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

Determinants d'ordre 3 — regla de Sarrus

Amb una matriu $3\times3$ ja no hi ha una única diagonal de cada tipus: cal completar tres productes «cap a la dreta» (positius) i tres «cap a l'esquerra» (negatius). Aquest mètode s'anomena regla de Sarrus.

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

La regla de Sarrus

Esquema de la regla de Sarrus per a una matriu 3x3, amb línies contínues per als productes positius i discontínues per als negatius. a₁a₂a₃ b₁b₂b₃ c₁c₂c₃ 3 productes (+) 3 productes (−)

Per no perdre cap producte, repeteix mentalment les dues primeres files (o columnes) just a sota de la matriu: així «veus» les tres diagonals descendents i les tres ascendents sense sortir del dibuix.

Practica★☆☆Sense començar
Calcula el valor del determinant següent utilitzant la regla de Sarrus. Assegura't de fer els productes de les diagonals principals i secundàries amb compte amb els…

Calcula el valor del determinant següent utilitzant la regla de Sarrus. Assegura't de fer els productes de les diagonals principals i secundàries amb compte amb els signes:

$$ \left| \begin{array}{ccc} 1 & 2 & -1 \\ 0 & 3 & 2 \\ 4 & -1 & 1 \end{array} \right| $$ Columnes repetides 1 2 −1 0 3 2 4 −1 1 1 2 0 3 4 −1 (+) (+) (+) (-) (-) (-) Diagonals principals + (1 · 3 · 1) + (2 · 2 · 4) + ((−1) · 0 · (−1)) Diagonals secundàries - ((−1) · 3 · 4) - (1 · 2 · (−1)) - (2 · 0 · 1)
Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
Troba el valor de la incògnita $x$ perquè el determinant de la matriu següent sigui nul: $$ \left| \begin{array}{ccc} x & 0 & 2 \\ 1 & 1 & 3 \\ 0 & 2 & 1 \end{array}…

Troba el valor de la incògnita $x$ perquè el determinant de la matriu següent sigui nul:

$$ \left| \begin{array}{ccc} x & 0 & 2 \\ 1 & 1 & 3 \\ 0 & 2 & 1 \end{array} \right| = 0 $$
Resoldre

Sarrus per decidir si una matriu té inversa

El mateix criteri d'ordre 2 continua valent en ordre 3: si $|A| = 0$ la matriu és singular (no té inversa); si $|A| \ne 0$ és regular. Amb tres files, «aixafar-se» vol dir que les tres files queden en un mateix pla en lloc d'omplir les tres dimensions.

Comparació entre un paral·lelepípede amb volum no nul (|A| ≠ 0, matriu regular) i una figura aixafada sense volum (|A| = 0, matriu singular). |A| ≠ 0 — regular |A| = 0 — singular
Practica★☆☆Sense començar
En una matriu triangular (superior o inferior), el determinant és simplement el producte dels elements de la seva diagonal principal. Calcula el determinant de la matriu…

En una matriu triangular (superior o inferior), el determinant és simplement el producte dels elements de la seva diagonal principal. Calcula el determinant de la matriu següent de costos de producció d'una empresa:

$$ \left| \begin{array}{ccc} 5 & 8 & 12 \\ 0 & 2 & 7 \\ 0 & 0 & 3 \end{array} \right| $$ 5 8 12 0 2 7 0 0 3 det = 5 · 2 · 3
Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Una empresa de desenvolupament d'aplicacions mòbils analitza l'impacte de tres de les seves funcions estrella (A, B i C) en tres mercats diferents. Les dades de…

Una empresa de desenvolupament d'aplicacions mòbils analitza l'impacte de tres de les seves funcions estrella (A, B i C) en tres mercats diferents. Les dades de rendiment es recullen en la matriu següent $M$:

$M = \begin{pmatrix} 1 & 2 & 1 \\ 0 & 1 & 3 \\ 2 & 1 & 1 \end{pmatrix}$

Calcula el determinant de la matriu $M$ utilitzant la regla de Sarrus (escriu els tres productes de les diagonals positives i els tres de les negatives) per determinar si el model d'anàlisi és consistent (és a dir, si el seu determinant és diferent de zero).

Resoldre

Àrea d'un triangle i volum d'un paral·lelepípede

Representació d'un triangle en el pla cartesià delimitat pels vèrtexs P1, P2 i P3 amb la seva àrea ombrejada. P₁ P₂ P₃ Àrea

La mateixa idea s'estén a tres dimensions: el volum d'un paral·lelepípede definit per tres vectors $\vec{u}, \vec{v}, \vec{w}$ que parteixen d'un mateix vèrtex és el valor absolut del determinant de la matriu formada per les seves components com a files. Si aquest determinant és $0$, els tres vectors són coplanaris: són al mateix pla i no «omplen» cap volum.

Practica★☆☆Sense començar
Calcula el determinant de la matriu següent, que representa la quantitat de tres tipus d'accions (Tecnologia, Energia, Banca) en tres carteres d'inversió diferents: $$…

Calcula el determinant de la matriu següent, que representa la quantitat de tres tipus d'accions (Tecnologia, Energia, Banca) en tres carteres d'inversió diferents:

$$ \left| \begin{array}{ccc} 10 & 10 & 10 \\ 2 & 3 & 5 \\ 1 & 0 & 2 \end{array} \right| $$

(Pista: Intenta treure factor comú de la primera fila abans d'aplicar Sarrus per simplificar els nombres).

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Perquè un sistema de seguretat digital sigui vàlid, la "matriu de signatura" $S$ no ha de ser singular (el seu determinant ha de ser diferent de zero). Donada la matriu:…

Perquè un sistema de seguretat digital sigui vàlid, la "matriu de signatura" $S$ no ha de ser singular (el seu determinant ha de ser diferent de zero). Donada la matriu:

$S = \begin{pmatrix} 1 & a & 0 \\ 2 & 1 & 1 \\ a & 0 & -1 \end{pmatrix}$

Determina els valors del paràmetre real $a$ per als quals el sistema de seguretat no seria vàlid.

Resoldre
Practica★★★Sense començar
En el disseny d'un nou mapa per a un videojoc d'estratègia, els vèrtexs d'una regió triangular protegida vénen donats per les coordenades dels punts $P(1, 1)$, $Q(3, 5)$…

En el disseny d'un nou mapa per a un videojoc d'estratègia, els vèrtexs d'una regió triangular protegida vénen donats per les coordenades dels punts $P(1, 1)$, $Q(3, 5)$ i $R(k, 7)$. El punt $R$ pot estar en qualsevol lloc de la recta $y = 7$, segons el valor de $k$. El motor del joc exigeix que la superfície d'aquesta regió sigui exactament de $10$ unitats quadrades per equilibrar les faccions.

Utilitza la fórmula de l'àrea mitjançant determinants d'ordre 3 per trobar els possibles valors del paràmetre $k$ que compleixen aquesta condició.

Pla amb els punts P(1, 1) i Q(3, 5) units per un segment i la recta horitzontal y = 7, sobre la qual es troba el punt R(k, 7) x y 0 1 3 1 5 7 y = 7 R(k, 7) és en aquesta recta P(1, 1) Q(3, 5)
Resoldre

Resum

Veure tots els exercicis d'aquest apartat