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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ 1 Professor Manoel Gustavo Nogueira Vidal gustavob612@hotmail.com EXERCÍCIOS DE SISTEMAS LINEARES (PUC/RS-96) O sistema 2 4 2 4 2 3 9 3 3 3 x y z x y z x y nz + − = − + = + − = nas variáveis x, y, e z, tem como solução x = p, y = 2p e z = q. O valor de n + p – q é a) – 3 b) – 2 c) 0 d) 1 e) 6 (PUC/RJ-98) Seja a um número real. Para que valores de a o sistema linear: (1 + a)x + (1 – a)y = 1 (1 – a)x + (1 + a)y = 1 tem solução? Para quais desses valores a solução é única? (PUC/MG-97) O sistema x y z b ax y z x y az − + = + + = − + = 1 0 admite uma infinidade de soluções. Então, sobre os parâmetros a e b, é CORRETO afirmar: a) a = 0 e b = 1 b) a = 0 e b = −1 c) a = −1 e b = 1 d) a = 1 e b = −1 e) a = 1 e b = 0 (UFMG-97) Dado um sistema linear de três equações nas três variáveis x, y, z, =++ =++ =++ 3333 2222 1111 dzcybxa dzcybxa dzcybxa associa-se a ele os seguintes determinantes: Considere o sistema linear de três equações nas três variáveis x, y , z em que m e n são números reais: =+++ =++ =++ 3z)2m(nyx4 2z2myx2 1zyx a) RESPONDA quais são todos os possíveis valores de m e n que anulam o determinante ∆ associado a este sistema. VERIFIQUE que, para esses valores, os outros três determinantes associados são nulos, ou seja, ∆x = 0, ∆y = 0 e ∆z = 0. b) Dentre todos os possíveis valores de m e n para os quais ∆ = 0, ∆x = 0, ∆y = 0 e ∆z = 0, DETERMINE aqueles que tornam o sistema impossível. (CIABA-94) O sistema 3 2 2 5 x y b ax y − = + = admite várias soluções se a soma (a + b) é igual a: a) 3 b) – 3 c) – 5 d) – 8 e) – 10 (CIABA-94) Os valores de k para os quais o sistema x y z kx x y z ky x y z kz + + = + + = + + = admite soluções diferentes da solução nula pertencem ao intervalo: a) [– 2, 2] b) [– 1, 4] c) [1, 3] d) [2, 4] e) [– 3, 0] (CIABA-95) O valor de a para que o sistema ax y z x ay z x y z a − + = − + + = + + = − 2 1 4 4 2 2 2 seja impossível é: a) 14 b) 12 c) 0 d) –2 e) –12 (ESPCEX-93) Os valores de k para os quais o sistema x z kx y z x ky z − = + + = + + = 1 3 0 3 1 tenha solução única são: a) k = 1 ou k = – 4 b) k ≠ 1 ou k = – 4 c) k ≠ 1 ou k ≠ – 4 d) k ≠ – 1 ou k = 4 (ESPCEX-94) O sistema x y z x y z x y z + + = − − = + + = 2 1 3 2 4 3 2 5 é: a) possível e indeterminado. b) possível e determinado, sendo (1, – 1, 2) a solução. c) impossível. d) possível e indeterminado, sendo (2, 3, –7) uma solução. (ESPCEX-94) Os valores de a para os quais o sistema x y z x ay z ax y z + + = − + = − − = 2 0 0 0 tem solução diferente da trivial são: a) 0 ou 1 b) – 1 ou 1 c) 0 ou 1/2 d) – 1 ou 0 (ESPCEX-95) Os valores de a e b, para que o sistema 6 8 0 3 5 6 13 x ay z x y z x y z b + + = + + = − + + = seja indeterminado, são respectivamente: a) 2 e – 4 d) 8 e 2 b) 8 e 6 e) – 4 e 8 c) – 4 e – 15 UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ 2 Professor Manoel Gustavo Nogueira Vidal gustavob612@hotmail.com (ESPCEX-96) O sistema de equações x y z x y z x y z + − = + − = − + − = 2 1 2 1 2 4 2 2 a) não admite solução b) admite apenas uma solução c) admite apenas duas soluções d) admite infinitas soluções e) admite apenas a solução (1, 2/3, 4/3) (ESPCEX-97) Sabendo que (x, y, z) é solução do sistema x y z x y z x y z + + = − + = + − + 1 2 3 2 3 1 , o valor de x2 + y2 + z2 é: a) 5 b) 6 c) 7 d) 9 e) 10 (ESPCEX-97) O valor de m, para que o sistema − − + = + − = + − = x y z x y z x my z 2 3 0 2 4 0 4 10 0 admita soluções além da solução trivial, é: a) 1 b) 3 c) 5 d) 7 e) 9 (AFA-94) Os valores de m, para os quais o sistema x y z x y z x y mz − + = − + = + + = 0 2 3 2 0 4 3 0 admite somente a solução x = y = z = 0, são: a) m = 4 b) m > 0 c) m ≠ 4 d) m < 5 (AFA-94) O sistema a x ay b ax y c 3 2 2 + = + = é homogênio e determinado, se e somente se, a) a ≠ 4 e b = c = 0 b) a ≠ 0 e a ≠ 4 e b = c c) a ≠ 0 e a ≠ a e b = c = 0 d) a ≠ 0 e a = 4, b ≠ 0 e c ≠ 0 (Escola Naval-91/92) O sistema de equações: x y kz kx z x y z − + = + = + + = − 1 0 1 a) é sempre possível b) é impossível para k = 1 c) é impossível para k = – 2 d) é determinado para k ≠ 1 e) é determinado para k ≠ 2 (Escola Naval-93/94) O sistema de equações: mx y x y m x y + = − = + = 2 2 é impossível se e somente se: a) m = 1 b) m = – 2 c) m = 1 ou m = – 2 d) m ≠ – 2 e) m ≠ 1 e m ≠ – 2 (FUVEST-92) a) Resolva o sistema 2 3 2 x y x y − = − − + = onde x e y são números reais b) Usando a resposta do item a, resolva o sistema 2 1 1 3 1 1 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ) ( ) a b a b − − − = − − − + − = (FUVEST-94) Considere o sistema: x my m m x y − = − + + = 1 1 1( ) . a) Prove que o sistema admite solução única para cada número real m. b) Determine m para que o valor de x seja o maior possível. (FUVEST-96) Considere o sistema de equações lineares: x y z m x y z m x y z m + + = − − − = + − = + 2 2 2 2 2 3 5 a) Para cada valor de m, determine a solução (xm, ym, zm) do sistema. b) Determine todos os valores de m, reais ou complexos, para os quais o produto xmymzm é igual a 32. (FUVEST-97) Seja o sistema x y z x my z x y mz m + − = − − = + + = 2 0 3 0 3 a) Determine todos os valores de m para os quais o sistema admite solução. b) Resolva o sistema, supondo m = 0. (FUVEST-99) Considere o sistema linear nas incógnitas x, y, z, w: 2 2 1 1 2 2 1 x my x y y m z w z w + = − + = − + − + = − = ( ) a) Para que valores de m, o sistema tem uma única solução? b) Para que valores de m, o sistema não tem solução? c) Para m = 2, calcule o valor de 2x + y – z – 2w. (UNICAMP-92) Sejam A e B duas matrizes de ordens nxm e mxn respectivamente, com m < n. Prove que det(A.B) = 0, baseado em propriedades do sistema de equações lineares. ( . ). . . . . . . A B x x xn 1 2 0 0 0 = UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ3 Professor Manoel Gustavo Nogueira Vidal gustavob612@hotmail.com (UNICAMP-93) Resolva a seguinte sistema de equações lineares: 2 1 2 2 2 3 2 4 x y z w x y z w x y z w x y z w + + + = + + + = + + + = + + + = (UNICAMP-97) Considere o sistema: x y z p y x z p z x y p + + = + + = + + = 1 2 1 2 1 2 ( ) ( ) ( ) a) Mostre que se tal sistema tem solução (x, y, z) com x, y e z inteiros, então o parâmetro p é mútiplo inteiro de 17. b) Reciprocamente, mostre que se o parâmetro p for mútiplo inteiro de 17, entâo este sistema tem solução (x, y, z) com x, y e z inteiros. (ITA-66) Consideremos o sistema de 2 equações nas 2 incógnitas x, y: =+− =− kyyx kxyx 5 a) qualquer que seja o valor de k, o sistema tem solução diferente da solução x = 0, y = 0. b) existe pelo menos um valor k para o qual o sistema tem solução diferente da solução x = 0, y = 0. c) para nenhum valor de k, o sistema tem solução diferente da solução x = 0, y = 0. (ITA-67) O sistema =++− =++ =++ 03 97 042 zyx azyx zyx a) não tem solução ∀ a b) somente tem solução para a = 1 c) tem solução para ∀ a d) possue somente solução x = 0, y = 0, z = 0 para a = 0 e) tem solução difrente da solução x = 0, y = 0, z = 0 para a = 0 (ITA-68) Seja =+ =++ =+ 0. 0. 0. zy zyx yx λ λ λ O sistema acima terá solução não trivial para certo conjunto de valores de λ. Para que isto se verifique este conjunto é constituído: a) apenas por números complexos não reais b) apenas por números reais c) apenas por números racionais d) apenas por números irracionais e) apenas por números inteiros (ITA-69) Para que valores reais de a e b o seguinte sistema não admite solução? =+− −=++ =++ bzyx zyx zayx 32 53 043 a) a = – 2 e b = 5 b) a > – 2 e b ≠ 4 c) a = – 2 e b ≠ 5 d) a = b = 1 e) nenhuma das respostas anteriores (ITA-72) Qual é a relação que a, b e c devem satisfazer tal que o sistema abaixo tenha pelo menos uma solução? x y z a x y z b x y z c + − = + − = − + = 2 3 2 6 11 2 7 a) 5a = 2b – c b) não existe relação entre a, b, c b) 5a = 2b + c e) nenhuma das respostas anteriores c) 5a ≠ 2b + c (ITA-72) Quais os valores de α de modo que o sistema (sen ) (sen ) ( sen ) ( sen ) α α α α − + − = + = + + = 1 2 0 3 4 0 3 7 6 0 x y z y z x z a) α = npi, n = 0, ±1, ±2, ±3, … b) α = npi + pi/3, n = 0, ±1, ±2, ±3, … c) α = npi + pi/2, n = 0, ±1, ±2, ±3, … d) não há valores de α e) nenhuma das respostas anteriores (ITA-81) Num sistema de coordenadas cartesianas ortogonais verificou-se que os pontos A = (a, 1, a); B = (2a, 1, a) e C = (b, a, a) são colineares. Além disso, o sistema =++ =++ =+ 0 0 0 bzaybx zybx byax nas incógnitas x, y e z é indeterminado. Sendo a > 0 e b > 0, qual é a alternativa correta? a) a e b são números pares b) a e b são números inteiros consecutivos c) a não é divisor de b d) 0 < a < 1/2 e 0 < b < 1 e) nenhuma das anteriores (ITA-83) Seja a um número real tal que a ≠ pi/2 + kpi, onde k ∈ Z. Se (x0, y0) é solução do sistema ( sec ) ( tan ) cos ( tan ) ( sec ) 2 3 2 2 3 0 a x a y a a x a y + = + = então podemos afirmar que: a) x0 + y0 = 3 – 2sen a b) 2 3 4 9 20 2 0 2 2x y a − = +cos c) x0 – y0 = 0 d) x0 + y0 = 0 e) 2 3 4 90 2 0 2 2x y a − = cos (ITA-84) Os valores reais de a, que tornam o sistema UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ 4 Professor Manoel Gustavo Nogueira Vidal gustavob612@hotmail.com 3 1 0 3 10 3 1 2 1a a x y x y x y + + = + = − + = . ( . ) possível e determinado, são: a) qualquer valor de a. b) apenas a = 0 e a = 3. c) apenas a = 2. d) apenas a = 1 e a = –1. e) não existe valor de a nestas condições. (ITA-87) Suponha que x e y são números reais, satisfazendo simultaneamente às equações 2x + 3y = 21 e 7x – 4x = 1. Nestas condições, se S = x + y, então: a) S = 10 b) S = 8 c) S = 5 d) S = – 8 e) S = 15 (ITA-88) Sobre o sistema =+− =−+ =−− 032 037 028 zyx zyx zyx Podemos afirmar que: a) é possível e determinado b) é impossível c) é possível e qualquer solução (x, y, z) é tal que os números x, y, z formam nesta ordem, uma progressão aritmética de razão igual a x. d) é possível e qualquer solução (x, y, z) é tal que y = (x + z)/3 e) é possível e qualquer solução (x, y, z) é tal que os números x, y, z formam nesta ordem, uma progressão aritmética de razão igual a (x + y + z)/3. (ITA-89) O sistema de equações: x + 3y – z = 6 7x + 3y + 2z = 6 5x – 3y + 4z = 10 a) tem somente uma solução. b) tem infinitas soluções com 9(x + y) = 14 e 9(2x – z) = 40. c) tem infinitas soluções com 9(x + y) = 34 e 9(2x – z) = 20. d) tem infinitas soluções com x dado em função de y e z. e) não possui solução. (ITA-89) Considere a equação x y z 4 16 4 5 1 2 7 0 3 0 0 0 − + + = , onde x, y e z são números reais. É verdade que: a) a equação admite somente uma solução b) em qualquer solução, x2 = z2 c) em qualquer solução, 16x2 = 9z2 d) em qualquer solução, 25y2 = 16z2 e) em qualquer solução, 9y2 = 16z2 (ITA-90) Dizemos que dois sistemas de equações lineares são equivalentes se, e somente se, toda solução de qualquer um dos sistemas for também solução do outro. Considere as seguintes afirmações: I. Dois sistemas de equações lineares 3 x 3, ambos homogêneos, são equivalentes. II. Dois sistemas de equações lineares 3 x 3, ambos indeterminados, não são equivalentes. III. Os dois sistemas de equações lineares dados a seguir são equivalentes: x y y z x y z + = + = + + = 5 8 10 x y z x y z x y z + − = − + = − + = 2 3 4 4 2 14 De acordo com a definição dada podemos dizer que: a) as três afirmações são verdadeiras b) apenas a afirmação (I) é verdadeira c) apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras d) apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras e) as três afirmações são falsas (ITA-90) Considere o sistema linear homogêneo nas incógnitas x1, x2, …, xn dado por =−+++++ =−+++++ =−+++++ 0)1(...)1( ............................................................... 0)1(...)1( 0)1(...)1( 21 22212 12111 nnnn n n xnaxaxa xnaxaxa xnaxaxa em que a1, a2, …, an são números reais dados. Sobre a solução deste sistema podemos afirmar que: a) se a1 > 0, i = 1, 2, …, n o sistema possui uma única solução. b) se a1 < 0, i = 1, 2, …, n o sistema possui uma única solução. c) se a1 > 0, i = 1, 2, …, n o sistema é impossível. d) se a1 < 0, i =1, 2, …, n o sistema é impossível. e) O sistema possui infinitas soluções quaisquer que sejam os valores dos números a1, a2, …, an dados. (ITA-91) Considere o sistema: (P) x z w x ky k w x k z w x z kw + + = + + = + + + = + + = 0 1 1 1 2 2 ( ) Podemos afirmar que (P) é possível e determinado quando: a) k ≠ 0 b) k ≠ 1 c) k ≠ – 1 d) k ≠ 0 e k ≠ – 1 e) n.d.a (ITA-91) Se (x, y, z, t) é solução do sistema x – y + 2z – t = 0 3x + y +3z + t = 0 x – y – z – 5t = 0 qual das altenativas abaixo é verdadeira? a) x + y + z + t e x tem o mesmo sinal b) x + y + z + t e t tem o mesmo sinal c) x + y + z + t e y tem o mesmo sinal d) x + y + z + t e z tem o mesmo sinal e) n.d.a. (ITA-92) Sejam a, b, c, d números reais não nulos que estão nesta ordem em progressão aritmética. Sabendo que o sistema a seguir: 4 2 2 2 3 2 3 9 3 81 . . . . . . . a c b d b x y x y + = + = É possível e indeterminado, podemos afirmar que a soma desta progressão aritmética é: a) 13 b)16 c) 28 d) 30 e) n.d.a UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ 5 Professor Manoel Gustavo Nogueira Vidal gustavob612@hotmail.com (ITA-93) Analisando o sistema 3 2 7 0 2 2 1 x y z x y z x y z − + = + − = + − = − concluímos que este é: a) possível e determinado com xyz = 7 b) possível e determinado com xyz = – 8 c) possível e determinado com xyz = 6 d) possível e indeterminado e) impossível (ITA-94) O sistema abaixo, nas incógnitas x, y e z. 3 9 3 2 3 5 9 2 3 3 1 1 1 1 1 a a a a a a a x y z x y z x y z − + = − + = + + = + + − + é possivel e determinado quando o número a é diferente de: a) log32 e 1 2 (1 + log25) b) log23 e 1 2 log25 c) log21 e 1 2 log23 d) 1 2 (–1 + log21) e 1 2 (–1 + log23) e) log31 e 1 2 (–1 + log35) (ITA-95) Se S é o conjunto dos valores de a para os quais o sistema x y z x a y z x y a z + + = + + = + + = 0 0 2 2 27 0 3 2 3 (log ) . (log ) é indeterminado, então: a) S ⊂ [– 3, 3] b) S é vazio c) S ⊂ [2, 4] d) S ⊂ [1, 3] e) S ⊂ [0, 1] (ITA-96) Sejam a1, a2, a3 e a4 quatro números reais (com a1 ≠ 0) formando nesa ordem uma progressão geométrica. Então, o sistema em x e y a x a y a a x a a y a 1 3 1 2 1 4 2 1+ = + = é um sistema: a) impossível. b) possível determinado. c) possível indeterminado. d) possível determinado apenas para a1 > 1. e) possível determinado apenas para a1 < – 1. (ITA-97) Sejam a, b, c ∈ ℜ* com a2 = b2 + c2. Se x, y e z satisfazem o sistema c y b z a c x a z b b x a y c .cos .cos .cos .cos .cos .cos + = + = + = então cos x + cos y + cos z é igual a: a) (a – b)/c b) (a + b)/c c) (b + c)/a d) (c + a)/b e) (b2 + c2)/a (ITA-97) A sequência (a1, a2, a3, a4) é uma progressão geométrica de razão q ∈ ℜ* com q ≠ 1 e a1 ≠ 0. Com relação ao sistema a x a y c a x a y d 1 2 3 4 + = + = podemos afirmar que a) é impossível para c, d ∈ [– 1, 1]. b) é possível e determinado somente se c = d. c) é indeterminado quaisquer que sejam c, d ∈ ℜ. d) é impossível quaisquer que sejam c, d ∈ ℜ*. e) é indeterminado somente se d = cq2. (ITA-98) Sejam a, b ∈ ℜ. Considere os sistemas lineares em x, y e z: x y z x y z y z a + − = − + = − + = 0 3 1 2 e x y x y z x by z − = + − = − + = 0 2 0 2 3 0 Se ambos admitem infinitas soluções reais, então: a) a/b = 11 b) b/a = 22 c) ab = 1/4 c) ab = 22 e) ab = 0 (ITA-99) A soma de todos os valores de a ∈ [0, 2pi[ que tornam o sistema x y z x a y a z a a x a y a z a a + + = + + + = + + + + = 0 2 0 1 3 2 2 02 2 2 sen cos ( sen cos ) sen cos ( sen sen ) Possível e indeterminado é: a) 5pi b) 4pi c) 3pi d) 2pi e) pi (IME-76/77) Dada equação matricial 1 2 0 1 3 5 2 1 0 3 1 5 1 1 1 1 5 10 6 4 1 2 3 4 − − − − = − − − x x x x . Determine a matriz X = x x x x 1 2 3 4 (IME-79/80) Resolva o seguinte sistema: x x x x x x x x x 1 2 3 1 2 3 1 2 3 6 3 4 2 2 2 5 0 + − = − + = − + + = (IME-79/80) Determine os valores de k para que o sistema abaixo tenha solução única: x k y z x y z x y ky + + − = − + − = − + + = − (5 ) 3 6 5 4 5 5 1 (IME-80/81) Determine a e b para que o sistema x y az b x y z x y z + + = − + = + + = 2 2 3 3 3 4 UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ 6 Professor Manoel Gustavo Nogueira Vidal gustavob612@hotmail.com a) tenha solução única; b) tenha um no infinito de soluções; c) não tenha solução. (IME-83/84) Dado o sistema: 1 1 1 1 2 3 3 4 1 1 2 2 1 1 1 3 17 53 28 27 = x y w z encontre o seu conjunto solução. (IME-84/85) Seja o sistema: 1 2 1 2 1 1 0 5 1 1 2 3 − − = x y z y y y . Discutir os valores de y1, y2 e y3 para que este sistema admita solução. (IME-87/88) Determine os valores de k para que o sistema x x x kx x x x kx 1 3 1 2 3 1 2 3 3 3 2 2 2 1 − = − + − = − + + = a) tenha solução única; b) não tenha solução; c) tenha mais de uma solução. (IME-87/88) Resolva e discuta o sistema: mx y z x my z m x y mz m + + = + + = + + = 1 2 (IME-87/88) Determine o valor de a para que o sistema abaixo tenha mais de uma solução e resolva-o, neste caso: x y z x y az x ay z + − = + + = + + = 1 2 3 3 3 2 (IME-88/89) Discuta o sistema: x y z x ay z x y z b + − = − + = + − = 2 2 2 3 9 3 3 2 (IME-88/89) Dado o sistema de equações lineares x y az ax y z x ay z + − = + − = + − = 0 0 1 , pede-se: a) os valores de a para que o sistema tenha solução; b) os valores de a para que a solução (x, y, z) satisfaça à equação x + y + z = 1 (IME-88/89) Dados: M x y x y= + ∈ℜ 1 0 0 1 0 1 0 0 | , , A a a a = ' 0 e B b b b = ' 0 , onde a, a’, b, b’ ∈ ℜ, resolva a equação AZ = B, sabendoque Z ∈ M, discutindo as condições que a, a’, b e b’ devem satisfazer para que a equação tenha solução. (IME-91/92) Determine o parâmetro a de modo que o sistema seja compatível: 2 3 5 18 3 4 20 4 2 5 1 2 3 76 x y z x y z x y z a x a y a z − + = − + = + − = + + + + + = ( ) ( ) ( ) (IME-97/98) Resolva e interprete, geometricamente, o sistema abaixo, em função de α e β. 1 2 3 5 6 7 6 8 4 8 − − = − − α β x y z (IME-98/99) Determine os valores de α e β para que a equação matricial abaixo seja impossível. 1 2 2 1 3 3 1 1 3 4 α β − − − = x y z (IME-98/99) Determine α para que seja impossível o sistema: x y z x y z x y z + − = − + = + + − = + 2 3 4 3 5 2 4 14 22( )α α
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