Para encontrar la matriz \( U \) según la expresión dada, primero necesitamos realizar las operaciones algebraicas correspondientes con las matrices dadas.
Dadas las matrices:
\[ A=\left(\begin{array}{ccc}1 & -4 & -4 \\ 2 & 2 & 0 \\ -1 & 1 & 2\end{array}\right) \]
\[ B=\left(\begin{array}{cc}6 & -1 \\ 4 & 5 \\ 3 & -4\end{array}\right) \]
\[ C=\left(\begin{array}{ccc}3 & 4 & 6 \\ 1 & -2 & 0\end{array}\right) \]
\[ D=\left(\begin{array}{ccc}6 & 7 & 0 \\ 3 & -2 & 4 \\ 0 & -1 & 0\end{array}\right) \]
Primero, calculamos \( 2B \):
\[ 2B = 2 \times \left(\begin{array}{cc}6 & -1 \\ 4 & 5 \\ 3 & -4\end{array}\right) = \left(\begin{array}{cc}12 & -2 \\ 8 & 10 \\ 6 & -8\end{array}\right) \]
Luego, calculamos \( 4C \):
\[ 4C = 4 \times \left(\begin{array}{ccc}3 & 4 & 6 \\ 1 & -2 & 0\end{array}\right) = \left(\begin{array}{ccc}12 & 16 & 24 \\ 4 & -8 & 0\end{array}\right) \]
Ahora, calculamos \( A - 5D \):
\[ A - 5D = \left(\begin{array}{ccc}1 & -4 & -4 \\ 2 & 2 & 0 \\ -1 & 1 & 2\end{array}\right) - 5 \times \left(\begin{array}{ccc}6 & 7 & 0 \\ 3 & -2 & 4 \\ 0 & -1 & 0\end{array}\right) = \left(\begin{array}{ccc}-29 & -37 & -20 \\ -11 & 14 & -20 \\ -5 & 6 & 10\end{array}\right) \]
Finalmente, calculamos \( (A - 5D)^T \):
\[ (A - 5D)^T = \left(\begin{array}{ccc}-29 & -11 & -5 \\ -37 & 14 & 6 \\ -20 & -20 & 10\end{array}\right) \]
Ahora, calculamos \( U \) según la expresión dada:
\[ U = (2B) \cdot (4C) + (A - 5D)^T \]
\[ U = \left(\begin{array}{cc}12 & -2 \\ 8 & 10 \\ 6 & -8\end{array}\right) \cdot \left(\begin{array}{ccc}12 & 16 & 24 \\ 4 & -8 & 0\end{array}\right) + \left(\begin{array}{ccc}-29 & -11 & -5 \\ -37 & 14 & 6 \\ -20 & -20 & 10\end{array}\right) \]
Calculando el producto de matrices y sumando las matrices, obtenemos la matriz \( U \).
Luego, realizamos el producto \( U \cdot \vec{v} \), donde \( \vec{v} = (4,3,-5)^T \).
Finalmente, verificamos los resultados utilizando GeoGebra o otro programa computacional.
Primero, calculamos \( 2B \), \( 4C \), y \( A - 5D \). Luego, obtenemos \( U \) como la suma del producto \( (2B) \cdot (4C) \) y la transpuesta de \( (A - 5D) \). Finalmente, multiplicamos \( U \) por el vector \( \vec{v} \) y verificamos los resultados con un programa computacional.