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Aula 02 MATRIZES – Conceitos e Operações Conceito Uma matriz Amxn pode ser entendida como um conjunto de mn (m multiplicado por n) números, dispostos emm linhas e n colunas. Observações: Matrizes devem ser escritas com parênteses ou colchetes à esquerda e à direita. Uma matriz é sempre indicada por uma letra maiúscula. • Seus elementos são indicados usando a mesma letra, porém minúscula, com a linha e coluna usados como índice (nesta ordem). Assim, o elemento na 2ª linha e da 3ª coluna da matriz A será a23. • Assim, na matriz abaixo, de 2 linhas e 3 colunas, temos: Matriz Quadrada Uma matriz quadrada é dita quando seu número de linhas é igual ao seu número de colunas, e são os únicos tipos de matrizes que contém determinantes. Exemplo: E suas diagonais têm diferentes nomes, sendo, Matriz Transposta (At) É a matriz que se obtém trocando ordenadamente as linhas pelas colunas da matriz dada. Se B = (bij)mxn é transposta de A = (aij)mxn, então bij = aij. Igualdade de Matrizes Para que duas ou mais matrizes sejam consideradas iguais elas devem obedecer a algumas regras: Devem ter a mesma ordem, ou seja, o mesmo número de linhas e o mesmo número de colunas. Os elementos devem ser iguais aos seus correspondentes. Portanto, podemos concluir que: A matriz A2x2 é igual a matriz B se, somente se, a matriz B tiver também a ordem 2x2 e os elementos a11 = b11, a21 = b21, a12 = b12 e a22 = b22. Exemplo: As matrizes A e B são iguais, pois preenchem todos os requisitos de igualdade de matrizes. Exercício: Encontre os valores numéricos de a, b, x e y sabendo que a igualdade das matrizes abaixo é verdadeira. Como as duas matrizes são iguais os seus elementos correspondentes também devem ser iguais, assim iremos formar um sistema que nos possibilitará a encontrar os valores desconhecidos. a + b = 12 (3) -3a + 2b = 9 + 3a + 3b = 36 -3a + 2b = 9 5b = 45 b = 9 a + b = 12 a + 9 = 12 a = 12 – 9 a = 3 + x – y = 3 -x + 2y = 2 y = 5 x – y = 3 x – 5 = 3 x = 3 + 5 x = 8 1) Dadas as matrizes Calcular x e y de modo que A seja igual à B, isto é Pela definição de igualdade de matrizes, deve-se ter Operações de matrizes • Adição e subtração de Matrizes A soma de duas matrizes A = (aij)mxn e B = (bij)mxn de mesma ordem é uma matriz C = (aij)mxn tal que C = aij+ bij. A subtração de matrizes é dada pela sentença: A – B = A + (– B ) Propriedades da adição de Matrizes a) A + B = B + A (COMUTATIVA) b) (A + B) + C = A + (B + C) (ASSOCIATIVA) c) A + 0 = 0 + A = A (ELEMENTO NEUTRO) d) A + (-A) = (-A) + A = 0 (ELEMENTO OPOSTO) Exercícios 1) Obter a matriz A = (aij)2x2 definida por aij = 3 i - j. 2) Calcule A + B, A – B e 5A – 3B se e − = 732 110 A − = 910 511 B Se λλλλ é um escalar, o produto de uma matriz por esse escalar é uma matriz tal que Exemplo Multiplicação de matrizes Quando dada uma matriz A = ( aij)mxn e uma matriz B= (bjk)nxp, denomina-se produto de A por B a matriz C= (cjk)mxp. C = A x B Exemplo: a11 a12 b11 b12 a11 b11 + a12b21 a11b12 + a12b22 a21 a 22 x b21 b22 = a21b11 + a22b21 a21b12 + a22b22 a31 a32 a31b11 + a32b21 a31b12 + a32b22 Propriedades: A . (BC) = (AB) . C � Associativa A . (B + C) = AB +AC � Distributiva à direita (B + C) . A = BA + CA � Distributiva à esquerda Observações: A multiplicação de matrizes não é comutativa, isto é, existem matrizes A e B tais que AB ≠ BA. Se ocorrer de AB = BA, dizemos que as matrizes se comutam. Na multiplicação de matrizes não vale a lei do anulamento do produto, isto é, podemos ter AB = 0, mesmo com A ≠ 0 e B ≠ 0. Exercícios de multiplicação de matrizes Resolução: 1) 2) = 61 Sejam as matrizes iguais a A (1,4) e B (4,2): Exercício A= 3 1 B= 5 2 0 C= 2 0 -1 0 -1 3 2 1 3 5 4 5 0 1 5 -2 Determine: • A + C • B X A - C • A X C EXERCÍCIOS DE MATRIZES • Página 54 – números: 1 – 4 – 6 – 7 e 8 • Página 55 – número: 1 • Página 60 – número: 1 (todas as letras) • Página 62 – números: 1 – 2 -3 – 4 e 5
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