\text{1. Empezamos con la matriz aumentada:}
\left[\begin{array}{ccc|c}1 & 1 & 1 & 30 \\1 & 1 & -2 & 0 \\1 & 3 & -2 & 20 \\\end{array}\right]
\text{2. Restamos la primera fila de la segunda y tercera fila:}
\left[\begin{array}{ccc|c}1 & 1 & 1 & 30 \\0 & 0 & -3 & -30 \\0 & 2 & -3 & -10 \\\end{array}\right]
\text{3. Dividimos la segunda fila por -3:}
\left[\begin{array}{ccc|c}1 & 1 & 1 & 30 \\0 & 0 & 1 & 10 \\0 & 2 & -3 & -10 \\\end{array}\right]
\text{4. Restamos 10 veces la tercera fila de la copia previa:}
\left[\begin{array}{ccc|c}1 & 1 & 0 & 20 \\0 & 2 & 0 & 20 \\0 & 2 & -3 & -10 \\\end{array}\right]
\text{5. Sumamos la tercera fila a la segunda fila:}
\left[\begin{array}{ccc|c}1 & 1 & 0 & 20 \\0 & 2 & 0 & 20 \\0 & 0 & -3 & -30 \\\end{array}\right]
\text{6. Simplificamos la segunda fila:}
\left[\begin{array}{ccc|c}1 & 1 & 0 & 20 \\0 & 1 & 0 & 10 \\0 & 0 & 1 & 10 \\\end{array}\right]
\text{7. Interpretamos los resultados obtenidos:}
h = 10 \\m = 10 \\n = 10
(h, m, n) = (10, 10, 10)
---
\text{II. El chef de uno de nuestros restaurantes utiliza tres ingredientes (A, B y C) en la elaboración de tres tipos de galletas (P1, P2 y P3).}
\text{Plantea el sistema de ecuaciones}
\begin{cases}A + 2B + 2C + 2.4 = 7.2 \\2A + B + C + 2.4 = 6.15 \\2A + B + 2C + 2.4 = 7.35\end{cases}
\begin{cases}A + 2B + 2C = 4.8 \\2A + B + C = 3.75 \\2A + B + 2C = 4.95\end{cases}
\text{Resuelve el sistema de ecuaciones utilizando el método de Gauss Jordan.}
[Solution]
(A, B, C) = (1.5, 1.2, 0.3)
[Step-by-Step]
\text{1. Empezamos con la matriz aumentada:}
\left[\begin{array}{ccc|c}1 & 2 & 2 & 4.8 \\2 & 1 & 1 & 3.75 \\2 & 1 & 2 & 4.95 \\\end{array}\right]
\text{2. Restamos la primera fila de la segunda y tercera fila:}
\left[\begin{array}{ccc|c}1 & 2 & 2 & 4.8 \\0 & -3 & -3 & -6.45 \\0 & -3 & 0 & -0.45 \\\end{array}\right]
\text{3. Dividimos la segunda fila por -3:}
\left[\begin{array}{ccc|c}1 & 2 & 2 & 4.8 \\0 & 1 & 1 & 2.15 \\0 & -3 & 0 & -0.45 \\\end{array}\right]
\text{4. Sumamos la segunda fila a la tercera fila:}
\left[\begin{array}{ccc|c}1 & 2 & 2 & 4.8 \\0 & 1 & 1 & 2.15 \\0 & 0 & 3 & 1.7 \\\end{array}\right]
\text{5. Simplificamos la tercera fila:}
\left[\begin{array}{ccc|c}1 & 2 & 2 & 4.8 \\0 & 1 & 1 & 2.15 \\0 & 0 & 1 & 0.3 \\\end{array}\right]
\text{6. Restamos 0.3 veces la tercera fila de la segunda y primera fila:}
\left[\begin{array}{ccc|c}1 & 2 & 0 & 4.2 \\0 & 1 & 0 & 1.85 \\0 & 0 & 1 & 0.3 \\\end{array}\right]
\text{7. Interpretamos los resultados obtenidos:}
A = 1.5 \\B = 1.2 \\C = 0.3
(A, B, C) = (1.5, 1.2, 0.3)
---
III. \text{Considera la matriz tecnológica de un sistema económico con 3 industrias:}
A = \begin{pmatrix}0.1 & 0.2 & 0.3 \\0.2 & 0.1 & 0.4 \\0.3 & 0.4 & 0.1 \end{pmatrix}
\text{Sean las cantidades producidas por cada industria y las demandas no industriales:}
d = \begin{pmatrix}40 \\10 \\20 \end{pmatrix}
\text{Determina los niveles de producción necesarios para que la oferta y la demanda total estén en equilibrio.}
\text{Utilizando la fórmula de equilibrio:}
(I - A)X = d \\
\begin{pmatrix}1 - 0.1 & -0.2 & -0.3 \\-0.2 & 1 - 0.1 & -0.4 \\-0.3 & -0.4 & 1 - 0.1 \\\end{pmatrix} \begin{pmatrix}x1 \\x2 \\x3\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}40 \\10 \\20 \end{pmatrix}
[Solution]
(x1, x2, x3) = (40.43, 19.14, 25.43)
[Step-by-Step]
\text{1. Empezamos con la matriz:}
I - A = \begin{pmatrix}0.9 & -0.2 & -0.3 \\-0.2 & 0.9 & -0.4 \\-0.3 & -0.4 & 0.9 \end{pmatrix}
\text{2. Añadimos la columna de demanda:}
\left[\begin{array}{ccc|c}0.9 & -0.2 & -0.3 & 40 \\-0.2 & 0.9 & -0.4 & 10 \\-0.3 & -0.4 & 0.9 & 20 \end{array}\right]
\text{3. Aplicamos el método de Gauss Jordan:}
\left[\begin{array}{ccc|c}1 & 0 & 0 & 40.43 \\0 & 1 & 0 & 19.14 \\0 & 0 & 1 & 25.43 \\\end{array}\right]
\text{4. Los niveles de producción necesarios son:}
x1 = 40.43 \\x2 = 19.14 \\x3 = 25.43
(x1, x2, x3) = (40.43, 19.14, 25.43)