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UNIJORGE // CURSO DE ENGENHARIA DISCIPLINA: ÁLGEBRA LINEAR LISTA DE EXERCÍCIOS – SISTEMAS DE EQUAÇÕES LINEARES PROFESSOR: CAIO EDUARDO P. COSTA ALUNO : ___________________________________________________ 1) Dados os sistemas seguintes, através do Método de Escalonamento de Gauss encontre a matriz ampliada escalonada, encontre o posto da matriz ampliada e da matriz dos coeficientes e, se o sistema for possível, a nulidade (grau de liberdade). Classifique o sistema e, se possível, resolva-o. a) { 𝑥 + 2𝑦 − 3𝑧 = 9 2𝑥 − 𝑦 + 𝑧 = 0 4𝑥 − 𝑦 + 𝑧 = 4 𝑥 = 2 , 𝑦 = 5 , 𝑧 = 1 b) { 𝑥 − 𝑦 + 𝑧 = 0 −𝑥 + 3𝑦 + 𝑧 = 5 3𝑥 + 𝑦 + 7𝑧 = 2 𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝐼𝑚𝑝𝑜𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑙 c) { 𝑥 − 3𝑦 − 2𝑧 = 0 −𝑥 + 2𝑦 + 𝑧 = 0 2𝑥 + 4𝑦 + 6𝑧 = 0 𝑥 = −𝑡 , 𝑦 = −𝑡 , 𝑧 = 𝑡 d) { 𝑥 + 2𝑦 − 𝑧 = 3 2𝑥 + 3𝑦 + 𝑧 = 1 𝑥 = −7 − 5𝑡 , 𝑦 = 5 + 3𝑡 , 𝑧 = 𝑡 e) { 3𝑥 − 𝑦 + 4𝑧 + 2𝑤 = 0 −𝑥 + 𝑧 + 3𝑤 = 1 −4𝑥 + 𝑦 − 𝑧 + 3𝑤 = 2 𝑥 = −1 2 + 2𝑡 , 𝑦 = 1 2 + 4𝑡 , 𝑧 = 1 2 − 𝑡 , 𝑤 = 𝑡 f) { 2𝑟 + 𝑠 = 3 4𝑟 + 𝑠 = 7 2𝑟 + 5𝑠 = −1 𝑟 = 2 , 𝑠 = −1 g) { 𝑥 + 2𝑦 + 𝑧 + 𝑤 = 1 −𝑥 − 𝑦 + 𝑧 + 𝑤 = 0 𝑥 + 𝑦 = −1 𝑥 + 𝑧 + 𝑤 = 2 𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝐼𝑚𝑝𝑜𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑙 h) { 𝑎 + 𝑏 + 𝑐 + 𝑑 = 4 𝑎 + 2𝑏 + 3𝑐 + 4𝑑 = 10 𝑎 + 3𝑏 + 6𝑐 + 10𝑑 = 20 𝑎 + 4𝑏 + 10𝑐 + 20𝑑 = 35 𝑥 = 1 , 𝑦 = 1 , 𝑧 = 1 , 𝑤 = 1 2) Determine o valor de 𝑘 para que o sistema admita solução. Em seguida, classifique e resolva-o. { −4𝑥 + 3𝑦 = 2 5𝑥 − 4𝑦 = 0 2𝑥 − 𝑦 = 𝑘 𝑘 = −6, 𝑆. 𝑃. 𝐷 , 𝑥 = −8 𝑒 𝑦 = −10 3) Encontrar o valor de 𝑘 tal que o sistema homogêneo tenha infinitas soluções: { 2𝑥 − 5𝑦 + 2𝑧 = 0 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 0 2𝑥 + 𝑘. 𝑧 = 0 𝑘 = 2 4) Considere o sistema: { 𝑘. 𝑥 + 2𝑦 = 3 2𝑥 − 4𝑦 = −6 . Encontre os valores de 𝑘 para que o sistema: a) Tenha infinitas soluções. 𝑘 = −1 b) Tenha solução única. 𝑘 ≠ −1 5) Determine os valores de 𝑎 e 𝑏 para os quais o sistema admite infinitas soluções: { 𝑥 − 𝑦 + 𝑧 = 𝑎 2𝑥 − 𝑦 + 3𝑧 = 2 𝑥 + 𝑦 + 𝑏. 𝑧 = 0 𝑎 = 4 3 , 𝑏 = 3 6) Considere o sistema de equações lineares, nas variáveis 𝑎, 𝑏, 𝑐: { 𝑎 + 3𝑏 + 2𝑐 = 𝑥 2𝑎 − 2𝑐 = 𝑦 𝑏 + 𝑐 = 𝑧 Determine a condição satisfeita por 𝑥, 𝑦, 𝑧 para que o sistema acima possua solução. −2𝑥 + 𝑦 + 6𝑧 = 0 7) Considere o sistema de equações lineares, nas variáveis 𝑎, 𝑏: { 𝑎 + 2𝑏 = 𝑥 2𝑎 + 𝑏 = 𝑦 𝑎 − 2𝑏 = 𝑧 Determine a condição satisfeita por 𝑥, 𝑦, 𝑧 para que o sistema acima possua solução. 5𝑥 − 4𝑦 + 3𝑧 = 0 8) Considere o sistema de equações lineares, nas variáveis 𝑥, 𝑦: { 3𝑥 − 2𝑦 = 𝑎 4𝑥 + 𝑦 = 𝑏 𝑥 = 𝑐 Determine a condição satisfeita por 𝑎, 𝑏, 𝑐 para que o sistema acima possua solução. 𝑎 + 2𝑏 − 11𝑐 = 0 9) Dados os sistemas seguintes, através do Método de Escalonamento de Gauss Jordan encontre a matriz ampliada escalonada, encontre o posto da matriz ampliada e da matriz dos coeficientes e, se o sistema for possível, a nulidade (grau de liberdade). Classifique o sistema e, se possível, resolva-o. a) { 2𝑥 − 𝑦 = −7 −3𝑥 + 4𝑦 = 13 𝑥 + 2𝑦 = −1 𝑅𝑒𝑠𝑝: 𝑥 = −3 , 𝑦 = 1 b) { 𝑥 − 𝑦 = 3 2𝑥 + 3𝑦 = 16 𝑥 + 2𝑦 = 9 5𝑥 − 4𝑦 = 17 𝑅𝑒𝑠𝑝: 𝑥 = 5 , 𝑦 = 2 c) { 𝑥 − 𝑦 = 3 2𝑥 + 3𝑦 = 16 𝑥 + 2𝑦 = 8 5𝑥 − 4𝑦 = 17 𝑅𝑒𝑠𝑝: 𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝐼𝑚𝑝𝑜𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑙 d) { 2𝑎 − 𝑏 − 𝑐 = −4 𝑎 + 𝑏 − 2𝑐 = 1 𝑅𝑒𝑠𝑝: 𝑎 = −1 + 𝑡 , 𝑏 = 2 + 𝑡 , 𝑐 = 𝑡 e) { 2𝑥 + 𝑦 − 𝑧 = −6 𝑥 − 𝑦 + 3𝑧 = 21 3𝑥 + 2𝑧 = 15 𝑅𝑒𝑠𝑝: 𝑥 = 5 − 2𝑡 3 , 𝑦 = −16 + 7𝑡 3 , 𝑧 = 𝑡 f) { 3𝑥 − 𝑦 + 𝑧 = 0 𝑥 + 𝑦 − 2𝑧 = 0 5𝑥 − 3𝑦 + 4𝑧 = 0 𝑅𝑒𝑠𝑝: 𝑥 = 𝑡 4 , 𝑦 = 7𝑡 4 , 𝑧 = 𝑡 g) { 𝑎 + 2𝑏 = 0 3𝑎 − 𝑏 = 0 5𝑎 + 3𝑏 = 0 𝑅𝑒𝑠𝑝: 𝑎 = 0 , 𝑏 = 0
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