1. Planteamos el problema: Resolver la ecuación
$$\left| \begin{matrix} 5 & -1 \\ 2 & x \end{matrix} \right| + 3 \left| \begin{matrix} 8 & 1 \\ 1 & x \end{matrix} \right| = 28$$
2. Calculamos los determinantes:
$$\left| \begin{matrix} 5 & -1 \\ 2 & x \end{matrix} \right| = 5x - (-1)(2) = 5x + 2$$
$$\left| \begin{matrix} 8 & 1 \\ 1 & x \end{matrix} \right| = 8x - 1 \cdot 1 = 8x - 1$$
3. Sustituimos en la ecuación:
$$5x + 2 + 3(8x - 1) = 28$$
4. Simplificamos:
$$5x + 2 + 24x - 3 = 28$$
$$29x - 1 = 28$$
5. Despejamos $x$:
$$29x = 29$$
$$x = 1$$
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1. Planteamos el problema: Resolver el determinante
$$\left| \begin{matrix} x & -1 & x \\ 2 & x & 0 \\ 3 & 1 & 0 \end{matrix} \right| = 0$$
2. Calculamos el determinante usando cofactores por la tercera columna:
$$= x \cdot \left| \begin{matrix} x & -1 \\ 2 & x \end{matrix} \right| - 0 + 0 = x(x \cdot x - (-1) \cdot 2) = x(x^2 + 2)$$
3. Igualamos a cero:
$$x(x^2 + 2) = 0$$
4. Soluciones:
$$x = 0 \quad \text{o} \quad x^2 + 2 = 0$$
5. Como $x^2 + 2 = 0$ no tiene soluciones reales, la única solución real es:
$$x = 0$$
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1. Planteamos el problema: Dado
$$\left| \begin{matrix} a & b \\ c & d \end{matrix} \right| = 2$$
Calcular
$$M = \left| \begin{matrix} 2+a & b \\ 2+c & d \end{matrix} \right| + 2 \left| \begin{matrix} 1 & d \\ 1 & b \end{matrix} \right|$$
2. Calculamos cada determinante:
$$\left| \begin{matrix} 2+a & b \\ 2+c & d \end{matrix} \right| = (2+a)d - b(2+c) = 2d + ad - 2b - bc$$
$$\left| \begin{matrix} 1 & d \\ 1 & b \end{matrix} \right| = 1 \cdot b - d \cdot 1 = b - d$$
3. Sumamos:
$$M = (2d + ad - 2b - bc) + 2(b - d) = 2d + ad - 2b - bc + 2b - 2d = ad - bc$$
4. Recordando que
$$ad - bc = 2$$
5. Por lo tanto:
$$M = 2$$
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1. Planteamos el problema: Calcular
$$E = \sqrt{\left| \begin{matrix} a & b & a \\ 1 & 1 & 1 \\ b & 0 & a \end{matrix} \right|}$$
2. Calculamos el determinante de la matriz 3x3:
Usamos la regla de Sarrus o cofactores:
$$= a \cdot \left| \begin{matrix} 1 & 1 \\ 0 & a \end{matrix} \right| - b \cdot \left| \begin{matrix} 1 & 1 \\ b & a \end{matrix} \right| + a \cdot \left| \begin{matrix} 1 & 1 \\ b & 0 \end{matrix} \right|$$
3. Calculamos cada menor:
$$\left| \begin{matrix} 1 & 1 \\ 0 & a \end{matrix} \right| = 1 \cdot a - 1 \cdot 0 = a$$
$$\left| \begin{matrix} 1 & 1 \\ b & a \end{matrix} \right| = 1 \cdot a - 1 \cdot b = a - b$$
$$\left| \begin{matrix} 1 & 1 \\ b & 0 \end{matrix} \right| = 1 \cdot 0 - 1 \cdot b = -b$$
4. Sustituimos:
$$= a \cdot a - b (a - b) + a (-b) = a^2 - b a + b^2 - a b = a^2 + b^2 - 2 a b$$
5. Simplificamos:
$$a^2 + b^2 - 2 a b = (a - b)^2$$
6. Por lo tanto:
$$E = \sqrt{(a - b)^2} = |a - b|$$
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1. Planteamos el problema: Dadas las matrices
$$A = \begin{bmatrix} 2x - 1 & 3 \\ 4 & -1 \end{bmatrix}, \quad B = \begin{bmatrix} 3y & 6y \\ -2z & -1 \end{bmatrix}$$
Y la igualdad
$$A = B$$
2. Igualamos elemento a elemento:
$$2x - 1 = 3y$$
$$3 = 6y$$
$$4 = -2z$$
$$-1 = -1$$
3. De la segunda ecuación:
$$3 = 6y \Rightarrow y = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}$$
4. De la primera ecuación:
$$2x - 1 = 3y = 3 \cdot \frac{1}{2} = \frac{3}{2}$$
$$2x = \frac{3}{2} + 1 = \frac{3}{2} + \frac{2}{2} = \frac{5}{2}$$
$$x = \frac{5}{4}$$
5. De la tercera ecuación:
$$4 = -2z \Rightarrow z = -2$$
6. La cuarta ecuación es una igualdad verdadera y no aporta información.
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**Respuestas finales:**
1. $x = 1$
2. $x = 0$
3. $M = 2$
4. $E = |a - b|$
5. $x = \frac{5}{4}, y = \frac{1}{2}, z = -2$
Matrices Determinantes
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