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Exercício de Multiplicação de Matrizes Seja 𝐴 = ( 𝑐𝑜𝑠15° −𝑠𝑒𝑛15° 𝑠𝑒𝑛15° 𝑐𝑜𝑠15° ), calcule o valor de 2(𝐴 ⋅ 𝐴). Solução: Tomando o produto 𝐴 ⋅ 𝐴 = ( 𝑐𝑜𝑠15° −𝑠𝑒𝑛15° 𝑠𝑒𝑛15° 𝑐𝑜𝑠15° ) ⋅ ( 𝑐𝑜𝑠15° −𝑠𝑒𝑛15° 𝑠𝑒𝑛15° 𝑐𝑜𝑠15° ), tal produto (𝐴 ⋅ 𝐴) será a matriz ( 𝑎11 𝑎12 𝑎21 𝑎22 ). Fazemos: 𝐴 ⋅ 𝐴 = ( 𝑐𝑜𝑠15° −𝑠𝑒𝑛15° 𝑠𝑒𝑛15° 𝑐𝑜𝑠15° ) ⋅ ( 𝑐𝑜𝑠15° −𝑠𝑒𝑛15° 𝑠𝑒𝑛15° 𝑐𝑜𝑠15° ) Seguindo o esquema acima para calcular o produto 𝐴 ⋅ 𝐴, temos: 𝑎11 = [(𝑐𝑜𝑠15°) ⋅ (𝑐𝑜𝑠15°)] + [(−𝑠𝑒𝑛15°) ⋅ (𝑠𝑒𝑛15°)] 𝑎11 = 𝑐𝑜𝑠 215° + (−𝑠𝑒𝑛215) 𝑎11 = 𝑐𝑜𝑠 215° − 𝑠𝑒𝑛215° Sabendo que 𝑐𝑜𝑠2𝜃 − 𝑠𝑒𝑛2𝜃 = 𝑐𝑜𝑠2𝜃, temos: 𝑎11 = 𝑐𝑜𝑠2 ⋅ 15° 𝑎11 = 𝑐𝑜𝑠30° 𝑎12 = [(𝑐𝑜𝑠15°) ⋅ (−𝑠𝑒𝑛15°)] + [(−𝑠𝑒𝑛15°) ⋅ (𝑐𝑜𝑠15°)] 𝑎12 = −𝑠𝑒𝑛15°𝑐𝑜𝑠15° + (−𝑠𝑒𝑛15°𝑐𝑜𝑠15°) 𝑎12 = −𝑠𝑒𝑛15°𝑐𝑜𝑠15° − 𝑠𝑒𝑛15°𝑐𝑜𝑠15° 𝑎12 = −2𝑠𝑒𝑛15°𝑐𝑜𝑠15° Sabendo que 2 ⋅ 𝑠𝑒𝑛𝜃 ⋅ 𝑐𝑜𝑠𝜃 = 𝑠𝑒𝑛2𝜃, temos: 𝑎12 = −𝑠𝑒𝑛2 ⋅ 15° 𝑎12 = −𝑠𝑒𝑛30° 𝑎21 = [(𝑠𝑒𝑛15°) ⋅ (𝑐𝑜𝑠15°)] + [(𝑐𝑜𝑠15°) ⋅ (𝑠𝑒𝑛15°)] 𝑎21 = 𝑠𝑒𝑛15°𝑐𝑜𝑠15° + 𝑠𝑒𝑛15°𝑐𝑜𝑠15° 𝑎21 = 2𝑠𝑒𝑛15°𝑐𝑜𝑠15° Sabendo que 2 ⋅ 𝑠𝑒𝑛𝜃 ⋅ 𝑐𝑜𝑠𝜃 = 𝑠𝑒𝑛2𝜃, temos: 𝑎21 = 𝑠𝑒𝑛2 ⋅ 15° 𝑎21 = 𝑠𝑒𝑛30° 𝑎22 = [(𝑠𝑒𝑛15°)(−𝑠𝑒𝑛15°)] ⋅ [(𝑐𝑜𝑠15°) ⋅ (𝑐𝑜𝑠15°)] 𝑎22 = 𝑐𝑜𝑠 215° − 𝑠𝑒𝑛215° Sabendo que 𝑐𝑜𝑠2𝜃 − 𝑠𝑒𝑛2𝜃 = 𝑐𝑜𝑠2𝜃, temos: 𝑎22 = 𝑐𝑜𝑠2 ⋅ 15° 𝑎22 = 𝑐𝑜𝑠30° Neste caso, temos: 𝐴 ⋅ 𝐴 = ( 𝑎11 𝑎12 𝑎21 𝑎22 ) ⟹ 𝐴 ⋅ 𝐴 = ( 𝑐𝑜𝑠30° −𝑠𝑒𝑛30° 𝑠𝑒𝑛30° 𝑐𝑜𝑠30° ) Sabendo que e , temos: 𝐴 ⋅ 𝐴 = ( 𝑐𝑜𝑠30° −𝑠𝑒𝑛30° 𝑠𝑒𝑛30° 𝑐𝑜𝑠30° ) ⟹ 𝐴 ⋅ 𝐴 = ( √3 2 − 1 2 1 2 √3 2 ) Calculando, agora, o valor de 2(𝐴 ⋅ 𝐴), temos: 2(𝐴 ⋅ 𝐴) = 2 ⋅ ( √3 2 − 1 2 1 2 √3 2 ) = ( 2 ⋅ √3 2 2 ⋅ (− 1 2 ) 2 ⋅ 1 2 2 ⋅ √3 2 ) = ( 2 ⋅ √3 2 2 ⋅ (− 1 2 ) 2 ⋅ 1 2 2 ⋅ √3 2 ) = (√ 3 −1 1 √3 ) 𝑐𝑜𝑠30° = √3 2 𝑠𝑒𝑛30° = 1 2 Portanto, 2(𝐴 ⋅ 𝐴) = (√ 3 −1 1 √3 ).
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