Rango en función de parámetros
Rango en función de parámetros

El método de cálculo del rango de una matriz usando menores es especialmente útil cuando tenemos matrices con parámetros.

EJEMPLO 1.

Supongamos que deseamos calcular el valor de los parámetros a, b para que la matriz  A = ( 2 1 3 1 1 0 1 0 3 a 0 b )   tenga rango 2.

Elegimos en A un menor no nulo de orden 2, por ejemplo | 2 1 1 0 | = -1.

La matriz A tiene rango 2 si se anulan simultáneamente todos los menores de orden 3 que podamos obtener orlando ese menor. Es decir, si se cumple que:

   | 2 1 3 1 0 1 3 a 0 | = 0  y  | 2 3 1 1 1 0 3 0 b | = 0 

Desarrollando ambos determinantes, se tiene: a + 3 = 0 -b - 3 = 0 } a = -3 y  b = -3

Luego si a=-3 y b=-3 se verifica que Rango(A)=2. En todos los demás casos Rango(A)=3.

EJEMPLO 2.

Vamos a calcular el rango de la matriz A siguiente en función de los valores que tome su parámetro x.

A=( 1 0 2 3 1 2 1 3 0 2 4 x 1 6 4 ) MathType@MTEF@5@5@+=feaafeart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKfMBHbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhiov2DaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYfgasaacH8qrps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaaiaacaGaaeaabaWaaqaafaaakeaacaWGbbGaeyypa0ZaaeWaaeaafaqaceWafaaaaeaacaaIXaaabaGaaGimaaqaaiabgkHiTiaaikdaaeaacaaIZaaabaGaaGymaaqaaiaaikdaaeaacqGHsislcaaIXaaabaGaaG4maaqaaiaaicdaaeaacaaIYaaabaGaaGinaaqaaiaadIhaaeaacqGHsislcaaIXaaabaGaaGOnaaqaaiaaisdaaaaacaGLOaGaayzkaaaaaa@4A26@

Elegimos un menor no nulo de orden 2: | 3 1 0 2 |=6 MathType@MTEF@5@5@+=feaafeart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKfMBHbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhiov2DaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYfgasaacH8qrps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaaiaacaGaaeaabaWaaqaafaaakeaadaabdaqaauaabiqaciaaaeaacaaIZaaabaGaaGymaaqaaiaaicdaaeaacaaIYaaaaaGaay5bSlaawIa7aiabg2da9iaaiAdaaaa@408A@ .  Al orlarlo obtenemos tres posibilidades:

| 2 3 1 3 0 2 1 6 4 |=0,| 0 3 1 1 0 2 x 6 4 |=6+6x,| 1 3 1 2 0 2 4 6 4 |=0 MathType@MTEF@5@5@+=feaafeart1ev1aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKfMBHbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhiov2DaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYfgasaacH8qrps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaaiaacaGaaeaabaWaaqaafaaakeaadaabdaqaauaabiqadmaaaeaacqGHsislcaaIYaaabaGaaG4maaqaaiaaigdaaeaacaaIZaaabaGaaGimaaqaaiaaikdaaeaacqGHsislcaaIXaaabaGaaGOnaaqaaiaaisdaaaaacaGLhWUaayjcSdGaeyypa0JaaGimaiaacYcacaaMf8UaaGzbVpaaemaabaqbaeGabmWaaaqaaiaaicdaaeaacaaIZaaabaGaaGymaaqaaiabgkHiTiaaigdaaeaacaaIWaaabaGaaGOmaaqaaiaadIhaaeaacaaI2aaabaGaaGinaaaaaiaawEa7caGLiWoacqGH9aqpcaaI2aGaey4kaSIaaGOnaiaadIhacaGGSaGaaGzbVlaaywW7daabdaqaauaabiqadmaaaeaacaaIXaaabaGaaG4maaqaaiaaigdaaeaacaaIYaaabaGaaGimaaqaaiaaikdaaeaacaaI0aaabaGaaGOnaaqaaiaaisdaaaaacaGLhWUaayjcSdGaeyypa0JaaGimaaaa@68B3@

Vemos que hay un menor no nulo de orden 3 si 6+6x es distinto de 0, es decir, si x1 MathType@MTEF@5@5@+=feaafeart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKfMBHbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhiov2DaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYfgasaacH8qrps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaaiaacaGaaeaabaWaaqaafaaakeaacaWG4bGaeyiyIKRaeyOeI0IaaGymaaaa@3D0F@ . Por tanto:

Rango(A)= { 2,si   x=1 3,si   x1 MathType@MTEF@5@5@+=feaafeart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKfMBHbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhiov2DaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYfgasaacH8qrps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaaiaacaGaaeaabaWaaqaafaaakeaadaGabaqaauaabeqaceaaaeaacaaIYaGaaiilaiaaywW7caWGZbGaamyAaiaaysW7caWG4bGaeyypa0JaeyOeI0IaaGymaaqaaiaaiodacaGGSaGaaGzbVlaadohacaWGPbGaaGjbVlaadIhacqGHGjsUcqGHsislcaaIXaaaaaGaay5Eaaaaaa@4EBC@