Tornar a la portadaMatemàtiques · 2n Batx. CCSS · Canviar d'assignatura
Començar gratis
BATX2 ccss · Matemàtiques
Determinants · Determinants

Determinants d'ordre 2

A cada matriu quadrada li podem associar un únic nombre que resumeix informació molt útil sobre ella: si té inversa, si les seves files són "independents", quina àrea genera. Per a matrius $2\times2$ aquest nombre es calcula amb un compte molt senzill.

Et convé dominar: Equació de segon grau (1r de Batxillerat)
Et convé dominar: Vectors. Definicions (1r de Batxillerat)

El determinant d'una matriu 2×2

Regla mnemotècnica del determinant 2×2 amb la diagonal principal en línia contínua i la secundària discontínua restant a b c d + a·d − b·c

El producte de la diagonal principal (contínua) se suma; el de la diagonal secundària (discontínua) es resta. Es denota $|A|$ o $\det(A)$, i també es dibuixa la matriu entre barres verticals en lloc de parèntesis.

Practica★☆☆Sense començar
Calcula el valor dels determinants d'ordre 2 següents, parant una atenció especial a l'ús dels signes negatius: a) $\begin{vmatrix} 5 & -3 \\ 2 & 4 \end{vmatrix}$ b)…

Calcula el valor dels determinants d'ordre 2 següents, parant una atenció especial a l'ús dels signes negatius:

  1. a) $\begin{vmatrix} 5 & -3 \\ 2 & 4 \end{vmatrix}$
  1. b) $\begin{vmatrix} -1 & -6 \\ 0 & 7 \end{vmatrix}$
  1. c) $\begin{vmatrix} 10 & 15 \\ 2 & 3 \end{vmatrix}$
Determinants d'ordre 2 a) 5 −3 2 4 = ? b) −1 −6 0 7 = ? c) 10 15 2 3 = ? Diag. Principal - Diag. Secundària = ?
Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
Troba el valor del determinant de la matriu $A$ quan aquesta conté fraccions simples. Aquest tipus de càlculs és habitual quan es treballa amb coeficients de repartiment…

Troba el valor del determinant de la matriu $A$ quan aquesta conté fraccions simples. Aquest tipus de càlculs és habitual quan es treballa amb coeficients de repartiment en problemes d'economia:

$A = \begin{pmatrix} \frac{1}{2} & 4 \\ \frac{1}{4} & 6 \end{pmatrix}$

Resoldre

Determinants amb una incògnita

El determinant també pot contenir una lletra en lloc d'un nombre. Igualant el resultat a un valor donat s'obté una equació, normalment de primer o segon grau, que resols com sempre.

Esquema que il·lustra la cura amb els signes en restar un producte negatiu a la diagonal secundària x 5 2 8 = 8x − 10 = 14
Practica★☆☆Sense començar
Determina el valor de la incògnita $x$ perquè es compleixi la igualtat següent, on el resultat del determinant és un valor enter conegut:…

Determina el valor de la incògnita $x$ perquè es compleixi la igualtat següent, on el resultat del determinant és un valor enter conegut:

$\begin{vmatrix} x & 5 \\ 2 & 8 \end{vmatrix} = 14$

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Es considera la matriu $A = \begin{pmatrix} x+1 & 2 \\ x & x-1 \end{pmatrix}$. Determina els valors reals de $x$ per als quals el determinant de la matriu és igual a $6$.

Es considera la matriu $A = \begin{pmatrix} x+1 & 2 \\ x & x-1 \end{pmatrix}$. Determina els valors reals de $x$ per als quals el determinant de la matriu és igual a $6$.

Resoldre

Matriu singular i matriu regular

Comparació visual entre el paral·lelogram amb àrea d'una matriu regular i la recta col·lapsada sense àrea d'una matriu singular |A| ≠ 0 — regular |A| = 0 — singular

Fixa't en el dibuix: si el determinant no és $0$, les dues files d'$A$ generen un paral·lelogram amb àrea; si és $0$, les dues files són proporcionals i el paral·lelogram s'"aixafa" en una recta, sense àrea. Per això una matriu singular no té inversa: no hi ha manera de "desfer" una transformació que col·lapsa el pla en una línia.

Practica★★★Sense començar
Donada la matriu dependent del paràmetre real $m$: $$A(m) = \begin{pmatrix} m^2 - 9 & m + 3 \\ m - 3 & 2 \end{pmatrix}$$ a) Calcula el valor del seu determinant en…

Donada la matriu dependent del paràmetre real $m$:

$$A(m) = \begin{pmatrix} m^2 - 9 & m + 3 \\ m - 3 & 2 \end{pmatrix}$$
  1. a) Calcula el valor del seu determinant en funció de $m$.
  2. b) Determina tots els valors de $m$ per als quals la matriu no té inversa (matriu singular).
  3. c) Si $m = 0$, calcula el determinant de la matriu inversa $A^{-1}$ utilitzant les propietats dels determinants, sense trobar la matriu inversa explícitament.
Resoldre
Practica★★★Sense començar
En un sistema de xifratge matricial, s'utilitza una matriu clau $K$ d'ordre 2. Perquè el sistema sigui segur i permeti el desxifratge, la matriu $K$ ha de ser…

En un sistema de xifratge matricial, s'utilitza una matriu clau $K$ d'ordre 2. Perquè el sistema sigui segur i permeti el desxifratge, la matriu $K$ ha de ser invertible. Es proposa la matriu següent:

$$K = \begin{pmatrix} k-2 & -3 \\ -2 & k \end{pmatrix}$$
  1. a) Calcula els valors de $k$ que fan que el sistema sigui insegur (és a dir, que $K$ no tingui inversa).
  2. b) Si es sap que el determinant de la matriu clau ha de ser igual a $10$ per complir amb un estàndard de seguretat específic, calcula els possibles valors de $k$.
Resoldre

El determinant com a àrea d'un paral·lelogram

Paral·lelogram determinat per dos vectors al pla cartesià l'àrea del qual coincideix amb el valor absolut del determinant u v Àrea
Practica★☆☆Sense començar
Un determinant d'ordre 2 pot representar l'àrea d'un paral·lelogram definit per dos vectors en el pla. Calcula el valor absolut del determinant format pels vectors…

Un determinant d'ordre 2 pot representar l'àrea d'un paral·lelogram definit per dos vectors en el pla. Calcula el valor absolut del determinant format pels vectors $\vec{u} = (4, 1)$ i $\vec{v} = (2, 5)$ per trobar aquesta àrea:

$Àrea = \left| \begin{vmatrix} 4 & 2 \\ 1 & 5 \end{vmatrix} \right|$

Paral·lelogram amb un vèrtex a l'origen, costats els vectors u(4, 1) i v(2, 5), dibuixat sobre uns eixos amb 30 píxels per unitatxy04125u(4, 1)v(2, 5)Àrea
Resoldre
Practica★★☆Sense començar
En el disseny d'un logotip per a una nova startup* tecnològica, un dissenyador utilitza un paral·lelogram definit pels vectors $\vec{u} = (a, 1)$ i $\vec{v} = (2, a)$.…

En el disseny d'un logotip per a una nova startup tecnològica, un dissenyador utilitza un paral·lelogram definit pels vectors $\vec{u} = (a, 1)$ i $\vec{v} = (2, a)$. Es sap que l'àrea d'aquest paral·lelogram ve donada pel valor absolut del determinant de la matriu formada per tots dos vectors.

Calcula el valor del paràmetre $a$ perquè l'àrea del logotip sigui de $3$ unitats quadrades.

X Y a 1 2 a u=(a,1) v=(2,a) Àrea = 3 u²
Resoldre

Resum

Veure tots els exercicis d'aquest apartat