Buenas tardes, ¿cuál sería el rango de esta matriz calculado por Gauss?
( 1 2 0 k)
(-1 k-2 -3 k)
( 2 3 k-2 4)
¡Muchas gracias!
A la segunda fila le sumas la primera fila, a la tercera fila le restas el doble de la primera fila, y queda:
1 2 0 k
0 k -3 2k
0 -1 k-2 4-2k
A la tercera fila la multiplicas por -1, y queda:
1 2 0 k
0 k -3 2k
0 1 -k+2 -4+2k
Permutas la segunda fila con la tercera fila, y queda:
1 2 0 k
0 1 -k+2 -4+2k
0 k -3 2k
A la tercera fila le restas la segunda fila multiplicada por k, y queda:
1 2 0 k
0 1 -k+2 -4+2k
0 0 -3+k2-2k 6k-2k2
Observa que tienes una matriz escalonada equivalente por filas a la matriz de tu enunciado, luego factorizas las expresiones de los términos literales, y queda:
1 2 0 k
0 1 -(k-2) 2(k-2)
0 0 (k-3)(k+1) -2k(k-3)
Luego, tienes cinco casos para considerar:
1°)
k = 2,
reemplazas y la matriz queda:
1 2 0 2
0 1 0 0
0 0 -3 4
y tienes que la matriz escalonada tiene tres filas no nulas, por lo que el rango de la matriz es 3 en este caso;
2°)
k = 3,
reemplazas y la matriz queda:
1 2 0 3
0 1 -1 2
0 0 0 0
y tienes que la matriz escalonada tiene dos filas no nulas, por lo que el rango de la matriz es 2 en este caso;
3°)
k = -1,
reemplazas y la matriz queda:
1 2 0 -1
0 1 3 -6
0 0 0 -8
y tienes que la matriz escalonada tiene tres filas no nulas, por lo que el rango de la matriz es 3 en este caso;
4°)
k = 0,
reemplazas y la matriz queda:
1 2 0 0
0 1 2 -4
0 0 -3 0
y tienes que la matriz escalonada tiene tres filas no nulas, por lo que el rango de la matriz es 3 en este caso;
5°)
k ≠ 2, k ≠ 3, k ≠ -1 y k ≠ 0,
tienes que la matriz escalonada tiene tres filas no nulas (observa que no se anulan los elementos literales), por lo que el rango de la matriz es 3 en este caso.
Espero haberte ayudado.
