1. Definición y fórmula: ¿qué es la traza de una matriz?
The trace of an $n\times n$ square matrix $A=[a_{ij}]$ is the sum of its diagonal entries:
Trace is only defined for square matrices and is a simple, useful invariant in linear algebra.
Propiedades clave:
- Linearity: $\mathrm{tr}(A+B)=\mathrm{tr}(A)+\mathrm{tr}(B)$ and $\mathrm{tr}(cA)=c\,\mathrm{tr}(A)$.
- Similarity invariance: if $B=P^{-1}AP$, then $\mathrm{tr}(B)=\mathrm{tr}(A)$.
- Cyclic property: $\mathrm{tr}(AB)=\mathrm{tr}(BA)$ (when dimensions agree).
2. Cómo calcular la traza (regla rápida)
To compute the trace, simply add the diagonal entries of a square matrix. You do not need row reduction, determinants, or inversion.
Only square matrices have a trace. For non-square matrices, the trace is undefined.
3. Ejemplos resueltos
Ejemplo 1 (2×2)
Calcula la traza:
Ejemplo 2 (3×3)
Calcula la traza:
4. Errores comunes
- Aplicar la traza a matrices no cuadradas: trace is not defined for non-square matrices.
- Incluir entradas fuera de la diagonal: only add diagonal elements $a_{11},a_{22},\dots$.
- Olvidar los signos: negative diagonal entries must be included correctly.
- Esperar que la traza sea igual al determinante: trace and determinant are different invariants.
5. Problemas de práctica (respuestas ocultas)
Try these; click Mostrar respuesta to reveal the trace.
Ejercicio 1
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Ejercicio 2
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Ejercicio 3
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Ejercicio 4
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La traza de una matriz también está conectada con la matriz inversa, el rango de una matriz y la calculadora de vectores propios.