en el sistema original.

  1. 2x + y = 5; x + 3y = 5
  2. R₂ ← R₂ − ½R₁: [0, 5/2 | 5/2]
  3. y = 1; x = (5−1)/2 = 2

Resultado: x = [2,1]

Comprobación: A[2,1] = [5,5] = b

Ejemplo 2

A⁻¹; A = [[2,1],[1,3]]

Inversa de la misma matriz, verificada con la identidad.

  1. det(A) = 6−1 = 5 ≠ 0
  2. A⁻¹ = (1/5)[[3,−1],[−1,2]]

Resultado: A⁻¹ = [[3/5,−1/5],[−1/5,2/5]]

Comprobación: AA⁻¹ = (1/5)[[5,0],[0,5]] = I

Ejemplo 3

rank(A), ker(A); A = [[1,2,3],[2,4,6]]

Una fila dependiente deja dos variables libres.

  1. R₂ ← R₂ − 2R₁: [[1,2,3],[0,0,0]]
  2. x₁ + 2x₂ + 3x₃ = 0
  3. x = s[−2,1,0] + t[−3,0,1]

Resultado: rank(A) = 1; ker(A) = span{[−2,1,0], [−3,0,1]}

Comprobación: A[−2,1,0] = A[−3,0,1] = [0,0]; 1+2 = 3

Errores frecuentes que conviene vigilar

Conserva fracciones y evita redondear pronto. La IA puede equivocarse; verifica los cálculos importantes.

Dimensiones incompatibles

Determinantes y valores propios requieren matrices cuadradas; revisa las dimensiones del producto.

Signos o factores perdidos

Registra intercambios, escalados y signos de cofactores.

Omitir la verificación

Sustituye el resultado; un vector propio nunca es el vector cero.