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1ª Lista de Exercícios Sistemas Lineares 1) Resolva os sistemas abaixo: a) x1 + x2 + 2x3 = 8 -x1 - 2x2 + 3x3 = 1 S={(3,1,2)} 3x1 - 7x2 + 4x3 = 10 b) 2x – 3y + 5z – 2t = 9 5y – z + 3t = 1 S={(3, -2, 1,4)} 7z – t = 3 2t = 8 2) Ache a solução geral do sistema escalonado: x – 2y – 3z + 5s – 2t = 4 2z – 6s + 3t = 2 S={(4α+2β+2, β, -2+3α, α, 2), α, β R} 5t = 10 3) Resolver por escalonamento: a) 5x - 2y + 2z = 2 3x + y + 4z = -1 4x – 3y + z = 3 b) x – 2y + z = 7 Para conferir a resposta encontrada 2x - y + 4z = 17 basta substituir os valores nas equações. 3x – 2y +2z = 14 Todas as equações serão verdadeiras. c) 2x – 5y + 3z – 4s + 2t = 4 3x – 7y + 2y – 5 s + 4t = 9 5x – 10y – 5z – 4s + 7t = 22 4) Determinar os valores de a e b que tornam o sistema abaixo seja possível e determinado. Em seguida, resolver o sistema. 3x – 7y = a x + y = b Resp: x = 3 e y = 1 5x + 3y = 5a + 2b a = 2 e b = 4 x + 2y = a + b – 1 5) Uma indústria produz três produtos, X, Y e Z, utilizando dois tipos de insumo, A e B. Para a manufatura de cada kg de X são utilizados 2 gramas de insumo A e 1 grama do insumo B; para cada kg de Y, 1 grama de insumo A e 3 gramas de insumo B e, para cada kg de Z, 3 gramas de A e 5 gramas de B. O preço de venda do kg de cada um dos produtos X, Y e Z é de R$ 3,00, R$ 2,00 e R$ 4,00, respectivamente. Com a venda de toda a produção de X, Y e Z manufaturada com 1,9 kg de A e 2,4 Kg de B, essa indústria arrecadou R$ 2900,00. Determine quantos kg de cada um dos produtos X, Y e Z foram vendidos. (Dica: monte um sistema de equações que represente a situação e resolva-o de modo a encontrar os valores das incógnitas X, Y e Z). Resp: Foram vendidos 500 kg do produto X, 300 kg do produto Y e 200 kg do produto Z. Resolva por cramer e escalonamento 1. =−+− =−+− =+− 523 1352 032 zyx zyx zyx 2. −=− −=+− =−+− 1652 753 2242 zx zyx zyx 3. =−+− −=−+ −=+− 343 12 42 zyx zyx zyx 4. =−+− −=+ =−− 32 2 13 zyx zx zyx 5. −=+−−− =−+− −=++−− −=+−+ 643 22 22 5 wzyx wzyx wzyx wzyx Lista de exercícios sobre Matrizes e Determinantes 1) Determine a matriz A = (aij)3x3 tal que aij = i – j. 2) Construa as seguintes matrizes: A = (aij)3x3 tal que aij = = ji ,0 ji ,1 se se B = (bij)3x3 tal que bij = = + ji se 3j,-i ji se2j, i 3) Construa a matriz A = (aij)3x2 tal que aij = = ji , ji ,1 2 sei se 4) Seja a matriz A = (aij)3x4 tal que aij = − =+ ji ,22 ji , ji seji , então a22 + a34 é igual a: 5) Determine a soma dos elementos da 3º coluna da matriz A = (aij)3x3 tal que aij = 4 + 3i –i. 6) Determine a soma dos elementos da diagonal principal com os elementos da diagonal secundária da matriz A = (aij)3x3. 7) Dada a matriz A = (aij)4x4 em que aij = + ji ,. ji , seji seji , determine a soma dos elementos a23 +a34. 8) Seja a matriz A = (aij)5x5 tal que aij = 5i – 3j. Determine a soma dos elementos da diagonal principal dessa matriz. 9) Determine a soma dos elementos da matriz linha (1x5) que obedece a lei: aij = 2i2 – 7j. 10) Determine a e b para que a igualdade + 7 10 b 4 3a = 7 10 b 2a seja verdadeira. 11) Sejam A = 2 0 1- 4 3 2 e B = − 5 8 1- 7 0 2 , determine (A + B)t. 12) Dadas as matrizes A = 2- 4 1 3 e B = + 2- 1 y- xyx , determine x e y para que A = Bt. 13) Resolva a equação matricial: −+ − 2 2 4 3 5 1 2 5 3 2- 1- 1 7 2 0 5 4 1 = x + − 5 9 1 3- 1- 8 2 7 2 . 14) Determine os valores de x e y na equação matricial: − − = − − + 4 3 2 1 .2 5 7 4- 4 3 x2 y . 15) Se o produto das matrizes = − 1 2 0 1 1- 1 0 . 1 1 0 1 y x é a matriz nula, x + y é igual a: 16) Se = 2 1 .4. 3 1 1- 3 y x , determine o valor de x + y. 17) Dadas as matrizes A = , 5- 2 3 0 B = − 1- 0 4 2 e C = − 0 6 2 4 , calcule: a) A + B b) A + C c) A + B + C 18) Dada a matriz A = 2- 1 0 4 3 2 0 1- 1 , obtenha a matriz x tal que x = A + At. 19) Sendo A = (aij)1x3 tal que aij = 2i – j e B = (bij)1x3 tal que bij = -i + j + 1, calcule A + B. 20) Determine os valores de m, n, p e q de modo que: = + 5 1 8 7 3q- n-n p 2m qp m . 21) Determine os valores de x, y, z e w de modo que: − = − − 5- 8 0 1 1- 4 3 2 w y z x . 22) Dadas as matrizes A = − 4 3 1 2 , B = 5 2 1- 0 e C = 1 6 0 3 , calcule: a) A – B b) A – Bt – C 23) Dadas as matrizes A = 8 2 6 2- 4 0 , B = − 0 6- 12 9 6 3 e C = 2 1- 1 0 1- 0 , calcule o resultado das seguintes operações: a) 2A – B + 3C b) +− CBA 3 1 2 1 24) Efetue: a) − − 2 3 . 4 1 3- 5 b) − 3 0 1- 2 . 4 1 2 5 c) 2 1 2 2 2 1 1 2 2 . 1 1 0 0 1 1 0 0 1 25) Dada a matriz A = 1 0 0 0 0 1 0 1- 2 , calcule A2. 26) Sendo A = 1 5 2 3 e B = 0 2 1- 3 e C = 4 1 , calcule: a) AB b) AC c) BC 27) Considere as matrizes A = (aij) e B (bij) quadradas de ordem 2, com aij = 3i + 4j e bij = -4i – 3j. Sabendo que C A + B, determine C2. 28) Calcule os seguintes determinantes: a) 3- 1 8 4- b) 7- 3 3 8 c) − 8 3 1 6 4 3- 9- 6 4- 29) Se a = 4 3 1 2 − , b = 1 3 7 21 − e c = 3 5 2- 1- , determine A = a2 + b – c2. 30) Resolva a equação x5 x x = -6. 31) Se A = 4 3 3 2 , encontre o valor do determinante de A2 – 2ª. 32) Sendo A = 33 b b a a , calcule o valor do determinante de A e em seguida calcule o valor numérico desse determinante para a = 2 e b = 3. 33) Calcule o valor do determinante da matriz A = 3 1 2 6 7 5 0 1- 4 34) Resolva a equação 2- 1 4 2- 1 3 5 1 3 2 1 x x x = + 35) Se A = (aij)3x3 tal que aij = i + j, calcule det A e det At. 36) Foi realizada uma pesquisa, num bairro de determinada cidade, com um grupo de 500 crianças de 3 a 12 anos de idade. Para esse grupo, em função da idade x da criança, concluiu-se que o peso médio p(x), em quilogramas, era dado pelo determinante da matriz A, em que: 3 22 0 x- 0 3 1 1- 1 , com base na fórmula p(x) = det A, determine: a) o peso médio de uma criança de 7 anos b) a idade mais provável de uma criança cuja o peso é 30 kg. 37) Calcule o valor do determinante da matriz A= sen x- x cos xcos- x sen . 38) Resolva a equação 1- 1 - 1 3 x = 3. 39) Se A = 5 4 1- 2 , calcule o valor do determinante de − A A 2 7 2 . 40) Considere a matriz A = (aij)2x2, definida por aij = -1 + 2i + j para 2x1 e 21 i . Determine o determinante de A. 41) Determine o determinante da seguinte matriz 1 2 0 x1- 3 1 2x . 42) Dada a matriz A = 2 1 0 5 4 1- 3 2 1 e a = det A, qual o valor de det (2A) em função de a? 43) Seja A = (aij)3x3 tal que aij = i – j. Calcule det A e det At. 44) Calcule os determinantes das matrizes A = − 7- 1- 2 4 3 1- 2 0 1 e B = 7- 6- 1 2 4- 3 0 0 1 , usando o teorema de Laplace. 45) Resolva as equações: a) 7 5 2x x + = 0 b) x5 x x = 0 c) 1- x1 5 3x + = 0 46) Sabendo – se a = 1 5 2 3- − e b = 10 4 6 2 , calcule o valor de 3a + b2. 47) Dada a matriz A = 3 1 4 2 , calcule: a) det A b) det A2 48) Determine o valor de cada determinante: a) 4 3 2 3 1 4 5 2 3 b) 5 2- 4 1 3 2- 0 3 0 c) 0 3 4 1 1 1 0 2 2 49) Calcule o determinante da matriz P2, em que P é a matriz P = 2 2 0 1- 1 2 1 1- 2 . 50) Na matriz 9 3- 1 4 2 1 x x1 2 , calcule: a) seu determinante b) os valores de x que anulam esse determinante 51) Determine em IR a solução da equação: 2 1 3 1- 2- 1- x x 2 = 8 – log8 4. 52) Sabendo que a = 2 2 3 1 e b = 3 1 1 1 2 2 1 3 1 , efetue a2 – 2b. 53) Determine a solução da equação: x- 2 8 x 3 − = 0. 54) Determine o determinante da matriz − sen x 2 x 2 xcos sen x co . 55) Resolver a equação 4 4 4 x x xx x x = 0 56) Resolva as equações: a) 2 1 3 x4 2 1 4 2 = 0 b) 3- x 2 x 1 0 2- 3 2 = 2 c) 1- x2 1 x 3 x3 1 x x + = 0