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matriz A grosso modo, uma matriz é uma tabela de elementos (números, funções, etc.) dispostos ordenadamente em fi las horizontais (linhas) e fi las ver� cais (colunas). MAT c Matemática C - Apostila 01 1 A grosso modo, uma matriz é uma tabela de elementos (números, funções, etc.) dispostos ordenadamente em fi las horizontais (linhas) e fi las ver� cais (colunas). c TESTES 01. Ache as matrizes de: a) M = (aij)2x2 tal que aij = i + j. b) M = (aij)2 x 3 tal que aij = 2i – 4j. c) M = (aij)2 x 2 tal que i + j se i ≠ j aij = i - j se i = j Por que matrizes? Tendo em vista a importância da resolução de sistemas lineares no dia a dia, uma maneira de estudá-las e obter algumas respostas mais rápidas sobre eles é fazendo o estudo da Teoria das Matrizes. Mas o que são matrizes? Defi nição: Uma matriz é um conjunto de números dispostos em uma tabela e distribuídos em linhas e colunas. Denotamos assim: Amxn: A representa um matriz com m linhas e n colunas. Dizemos então que A tem ordem m x n. aij: este representa um elemento genérico da matriz A, em particular, aij representa o elemento presente na linha i e coluna j. Note que, como A tem m linhas e n colunas, então temos que 1 < i < m e 1 < j < n. Exemplos: , ordem 2x2. , ordem 3x2. , ordem 1x4. Conhecida como matriz linha. , ordem 3x1. Conhecida como matriz coluna. IGUALDADE DE MATRIZES Dadas duas matrizes C e D de mesma ordem. Se tivermos cada elemento de C igual a cada elemento correspondente em D, dizemos que C e D são iguais. Ex.: C = D =-2 3 2 3 1 -8 - 1 -8 2x2 2x2 - MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce matriz 2 matemÁtica C APOSTILA 01 Matemática C - Apostila 01 TRANSPOSTA DE UMA MATRIZ A matriz transposta de uma matriz A é denotada AT e é obtida trocando linhas por colunas. Exemplos: , então , então portanto: aij = bji TESTEs 02. Sendo A = então At = 3 X 4 -1 2 -2 3 -1 4 -0 7 -6 5 -5 6 3 X 3 1 2 x y 5 3 7 z 6 03. Uma matriz M é chamada matriz simétrica se Mt = M. Ache os valores de x, y e z para que a matriz abaixo seja simétrica. A = Observe que, para ser simétrica, M deve ser quadrada (isto é, de ordem n x n) e aij = aji. MATRIZ IDENTIDADE (OU UNIDADE) Observação: (chamaremos de Diagonal Principal o conjunto dos elementos aij de uma matriz quadrada, em que i = j, formam uma diagonal). Matriz identidade, I n x n ,é uma Matriz quadrada em que todos os elementos da diagonal principal são iguais a 1(um) e todos os outros elementos são 0 (zero). Ex: OPERAÇÕES COM MATRIZES Multiplicação por número real Multiplica-se cada elemento da matriz pelo número. Exemplo: TESTES 04. Sendo A = então 2.A: 3 X 2 -2 -3 -5 -7 -6 -1 05. A “oposta de uma matriz M” é representada por - M e defi nida por –M = -1. M . Calcule a oposta de: M = 3 X 2 -2 -3 -4 -0 -5 -1 06. Uma matriz M é chamada antissimétrica se Mt = - M. Ache os valores de x, y e z para que a matriz abaixo seja antissimétrica. M = 3 X 3 x -2 -y z -0 4 z -4 -x Adição e Subtração de Matrizes Condição: As matrizes a serem somadas têm que ter a mesma ordem. Procedimento: Somam-se ou subtraem-se os elementos de mesma posição. = 2 x 2 MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce 3Matemática C - Apostila 01 matemÁtica c apostila 01matriz 2 2 0 0 00 2 2 22 2 2x x x -3 -3 0 04 4- = TESTEs TESTES 07. Calcule: a) 2 X 3 2 X 3 1 2 0 3 7 -2 - 2 -1 5 -2 2 -6 b) 2 X 2 2 X 2 08. Sendo A = e B = 2 X 2 Encontre a matriz X tal que: MULTIPLICAÇÃO DE MATRIZ POR MATRIZ Só é possível efetuar o produto A x B (nesta ordem), de duas matrizes A e B, se o número de colunas de A for igual ao número de linhas de B. A matriz resultante terá o mesmo número de linhas que A e o mesmo número de colunas que B. Ou seja: Cada elemento da matriz C p x q é a soma dos produtos ordenados de uma linha da matriz A por uma coluna da matriz B. 1 1 2 22 2x x 2 2 4 43 3x = 71 3 1 3 x x x x x x x x + + + + 1 1 2 2 2 4 2 4 3 3 4 4 2 22 2x x 10 2215= Exemplo 1: Exemplo 2 : 09. Complete: a) A5 x 1 x B_x_ = C_x 3 b) A_x_ x B4 x 2 = C3 x_ 10. A matriz nula é aquela cujos elementos são todos iguais a zero. Observe como o produto de duas matrizes não-nulas pode resultar na matriz nula. 2 X 22 X 2 Observação: Comutativo é quando A .B = B . A Às vezes, A e B, podem comutar. Neste caso, dizemos que as matrizes A e B são comutativas. MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce matriz 4 matemÁtica C APOSTILA 01 Matemática C - Apostila 01 DETERMINANTES A toda matriz quadrada (e só as matrizes quadradas) está associado um número chamado o seu determinante. Veremos aqui regras para o cálculo deste número e algumas de suas propriedades mais importantes. Determinantes 1 X 1 Se A = (-2)1x1 det A = -2 = -2 Determinantes 2 X 2 Se A = 2 2 ,det . . x a b a b A a d b c c d c d = = − Não confundir colchetes com barras!! atenção! TESTES 12. Calcule: a) b) 3 -7 2 5 = = 8 2 3 2 Determinantes 3 x 3 Para matrizes de ordem 3x3 calculamos o determinante utilizando da Regra de Sarrus. Passo a passo o processo fi ca da seguinte maneira: 1) Repetimos as 2 primeiras colunas. 2) Com sinal positivo, multiplicamos e somamos as 3 diagonais da esquerda para direita. 3) Com sinal negativo, multiplicamos e somamos as 3 diagonais da direita para a esquerda. 4) Soma-se tudo e obtemos o determinante. Veja a versão genérica e o exemplo a seguir: O determinante da seguinte matriz: 1) Repetimos as duas primeiras colunas: 2) Multiplicamos como na imagem anterior para obter: 1.5.9 + 2.6.7 + 3.4.8 – 7.5.3 – 8.6.1 – 9.4.2 = 0 Portando, o determinante de é 0. 11. Compare o resultado a seguir com o anterior e observe que o produto das matrizes não é comutativo. = 2 X 2 2 X 2 TESTES 13. Calcule: 3 2 -1 4 5 0 -2 -3 2 MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce 5Matemática C - Apostila 01 matemÁtica c apostila 01matriz Determinantes de Qualquer Ordem Teorema de Laplace Pierre Simon Laplace (23 de março de 1749 em Beaumont- en-Auge, Normandia – 5 de março de 1827, em Paris) foi um matemático, astrônomo e físico francês. Foi chamado o "Newton da França", sendo considerado o fundador da moderna teoria das probabilidades. Laplace é conhecido principalmente por seu trabalho sobre as equações diferenciais, a Transformada de Laplace e a Equação de Laplace. TESTES 15. Ache os cofatores pedidos abaixo: Se A = , calcule: a) C11 = b) C12 = c) C21 = d) C22 = 16. Se M = , calcule: 2 5 3 9 2 X 2 a) C32 = b) C13 = 14. Resolva a equação: 1 x 2 1 1 -1 2 2 3 = 0 Para entender o determinante por Laplace é importante saber o que é o cofator utilizado nele: O Cofator de um elemento da linha i e coluna j é dado pela seguinte fórmula: Ci , j = (-1)i + j.det(Ai,j), onde Ai,j é a matriz A sem a linha i e sem a coluna j. Como exemplo, note: , calculamos o cofator do elemento da Tinha 2 e coluna 1, ou seja: C2,1 = (-1) 2+1.det(A2,1) Como dito, a matriz A2,1 é a matriz A sem a linha 2 e a coluna 1, ou seja: , então det(A2,1) = = 2.0 – 3.5 = -15. Logo, C2,1 = (-1) 2+1.det(A2,1) = (-1) 3.(-15) = (-1).(-15) = 15. Agora, entendendo como é o cofator, o determinante será dado da seguinte forma: escolhida uma linha ou coluna, realiza-se a soma dos produtos dos elementos dessa linha ou coluna com seus devidos cofatores. Veja o exemplo a seguir, onde foi escolhida a coluna 3: = 3.C1,3 + 1.C2,3 + 0.C3,3 = 3.(-1)1+3.det(A1,3) + 1.(-1) 2+3.det(A2,3 ) + 0 = 3.1.3 + 1.(-1).9 = 0 Lembrando que: e Note também que, quanto maiszeros a linha ou coluna escolhida tiver, mais simples serão os cálculos. Outro detalhe importante é que o determinante pela fórmula de Laplace funciona em qualquer matriz quadrada, tendo em vista a simples Regra de Sarrus para matrizes 3x3, por mais que o exemplo apresentado tenha ordem 3x3, recomenda-se que seja utilizada a fórmula de Laplace para matrizes de ordem a partir de 4x4. MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce matriz 6 matemÁtica C APOSTILA 01 Matemática C - Apostila 01 12 - (-25) = 37= 2 -5 5 6 = Observação: A regra de Chió nada mais é que o rebaixamento de ordem. TESTES 18. Antônio, Bernardo e Cláudio saíram para tomar chope, de bar em bar, tanto no sábado quando no domingo. As matrizes a seguir resumem quantos chopes cada um consumiu e como a despesa foi dividida: S refere-se às despesas de sábado e D às de domingo. Cada elemento aij nos dá o número de chopes que i pagou para j, sendo Antônio o número 1, Bernardo o número 2 e Cláudio o número 3. Assim, no sábado Antônio pagou 4 chopes que ele próprio bebeu, 1 chope de Bernardo e 4 de Cláudio (Primeira linha da matriz S). a) Quem bebeu mais chope no fi m de semana? Justifi que. b) Quantos chopes Cláudio fi cou devendo para Antônio? 19. Se A é uma matriz quadrada, defi ne-se o traço de A como a soma dos elementos da diagonal principal de A, onde a diagonal principal é o conjunto de todos os elementos aij da matriz A, tais que i = j. Nestas condições, o traço da matriz A = (aij)3 x 3, onde aij= 2i – 3j é igual a: a) 6 b) 4 c) –2 d) – 4 e) – 6 20. (UFPR) Considere as matrizes: sabendo que a matriz B é igual à matriz C, calcule o determinante da matriz A. 17. Calcule os determinantes: Observação: A alternativa (c) mostra que: se todos os elementos de uma linha (ou coluna) de uma matriz quadrada forem iguais a zero, o determinante da matriz será zero. REGRA DE CHIÓ Veremos agora um método mais interessante para resolução de determinantes: Podemos calcular um determinante de ordem n recaindo num único determinante de ordem ( n - 1 ). Para isso, é necessário que a matriz apresente um elemento aij = 1. Nesse caso, aplicamos a seguinte regra, conhecida como regra de Chió. 1ª) Eliminamos a linha e a coluna que se cruzam no elemento aij = 1. 2ª) De cada elemento restante subtraímos o produto dos dois elementos encontrados traçando, a partir dele, as perpendiculares à linha e à coluna eliminadas. 3ª) O determinante inicial é igual ao determinante assim obtido, multiplicado por (-1)i + j Exemplo: (-1)1+1 . 12-10 15-20 11- 6 18-12 = MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce 7Matemática C - Apostila 01 matemÁtica c apostila 01matriz 25. (MED. JUNDIAÍ) A matriz transposta da matriz quadrada A = (aij) de ordem 2, defi nida por aij = i + 2 é: 26. (PUC) Da equação matricial Calcule x, y, z e t: x 1 1 2 2 y 0 -1 3 2 z t + = 27. Dadas as matrizes, verifi que que: (A . B . C)t = (Ct . Bt . At) 28. Sejam as matrizes: a) Determine de que tipo é A . B b) Seja cij o elemento da i – ésima linha e j – ésima coluna do produto A . B , então encontre o elemento c21. 21. Sejam as matrizes Então a matriz oposta de A, indicada por – A é: 22. Sabendo que a matriz A é simétrica, 1 2 y 3 - x y 3 2 z - 1 x A= ou seja A = AT, então, a respeito dos valores de x, y e z, é correto afi rmar que: 01) x = 1 , y = 2 , z = 4 02) x = 2 , y = 1 , z = 4 04) y = 2x e z = y2 08) logy z = 2 16) x, y e z, nesta ordem, formam uma progressão geométrica de razão 2. 32) x, y e z, nesta ordem, formam uma progressão aritmética de razão 2. 23. Se a matriz 4 + a a12 a13 a b + 2 a23 b c 2c - 8 M= É antissimétrica, ou seja M = -MT , então pode se afi rmar que: 01) a12 = - 4 02) a13 = - 2 04) a13 = 2 08) a23 = 2 16) a23 = - 4 32) a12 = 4 24. (VUNESP) Determine a matriz real quadrada de ordem 2, defi nida por: matriz 8 matemÁtica C APOSTILA 01 Matemática C - Apostila 01 2 3 6 4 x 0 -2 0 -2 29. Resolva a equação matricial: 1 0 0 2 B = 30. Consideramos An = A . A . A ... n vezes Dada a matriz: Calcular a matriz Bn 31. (FEI – SP) As matrizes Logo o valor de a é: a) 1 b) 0 c) 2 d) -1 e) 3 32. (AMAN) O valor de x em: , = 64 é: a) 4 b) 5 c) -4 d) -5 e) n.d.a. 33. A, B e C são matrizes quadradas de ordem 3 e I é a matriz identidade de mesma ordem. Assinale a alternativa correta: a) (A + B)2 = A2 + 2.A.B + B2 b) B.C = C.B c) (A + B)(A – B) = A2 – B2 d) C.I.A = C.A e) I.A = I 34. (UEPI) Considere as matrizes: 1)A = (aij), 4x7, dada por aij = i – j; 2)B = (bij),7x9, dada por bij = i; 3)C = (cij), C = A.B; Sobre o elemento c63 é correto afi rmar que: a) c63 = -112 b) c63 = -18 c) c63 = -9 d) c63 = 112 e) não existe. 35. (UF Juiz de Fora-MG) Considerando a equação matricial a seguir onde a, b e c são números reais, podemos afi rmar: a) c + b = 4 b) a é um número positivo. c) Não existem números reais a, b e c que satisfaçam à equação matricial dada. d) c não é um número inteiro. e) n.d.a. 36. (Fempar) Considere as matrizes Se AB + 2C = D, então x.y é igual a: a) 1 b) -2 c) -1 d) 0 e) 2 37. (Fempar) Se O valor do determinante da diferença entre AB e (AB)t será: a) -55 b) 25 c) -80 d) -30 e) 4 38.(UFV) Dada a matriz: , determine: a) A2 b) A.At c) 2A + 3At 9Matemática C - Apostila 01 matemÁtica c apostila 01matriz a b 0 b b 0 a a 47. (CEFET – PR) O determinante do produto matricial abaixo, tem por valor: a) a2 . b2 b) a . b c) – ab2 d) – a2b2 e) – a2b 48. (AMAN – RJ) A solução da equação abaixo é: a) – 1 b) 0 c) 1 d) 4 e) n.d.a. 1 1 0 x 0 2 1 1 2 + 2 = 0 39.(UEL) Considere as matrizes M e M2 representadas a seguir. Conclui-se que o número real a pode ser: a) 2√3 b) 2√2 c) 2 d) -√2 e) -√3 40. (UEL) Sobre as sentenças: I. O produto de matrizes (A3x2).(B2x1) é uma matriz 3x1. II. O produto de matrizes (A5x4).(B5x2) é uma matriz 4x2. III. O produto de matrizes (A2x3).(B3x2) é uma matriz quadrada 2x2. É verdade que: a) Somente I é falsa. b) Somente II é falsa. c) Somente III é falsa. d) Somente I e III são falsas. e) Todas são falsas. 41. (Mackenzie) Sejam as matrizes a seguir: Se C = A.B, então c22 vale: a) 3 b) 14 c) 39 d) 84 e) 258 42. (UEL) Sejam as matrizes A e B, respectivamente, 3x4 e pxq. Se a matriz A.B é 3x5, então é verdade que: a) p = 5 e q = 5. b) p = 4 e q = 5. c) p = 3 e q = 5. d) p = 3 e q = 4. e) p = 3 e q = 3. 43. (PUC-RJ) Calcule a vigésima potência da matriz: x2 3 x 2 x 4 1 1+ = 0 44. Seja a equação matricial: 45. (UFRGS) Se A = , então A2 é a matriz. 46. A equação abaixo: Tem por solução: matriz 10 matemÁtica C APOSTILA 01 Matemática C - Apostila 01 Para os casos específi cos abaixo usamos Vandermonde: Exemplo 1: D = 222 111 000 cba cba cba = 222 cba cba 111 D = (b - a) x (c - a) x (c - b) Exemplo 2: 1 1 1 D = 2 4 5 4 16 25 D = (4 - 2) x (5 - 2) x (5 - 4) D = 2 x 3 x 1 D = 6 Exemplo 3: a0 b0 c0 d0 D = a1 b1 c1 d1 = a2 b2 c2 d2 a3 b3 c3 d3 D = (b - a) x (c - a) x (c - b) x (d - a) x (d - b) x (d - c) Exemplo 4: 1 1 1 1 D = 2 3 4 6 = 4 9 16 36 8 27 64 216 D = (3 - 2) x (4 – 2) x (4 – 3) x (6 – 2) x (6 – 3) x (6 – 4) D = 1 x 2 x 1 x 4 x 3 x 2 D = 48 Determinantes Triangulares Principais São aqueles nos quais todos os elementos acima ou abaixo da diagonal principal são iguais a zero. Seu valor é sempre o produto dos elementos da diagonal principal. TESTES A Inversa deuma Matriz Olhemos a questão da inversa de uma matriz sob três aspectos: - a defi nição do conceito de inversa; - a existência da inversa de uma matriz; - o cálculo da inversa. 49. Ache os Determinantes: 1 1 1 a) 0 4 5 = 0 0 25 b) 6000 1500 2430 7532 − = Definição Dada uma matriz A = ( aij)n x n tal que det A ≠ 0, sua inversa é a matriz A-1 tal que: A . A-1 = A-1 . A = In TESTES 50. Verifi que que se A = 43 32 então A-1 = − − 23 34 Observe na defi nição que uma matriz A só tem inversa se seu determinante for diferente de zero. E a afi rmação recíproca é verdadeira, ou seja: A-1 existe det A ≠ 0 2 0 0 c) 5 3 0 = 6 8 8 d) Para todo n.det. In = MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce 11Matemática C - Apostila 01 matemÁtica c apostila 01matriz Cálculo da Inversa de Matrizes 2 x 2 Se A = dc ba e det A ≠ 0, então: Regra para inverter matrizes 2x2: 1) Troca-se os elementos da diagonal principal; 2) Inverte o sinal dos elementos da diagonal secundária; 3) Divide todos os elementos da matriz pelo determinante da matriz original. Ou seja, A-1 = − − Adet a Adet c Adet b Adet d TESTES 51. Calcule: a) A = − 25 31 , então A-1 = Cálculo da Inversa de Matrizes n x n (n > 2) bij det M Cofator = aij Dada um matriz M = (aij)nx n , não singular, o elemento bij de M -1 = (bij)nxn é dado por: TESTES 52. Calcule os elementos da 3ª coluna de M-1 sabendo que M = 120 302 201 . 53. Sendo A, B e C matrizes n x n, com A e B inversíveis, resolva as seguintes equações matriciais: a) A . X = B b) A . X + B = C c) A . X . B = C d) B . X . A = C Propriedades dos Determinantes EQUAÇÃO SUPER IMPORTANTE det A -1 = Adet 1 I) O determinante do produto de duas matrizes quadradas, de mesma ordem, é igual ao produto dos determinantes das matrizes. Isto é: det (A . B) = det A . det B TESTES 54. Sabendo que A = − 600 290 532 , calcule det A-1 55. Sendo A = 45 32 e sabendo que det (A.B) = 35, calcule det B Trocar Linhas por Colunas II) Um determinante não se altera se trocarmos, ordenadamente, as linhas pelas colunas. Isto é: Det ( At) = det A Exemplo: A = 43 21 AT = Verifi camos que realmente Det ( At) = det A MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce matriz 12 matemÁtica C APOSTILA 01 Matemática C - Apostila 01 Teorema de Jacobi III) Um determinante não se altera se trocarmos uma linha qualquer pela soma dela com o produto da outra linha por um número K ∈ |R. O mesmo resultado vale para colunas 1 2 3 Teste em sala: 0 5 2 10 20 31 Observação: Toda matriz quadrada que tenha duas linhas ou colunas iguais tem determinante nulo. Ex: 2 3 2 3 Observação: Toda matriz quadrada que tenha duas linhas (ou colunas) proporcionais tem determinante nulo. Ex: 1 2 3 6 Transformações que alteram um Determinante Trocar Posições de Linhas ou Colunas IV) Ao trocar a posição de duas linhas (ou duas colunas) entre si de um determinante, este terá seu sinal trocado. TESTES 56. Calcule e compare a) - 1 3 5 -2 0 1 = -3 0 2 b) - 3 -1 5 -0 -2 1 = -0 -3 2 Multiplicar uma linha ou uma Coluna por um Número V) Quando se multiplica (ou se divide) uma (única) linha ou coluna de uma matriz por um número o determinante fi ca multiplica (ou dividido) por este número. TESTES 57. Calcule o determinante abaixo e compare com o exercício 08-b. 6 -2 10 0 -2 1 = 0 -3 2 08. Se 1 2 3 x y z 58. Se 6 9 12 = -12, então, 2 3 4 = 08. Se x y z 1 2 3 Observe que do exercício anterior tiramos a seguinte proprie- dade: Se A = (ai j)n x n e K E IR, então: det (K . A) = Kn . det (a) Em um breve resumo, para facilitar o cálculo de determinantes, existem as seguintes propriedades: 1) Determinante da matriz inversa: 2) Determinante nulos: 2.1. Se uma matriz tem uma linha ou coluna somente com zeros, seu determinante é zero. 2.2. Se uma tem 2 linhas ou 2 colunas iguais ou proporcionais, seu determinante é zero. 3) Quando o determinante não se altera: 3.1. det(AT) = det(A) 3.2. Se multiplicarmos uma linha por um número e somar isso a outra linha, determinante não se altera. 4) Quando o determinante se altera: 4.1. Se trocarmos posições de linhas ou trocarmos a posição de colunas, para cada troca, o determinante inverte seu sinal. MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce MIDIA2 Realce 13Matemática C - Apostila 01 matemÁtica c apostila 01matriz 4.2. Se multiplicarmos uma linha inteira ou uma coluna inteira por uma constante, o determinante ficará multiplicado por essa mesma constante. 4.3. Se Anxn, então det(kA) = k n.det(A). Onde k é uma constante qualquer e n é a ordem da matriz. 5) Teorema de Binet: Se A e B são matrizes quadradas de mesma ordem, então: det(A.B) = det(A).det(B) TESTES 59. Seja uma matriz de ordem 3 tal que det A = 2 e det (K . A) = 250, calcule o valor de K E IR. 60. (MED. JUNDIAÍ) A inversa da matriz 32 10 é: a) 01 23 d) − 01 2 1 2 3 b) 2 1 3 1 20 e) − −− 01 2 1 2 3 c) 2 31 2 10 61. (FEI - SP) Considere a matriz A = 01 11 . A matriz X de ordem 2 tal que A + 3X =A-1, onde A-1 é a inversa de A é: a) − − 3 10 6 1 2 1 d) − − 3 10 6 1 2 1 b) − − 3 10 6 1 2 1 e) − − 3 10 0 3 1 c) − 3 10 6 1 2 1 62. (UECE) O produto da inversa da matriz A = 21 11 pela matriz I = 10 01 é igual a: a) − − 11 12 c) −− 11 12 b) − 11 12 d) − − 11 12 63. (ITA-SP) Considere P a matriz inversa da matriz M onde M = 1 7 1 0 3 1 . A soma da diagonal principal da matriz P é: a) 9/4 b) 4/9 c) 4 d) 5/9 e) -1/9 64. (UEL-PR) A matriz inversa de A = 43 21 é: a) 43 21 c) 12 34 b) −− −− 43 21 d) − − 2 1 2 3 12 65. Se A = 43 65 , então o determinante da matriz inversa de A é igual a: a) -1/2 b) 2 c) 1/2 d) -2 e) 1 matriz 14 matemÁtica C APOSTILA 01 Matemática C - Apostila 01 66. Calcule o valor do determinante da inversa da matriz A = 234 512 121 a) 1/21 b) - 21 c) - 1/21 d) 21 e) - 2/21 67. Se A = − 1 1 1 0 2 1 e B = − 3 1 0 2 1 1 então (A . B)-1 é: a) −− 5 1 5 3 5 2 5 1 d) − 5 1 5 1 5 3 5 2 b) − 5 3 5 2 5 1 5 1 d) − 5 1 5 1 5 3 5 2 e) 68. Dada as matrizes A = 02 21 e B = − 41 44 , calcule o determinante da matriz (A . B)-1. 69. Dadas as matrizes A = x3 21 e C = 51 42 , calcule x sendo dado det (A . C) = 60. 70. Dadas as matrizes M = 54 12 e M . N = − 40 23 , calcule det N. 71. Nas matrizes abaixo, verifi que se existe A-1 e, em caso afi rmativo, calcule det A-1. a) A = 45 31 b) A = − − 96 32 c) A = 2 1 1 1 2 4 5 0 3 72.Seja a matriz A = 30 12 , é correto afi rmar: 01) det A = 6 02) det A-1 = 6 04) det (At) = -6 08) det (At) = det A 16) (At)-1 = − 3 1 6 1 0 2 1 32) (At)-1 = (A-1)t 73. Sejam as matrizes A = 23 12 e B = 13 20 , pode-se afi rmar que: 01) det A-1 = 1 02) det B-1 = 6 1 04) (A . B)-1 = − − 2 10 6 5 3 4 08) det (A . B)-1 = det A-1 . det B-1 16) A . B = B . A e det (A . B) = det (B . A) 32) det B-1 = 6 15Matemática C - Apostila 01 matemÁtica c apostila 01matriz 74. Seja A uma matriz quadrada, tal que det (A2) = 4. Calcule det A. 75. Seja A uma matriz do tipo 3x3, tal que det A = 2 e a matriz B = − 1 5 1 1 0 2 3 1 1 , é correto afi rmar que: 01) det (A . B) = 44 02) det A-1 = 1/2 04) det B-1 = 22 08) det (A . B)-1 = 1/4 16) det B-1 = 1/2 32) det (B . A) = 44 76. Calcule x, sabendo que a matriz B = x 4 3 1 3 1 1 1 x não é inversível. 77. Determine x para que se tenha det M-1 = 7 1 , onde M = − 1 x 3 0 1 x 1 2 1 . 78. Calcule o valor de 1881 1441 1221 1111 −− −− : 79. (UEL) A soma de todos os elementos da inversa da matriz M mostrada a seguir é igual a: a) -2 b) -1 c) 0 d) 1 e) 2 80. (FGV) Seja A uma matriz quadrada de ordem n e I a matriz identidade de ordem n. Se A2 = I, podemos afi rmar que: a) A3 = A b) A10 = A c) A15 = I d) A85 = I e) A não admite inversa. 81.(UFES) Se A é uma matriz quadrada de ordem 3 com det(A) = 3 e se k é um número real tal que det(kA) = 192, então o valor de k é: a) 4 b) 8 c) 32 d) 64 e) 96 82. (Cefet-PR) Considere a matriz A = (aij) quadrada de 4ª ordem defi nida por aij = 2i – j. O valor do determinante de sua matriz transposta é: a) 0 b) 8 c) -16 d) 24 e) 32 83. (UFBA) Sabendo-se que o determinante da matriz inversa a seguir é igual a -1/4, calcule x. 84. (U.F.Uberlândia-MG) Se A e B são matrizes inversíveis de mesma ordem, então det (A . B,A) det B -1 é igual a: a) 1 b) -1 c) detA + detB d) det(AB) M = 1 -1 0 2[ [ matriz 16 matemÁtica C APOSTILA 01 Matemática C - Apostila 01 85. A respeito de determinantes é correto afi rmar: 1) Um determinante que possui uma fila com todos os elementos nulos vale zero. 2) Um determinante que possui duas fi las paralelas iguais vale zero. 4) Um determinante que possui duas filas paralelas proporcionais é nulo. 8) Um determinante não se altera quando se trocam, ordenadamente, as linhas pelas colunas. 16) Um determinante se altera quando se trocam ordenadamente, as linhas pelas colunas. 86. O valor de um determinante é 35. Multiplicando-se sua pri- meira linha por 5 e dividindo-se sua quarta coluna por 7, qual é o valor do novo determinante? 87. Seja A uma matriz quadrada (2x2), tal que det A = 10. Qual é o valor do det (2A)? 88. Seja A uma matriz quadrada (3x3), tal que det A = 10. Qual é o valor do det (3A) ? 89. (ITA-SP) Quaisquer que sejam os números reais a, b e c, o determinante da matriz + + + c1111 1b111 11a11 1111 é dado por: a) ab + ac + bc b) abc c) zero d) abc + 1 a) 1 90. (UFPR) Se x ≠ 0, o valor de x x1 1 1 x1 x x x1 1 +++ é: a) 0 b) 1 c) x d) 1 + x e) x2 + x 91. (FUVEST) O valor de 4321 3321 2221 1111 é: a) 2 b) 1 c) 0 d) -1 e) -2 1 2 3 x y z 92. (UFRGS-RS) Se 6 9 12 = -12, então 2 3 4 é igual a: x y z 1 2 3 a) -4 b) 3 4 − c) 3 4 d) 12 e) 4 12 18 9 12 18 9 93. (UFBA) Sendo X = 21 17 15 e Y = 63 51 45 , então: 32 60 14 32 60 14 a) x = y b) x = 3y c) x = 27y d) 3x = y e) 27x = y 94. (CESGRANRIO) Se a1, a2, a3, ...., a9 formam, nessa ordem, uma Progressão Geométrica de razão q, então o determinante da matriz 9 6 3 8 5 2 7 4 1 a a a a a a a a a é: a) 1 b) 0 c) a3 d) 9 . a1 . q 9 e) (a1 . q) 9 95. (FUVEST) A é uma matriz quadrada de ordem 2, inversível, e det (A) o seu determinante. Se det (2 . A) = det ( A2) então det (A) será igual a: a) 0 b) 1 c) 1/2 d) 4 e) 14 17Matemática C - Apostila 01 matemÁtica c apostila 01matriz 96. (SANTA CASA-SP) A soma das raízes da equação x1111 1x311 11x21 1111 − + + = 0 é: a) 6 b) 5 c) 2 d) -3 e) -4 97. (MACK-SP) O valor de um determinante é 42. Se dividirmos a primeira linha por 7 e multiplicarmos a primeira coluna por 3, o valor do novo determinante será: a) 2 b) 14 c) 18 d) 21 e) 42 98. (MACK) Se x331 1211 1211 0121 −− − = 0, então o valor de x é: a) 0 b) 1 c) -1 d) -0,6 e) 0,6 1 2 3 2 1 3 99. Se a b c = -x, então b a c é igual a: π 4 1 4 π 1 a) x b) x2 c) 2x d) 0 e) 1 100. Seja a matriz A de ordem n x n. Trocando-se duas colunas dessa matriz, obtém-se uma matriz B tal que det B = -1. Assim, det A vale: 101. Sejam as matrizes A = 2 3 1 0 1 3 4 0 2 e B = − −− − − − 2 6 1 3 1 4 6 1 2 , a respeito da matriz A + B pode-se afi rmar que : 1) (A + B) é simétrica. 2) (A + B) é antissimétrica. 4) det (A + B) = 1. 8) det (A + B) = 0. 16) (A + B) é inversível. 102. Dada uma matriz A4x4 . Se det A = -6 e det (2A) = x - 97, então o valor de x é: a) -2 b) -1 c) 0 d) 1 e) 2 103. O valor de um determinante é 48. Dividimos a 2ª linha por 8 e multiplicamos a 3ª coluna por 6, então o novo determinante formado valerá: a) 20 b) 36 c) 64 d) 24 e) 48 Para resolver os exercícios seguintes você precisa relembrar os seguintes determinantes chamados “Determinantes de Vandermonde”. De ordem 3: 222 c c 1 b b 1 a a 1 = (c – b) . (c – a) . (b – a) De ordem 4: 3333 2222 dcba dcba dcba 1111 = = (d – c) . (d – b) . (d – a) . (c – b) . (c – a) . (b – a) 104. (FGV-SP) 3333 2222 )2000(log)200(log)20(log)2(log )2000(log)200(log)20(log)2(log 2000log200log20log2log 1111 é igual a: a) 0 b) 1 c) 2 d) 12 e) 20 20 20 20 matriz 18 matemÁtica C APOSTILA 01 Matemática C - Apostila 01 105. Calcule o valor de A = 1 2 4 8 1 3 9 27 1 4 16 64 1 5 25 125 106. Sendo a real, o valor de 222 )a2( a2 1 )a1( a1 1 a a 1 + + + + é: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 107. (UBERLÂNDIA) Se A = 2 2 2 2 2 2 222 )5(log)50(log)100(log 5log50log100log 111 então: a) det A = 2 + 3 log25 + (log2 5) 2 b) det A = 2 + 2 log25 + (log2 5) 2 c) det A = 2 - 3 log25 + (log2 5) 2 d) det A = -2 + 3 log25 - (log2 5) 2 e) det A = -2 - 3 log25 - (log2 5) 2 108. (UFPR) Considerando a matriz A = xsenxcos xcosxsen de ordem 2, sendo x número real, é correto afi rmar: 01) A matriz é inversível, qualquer que seja o valor de x. 02) Quando x = 0, a matriz A é a transposta da matriz identidade de ordem 2. 04) Existe valor de x para o qual a matriz A é a matriz identidade de ordem 2. 08) As soluções da equação det A = 1 são: π+π k 2 com k ∈ Z (onde Z é o conjunto dos números inteiros). 16) Se o produto A.A é igual à matriz identidade de ordem 2, então 2x = kπ , com k ∈ Z (onde Z é o conjunto dos números inteiros). 109. (UFMG) Milho, soja e feijão foram plantados nas regiões P e Q, com ajuda dos fertilizantes X, Y e Z. A matriz A indica a área plantada de cada cultura, em hectares, por região: 50 20 20 P A= 40 10 30 Q fei jão so ja mi lho 110. (ENEM-2012) Um aluno registrou as notas bimestrais de algumas de suas disciplinas numa tabela. Ele observou que as entradas numéricas da tabela formavam uma matriz 4x4, e que poderia calcular as médias anuais dessas disciplinas usando produtode matrizes. Todas as provas possuíam o mesmo peso, e a tabela que ele conseguiu é mostrada a seguir. Para obter essas médias, ele multiplicou a matriz obtida a partir da tabela por. A matriz B indica a massa usada de cada fertilizante, em kg, por hectare, em cada cultura: X Y Z 10 20 15 milho B= 15 20 20 soja 30 20 30 feijão a) CALCULE a matriz C = AB. b) EXPLIQUE o signifi cado de C23 , o elemento da segunda linha e terceira coluna da matriz C. 50 50 19Matemática C - Apostila 01 matemÁtica c apostila 01matriz 111.(ENEM-2018) A Tranferência Eletrônica Disponível (TED) é uma transferência de valores entre diferentes bancos. Um economista decide analisar os valores enviados por meio de TEDs entre cinco bancos (1, 2, 3, 4 e 5) durante um mês. Para isso, ele dispõe esses valores em uma matriz A = [aij], em que 1 < i < 5 e 1 < j < 5, e o elemento aij corresponde ao total proveniente das operações feitas via TED, em milhão de real, transferidos do banco i para o banco j durante o mês. Observe que os elementos aij = 0, uma vez que TED é uma transferência entre bancos distintos. Esta é a matriz obtida para essa análise: Com base nessas informações, o banco que transferiu a maior quantia via TED é o banco a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. matriz 20 matemÁtica C APOSTILA 01 Matemática C - Apostila 01 01 * 11 * 21 A 31 A 41 D 51 * 61 E 71 * 02 * 12 * 22 29 32 B 42 B 52 * 62 D 72 57 03 * 13 16 23 52 33 D 43 * 53 * 63 C 73 9 04 * 14 1 24 * 34 E 44 C 54 * 64 D 74 2 05 * 15 * 25 C 35 A 45 B 55 ? 65 C 75 35 06 * 16 * 26 * 36 B 46 * 56 * 66 A 76 * 07 * 17 * 27 ? 37 E 47 A 57 42 67 D 77 * 08 * 18 * 28 * 38 ? 48 C 58 4 68 * 78 -72 09 * 19 E 29 * 39 B 49 * 59 5 69 16 79 E 10 * 20 120 30 * 40 B 50 ? 60 D 70 2 80 A 81 B 91 B 101 10 111 A 82 A 92 E 102 D 83 2 93 D 103 B 84 A 94 B 104 D 85 15 95 D 105 12 86 25 96 D 106 A 87 40 97 C 107 E 88 270 98 D 108 28 89 B 99 A 109 * 90 A 100 1 110 E GABARITO TESTES 01.a) b)[ [ -2 -6 -10 0 -4 -8 c) [[ 0 3 3 0 02. At = [[ 1 -1 6 2 4 5 -2 0 -5 3 7 6 03. x = 7, y = 2 e z = 3. 2 3 3 4 04. 2A = [[ 4 -6-10 14 12 -2 05. - M = [[-2 3-4 0 5 1 06. x = 0, y = 2, z = -2. 07.a) [[-1 3 -5 5 5 4 b) [[12 -1 6 4 08. [[ 1715 7 09. a) Da esquerda para a direita: 1, 3, 5. b) Da esquerda para a direita: 3, 4, 2. 10. [[ 0 0 0 0 11. [[-3 1-9 3 1 7 15 7 6 7 10 7 21Matemática C - Apostila 01 matemÁtica c apostila 01matriz 12. a) 29 b) 10 15. a) 9 b) -3 c) -5 d) 2 16.a) -45 b) 10 17. a) -1 b) 148 c) 0 18. a) Cláudio, 15 chopes. b) 2 chopes 24. [[ 2 8 5 6 26. x = y = z = t = 1. 28. a) 2x4 b)-11 29. x= 17, y = -4, z = 4 e t = -1 30. Bn = [[ 1 0 0 2n 38. a) [[-2 7 4-2 3 0 0 -2 0 b) [[14 8 -2 8 5 -1-2 -1 3 c) [[ 5 4 3 6 5 7 7 8 -5 43. [[ 1 20a 0 1 46. {2, -1} 49. a) 100 b) -180 c) 48 d) n 51. A-1 = [[ 217 317 517 117- 52. [[210 53. a) X = B.A-1 b) X = (C – B).A-1 c) X = A-1C.B-1 d) X = B-1C.A-1 54. -1/108 55. -5 56. a) -21 b)21 68. -1/80 71. a) sim, -1/11 b) não. c) sim, 1/19. 76. {-1/3, 2} 77. {-2, 3} 109. a) [[1400 1800 17501450 1600 1700 b) Serão necessários 1700 kg do fertilizante Z para as culturas de milho, soja e feijão na região Q.
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