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Resumo de Matemática 1TP Álgebra Linear Al 2075 Silva Cabral i- Noção de Matriz Dado dois números m e n naturais não nulos, chama-se matriz m por n toda tabela formada por números reais distribuídas em m linhas e n colunas. Em uma matriz qualquer M, cada elemento é representado por 𝑎𝑖𝑗 , onde i = linha e j= coluna. As linhas são sempre representadas de cima pra baixo, já as colunas da esquerda pra direita. ii- Tipos de matrizes a) matriz-linha: toda matriz do tipo 1 x n, que possui uma única linha. b) matriz-coluna: toda matriz do tipo m x 1, que possui uma única coluna c) matriz-nula: toda matriz que tem todos os elementos iguais a zero d) matriz-quadrada (ordem n): toda matriz do tipo n x n, onde número de linhas é igual ao de colunas. e) matriz-diagonal: toda MATRIZ QUADRADA em que os elementos fora da diagonal principal são iguais a zero. f) matriz identidade (unidade): toda matriz diagonal em que os elementos da diagonal principal são iguais a 1. g) matriz transposta: seja uma matriz A, tem-se que sua transposta 𝐴𝑡 tem como colunas as linhas de A. Tal que 𝑎′𝑗𝑖 = 𝑎𝑖𝑗 (𝑎12 = 𝑎′21 ; 𝑎32 = 𝑎′23) Diagonal principal: o conjunto de elementos que têm índices iguais (𝑎11 ,𝑎22 ,𝑎33 , . . ,𝑎𝑛𝑛 ). Diagonal secundária: conjunto de elementos que têm soma dos índices igual a n+1 (𝑎1𝑛 ,𝑎2 , 𝑛−1 ,𝑎3 , 𝑛−2 ,… ,𝑎𝑛1). Propriedades: h) matriz inversível: seja uma matriz quadrada A, de ordem n. A será inversível se houver uma matriz B (ou 𝐴−1), tal que AB = BA = 𝐼𝑛 (matriz identidade). Caso contrário, A é uma matriz singular. iii. Operações com matrizes Igualdade de matrizes: Duas matrizes A e B são iguais quando 𝑎𝑖𝑗 = 𝑏𝑖𝑗 , logo para serem iguais, precisam ser do mesmo tipo e apresentar todos os elementos correspondentes (i e j) iguais. Adição de matrizes: Dada duas matrizes A e B, tem-se a matriz C como sua soma, tal que C = 𝑐𝑖𝑗 𝑚𝑥𝑛, onde 𝑐𝑖𝑗 = 𝑎𝑖𝑗 + 𝑏𝑖𝑗 . As matrizes PRECISAM ter o mesmo “m” e “n”. Propriedades: -matriz simétrica: toda matriz quadrada, de ordem n, tal que 𝐴𝑡 = 𝐴 ; (𝑎′𝑗𝑖 = 𝑎𝑖𝑗 ). Com isso, tem- se que os elementos opostos em relação à diagonal principal são iguais. -matriz antissimétrica: toda matriz quadrada, de ordem n, tal que 𝐴𝑡 = −𝐴 ; (𝑎′𝑗𝑖 = −𝑎𝑖𝑗 ). Com isso, tem-se que os elementos opostos em relação à diagonal principal são simétricos. simétrica antissimétrica Diferença de matrizes: Para encontrar a diferença entre as matrizes A e B, basta somar A com a oposta de B (elementos com sinais trocados). As matrizes PRECISAM tem o mesmo “m” e “n”. Produto de um “k” real por uma matriz: Dado um número real k e uma matriz A, tal que é pedido o produto kA, basta multiplicar k por todos os elementos de A. Propriedades: Produto de matrizes: Dada duas matrizes A = 𝑎𝑖𝑗 𝑚𝑥𝑛 e B = 𝑏𝑖𝑗 𝑛𝑥𝑝, o produto AB é dado por C = 𝑐𝑖𝑗 𝑚𝑥𝑝. Para obter uma linha de C, precisa pegar a linha correspondente de A e multiplicar pelas colunas de B, ordenadamente. Os produtos obtidos pela linha e UMA coluna devem ser somados e assim, terá UM elemento da linha de C. Propriedades: -> Só haverá o produto AB se o número de colunas de A for igual ao número de linhas de B; -> C terá o número de linhas de A e o número de colunas de B (C = mxp). A multiplicação de matrizes NÃO É COMUTATIVA (AB≠BA), pode haver casos que ocorra, mas são específicos. 3A =