Arrays y sus Tipos | Clase 12 Matemáticas

Una array de estructura rectangular con entradas se conoce como Matrix. Una array tiene uno o más de un número de filas y columnas. Cada entrada en la array puede contener números, letras, símbolos, etc. Las entradas en líneas horizontales se conocen como filas y las entradas en líneas verticales se conocen como columnas. Cada entrada pertenece a una fila y una columna. Una array está representada por [A] m×n donde m es el número de filas y n es el número de columnas presentes en una array. y un elemento de la array se puede representar como un ij donde i y j son la i-ésima fila y la j-ésima columna a la que pertenece un elemento. elementos donde i y j son iguales (es decir, el número de fila y el número de columna son iguales) se conoce como elemento diagonal. La array A se puede escribir como:

\begin{bmatrix}  a_{11}& a_{11}  & a_{11}  &.  & . &.  &  a_{11}\\ a_{11} & a_{11}  & a_{11}  & . &.  &.  & a_{11} \\ a_{11}& a_{11}  & a_{11}  & . &.  &.  & a_{11} \\  .&.  &.  &.  &.  &.  &. \\ . &.  &.  &.  &.  &.  &. \\ . &.  &.  &.  &.  &.  &. \\ . & . &.  &.  &.  &.  &. \\  a_{11}& a_{11}  & a_{11}  &.  &.  &.  & a_{11} \end{bmatrix}_{m\times n}

Ejemplo de una array 

\begin{bmatrix}  1& 5  &8   &5 \\ 3& 4  &0   &  12 \\ 7& 2  &3   & 10 \\ \end{bmatrix}_{3\times 4}

Tipos de M atrix

Hay muchos tipos de array. Hablaremos uno por uno:

Array de filas

Una array que contiene solo una fila y cualquier número de columnas se conoce como array fila. 

Ejemplo: 

\begin{bmatrix}  1& 3&7 \end{bmatrix}_{1\times 3}

Array de columnas

Una array que contiene solo una columna y cualquier número de filas se conoce como array columna. 

Ejemplo:

\begin{bmatrix}  1\\   15 \\ 4\\ 5 \\ \end{bmatrix}_{4\times 1}

Array Singleton

Una array que tiene un solo elemento se conoce como array singleton. En este tipo de array el número de columnas y el número de filas es igual a 1.

Ejemplo:

\begin{bmatrix}  5 \end{bmatrix}_{1\times 1}

array rectangular

Una array que no tiene el mismo número de filas y columnas se conoce como array rectangular. Una array rectangular se puede representar como [A] m×n

Ejemplo:

\begin{bmatrix}  1& 3  &7   &15 \\ 3& 4  &6  &  11 \\ 5& 2  &9  & 8 \\ \end{bmatrix}_{3\times 4}

Array cuadrada

Una array que tiene el mismo número de filas y el mismo número de columnas se conoce como array cuadrada. Generalmente, la representación utilizada para la array cuadrada es [A] n×n .

Ejemplo:

\begin{bmatrix}  8& 3  &2    \\ 6& 4  &6   \\ 5& 7  &9   \\ \end{bmatrix}_{3\times 3}

array nula

Una array que tiene todos los elementos como 0 se conoce como array nula. 

Ejemplo:

\begin{bmatrix}  0& 0 &0    \\ 0& 0 &0  \\ 0& 0  &0   \\ \end{bmatrix}_{3\times 3}

Array diagonal

Una array que tiene todos los elementos como 0 excepto los elementos diagonales se conoce como array diagonal.

Ejemplo:

\begin{bmatrix}  8& 0 &0    \\ 0& 4  &0  \\ 0& 0  &9   \\ \end{bmatrix}_{3\times 3}

array escalar 

Una array que tiene todos los elementos como 0 excepto los elementos diagonales y todos los elementos diagonales son iguales se conoce como array escalar. Es una especie de array diagonal donde todos los elementos diagonales son iguales.

Ejemplo:

\begin{bmatrix}  4& 0 &0    \\ 0& 4  &0  \\ 0& 0  &4   \\ \end{bmatrix}_{3\times 3}

Array de identidad

Es una especie de array escalar donde todos los elementos diagonales son 1 y todos los elementos no diagonales son 0. La array identidad siempre tiene el mismo número de filas y columnas.

Ejemplo:

\begin{bmatrix}  1& 0 &0    \\ 0& 1 &0  \\ 0& 0  &1   \\ \end{bmatrix}_{3\times 3}

Array triangular superior

Esta array es una especie de array cuadrada que tiene todos los elementos como 0 debajo de la diagonal.

Ejemplo:

\begin{bmatrix}  8& 5 &6    \\ 0& 4  &7  \\ 0& 0  &9   \\ \end{bmatrix}_{3\times 3}

Array triangular inferior

Esta array es una especie de array cuadrada en la que todos los elementos por encima de la diagonal son 0.

Ejemplo:

\begin{bmatrix}  8& 0  &0    \\ 6& 4  &0  \\ 5& 7  &9   \\ \end{bmatrix}_{3\times 3}

Rastro de una array

La suma de los elementos de la diagonal de una array se conoce como la traza de una array. La traza de una array A se puede representar como tr(A). La traza de una array se puede calcular solo para una array cuadrada.

Ejemplo:

A= \begin{bmatrix}  15& 12 &9 \\ 4& 6 &11  \\ 5& 9  &0   \\ \end{bmatrix}_{3\times 3}

tr(A) = 15 + 6 + 0 = 21

Propiedades de una traza de array

i) La traza de la suma de dos arrays es igual a la suma de la traza de la array individual.

Explicación:

Matemáticamente se puede escribir como tr(A+B) = tr(A) + tr(B)

A= \begin{bmatrix}  15& 12 &9 \\ 4& 6 &11  \\ 5& 9  &0   \\ \end{bmatrix}_{3\times 3}

tr(A) = 15 + 6 + 0 = 21 

B= \begin{bmatrix}  4& 3 &7 \\ 8& 1 &2  \\ 5& 6  &1   \\ \end{bmatrix}_{3\times 3}

tr(B) = 4 + 1 + 1 = 6

Ahora, tr(A)+tr(B) = 21+6 = 27

A+B= \begin{bmatrix}  19& 15&16 \\ 12& 7 &13 \\ 10& 15  &1   \\ \end{bmatrix}_{3\times 3}

tr(A + B) = 19 + 7 + 1 = 27

Puedes ver, tr(A) + tr(B) = tr(A + tr(B)

Del mismo modo, tr(A – B) = tr(A) – tr(B)

ii) La traza de una array que se multiplica por algún escalar es igual a la multiplicación de la traza de la array y el escalar.

Explicación:

Matemáticamente se puede representar como tr(kA) = k tr(A)

A=2\times \begin{bmatrix}  1& 4 &3    \\ 5& 7 &2  \\ 1& 3  &8   \\ \end{bmatrix}_{3\times 3}

tr(2 × A) = 2 + 14 + 16 = 32

2\times A= \begin{bmatrix}  2& 8 &6    \\ 10& 14 &4  \\ 2& 6  &16   \\ \end{bmatrix}_{3\times 3}

2 × tr(A) = 2 * (1 + 7 + 8)

                = 32

Puedes ver tr(2 × A) = 2 × tr(A)

Publicación traducida automáticamente

Artículo escrito por ntptiwari y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA

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