Resolver utilizando matrices y aplicando la inversa de una matriz en el caso que sea necesario

Me pueden ayudar a resolver estos ejercicios no se bien como realizarlos

1)

Luis compra 2 lápices, 1 pluma y 1 goma, pagando por ello $5 000, Juan compra 1 lápiz, 3 plumas y 2 gomas iguales a los de Luis en $9 000. Por último Pedro también compra 3 lápices, 1 pluma y 2 gomas iguales a los de Luis y Juan, pagando un total de $7 000. ¿Cuál es el precio de cada artículo?

2)

La señora Juana compra 3 kg de frijol, 2 kg de sal y 1 kg de arroz por $13 000. La Señora Petra compra 2 kg de frijol, 1 kg de sal y 1 kg de arroz pagando un total de $9 000. Otra señora compra 1 kg de frijol, 1 kg de sal y 1 kg de arroz pagando un total de $6 000. Si las tres señoras compraron en la misma tienda, ¿cuál es el precio por kg de cada producto?

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¡Hola Alexander!

De estos un ejercicio por pregunta ya es mucho trabajo.

No conocemos el precio de cada elemento, lo llamaremos X, es un vector de 3 componentes. Y llamaremos T a los totales pagados y A a la matriz en la que cada fila tiene las cantidades que compro una persona.

La ecuación matricial es entonces

AX = T

Para despejar X  multiplicaremos por la matriz inversa de A si existe

A^-1·AX = A^-1·T

X = A^-1·T

Luego debemos calcular la inversa de A que es

2  1  1

1  3  2

3  1  2

El determinante es

12 + 6 + 1 - 9 - 2 - 4 = 4

Y los menores son, por ejemplo el primero 3·2-2·1= 4

el segundo de la primera fila es -(1·2-2·3) = 4

El tercero de la primera fila es 1·1-3·3 = -8

Y haciendo eso tenemos la matriz

 4  4  -8

-1  1   1

-1  -3  5

pero hay que trasponerla

 4  -1  -1

 4   1  -3

-8   1   5

y dividirla por el determinante

1  -1/4  -1/4

1   1/4  -3/4

-2  1/4  5/4

Y multiplicar esta matriz por T = (5000, 9000, 7000) pero puesto en columna, es resultado es

5000  - 9000/4 - 7000/4 = 5000 - 2250 -1750 = 1000

5000 + 9000/4 - 3·7000/4 = 5000 + 2250 - 5250 = 2000

-2·5000 + 9000/4 + 5·7000/4 = -10000 + 2250 + 8750 = 1000

Luego el lápiz cuesta 1000, la pluma 2000 y la goma 1000

Los he comprobado mentalmente y está bien.

Y eso es todo, saludos.

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