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Stela Maria Azevedo 1 UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA Curso: ENGENHARIA Disciplina: ALGEBRA LINEAR Professora: Stela Maria Azevedo 2ª Lista de Exercícios 1) Encontrar a equação da parábola y = ax 2 +bx + c, sabendo que ela passa pelos pontos P1(1, 2); P2( 1, 12) e P3(4, 2). 2) Bronze é uma liga de cobre e zinco, na qual a porcentagem de cobre varia geralmente entre 60% e 70%. Usando dois tipos de bronze, um com 62% e outro com 70% de cobre, deseja-se obter uma tonelada de bronze com exatamente 65% de cobre. Quantos quilos do primeiro tipo de bronze e quantos quilos do segundo devem ser usados? 3) Um par de tênis, duas bermudas e três camisetas custam juntos R$100,00. Dois pares de tênis, cinco bermudas e oito camisetas custam juntos R$235,00. Quanto custam juntos um par de tênis, uma bermuda e uma camiseta? 4) Uma fábrica usa dois tipos de máquina P e Q para produzir dois produtos diferentes A e B. As máquinas P e Q podem trabalhar 80 e 60 horas por semana, respectivamente. Os dois produtos requerem, para serem produzidos, diferentes quantidades de tempo em cada uma das máquinas, como mostra a tabela abaixo Produto A Produto B Horas de trabalho/semana Máquina P 2h 4h 80h Máquina Q 3h 2h 60h Determinar o número de unidades de cada produto que as máquinas P e Q podem produzir por semana, operando o tempo todo. 5) Para controlar um certo tipo de praga numa safra de café devem ser usadas três unidades de um produto químico tipo A, duas unidades do tipo B e duas unidades do tipo C. Um barril do spray comercial P, contém uma unidade do produto químico A. Um barril do spray comercial Q, contém uma, duas e uma unidades, respectivamente, desses produtos. Um barril do spray comercial R contém uma unidade de cada produto. Quantos barris de cada tipo de spray devem ser usados para preparar exatamente a quantidade de produto químico necessário para o controle da praga? 6) Foram estudados três tipos de alimentos. Fixada a mesma quantidade ( 1g) determinou-se que: i) O alimento I tem 1 unidade de vitamina A; 3 unidades de vitamina B e 4 unidades de vitamina C. ii) O alimento II tem 2 unidades de vitamina A; 3 unidades de vitamina B e 5 unidades de vitamina C. iii) O alimento III tem 3 unidades de vitamina A; 3 unidades de vitamina C e não contém vitamina B.. Se são necessárias 11 unidades de vitamina A; 9 de vitamina B e 20 de vitamina C, a) Encontre todas as possíveis quantidades dos alimentos I, II e III que fornece a quantidade de vitaminas desejada. Stela Maria Azevedo 2 b) Se o alimento I custa R$0,60 por grama e os outros dois custam R$0,10, existe uma solução custando exatamente R$1,00? 7) A tabela abaixo exibe as porcentagens de albumina, carboidrato e lipídio em cada um dos alimentos A, B e C. Verifique se é possível combinar esses alimentos formando uma refeição que contenha 40% de albumina; 40% de carboidrato e 20% de lipídio A B C Albumina 30% 50% 20% Carboidrato 30% 30% 70% Lipídio 40% 20% 10% 8) A questão abaixo foi aplicada no Processo Seletivo Público da Petrobrás para o cargo de Engenheiro de Petróleo Júnior em 30 /09 /01 A fiscalização de produtos derivados de petróleo flagrou o proprietário de um posto de combustível adulterando a gasolina vendida em seu estabelecimento com a adição de óleo dísel e solvente. No total existiam 30000 L dessa mistura que eram vendidos ao preço da gasolina comum. Se cada componente da mistura fosse vendido pelo seu preço correto, o faturamento com a venda dos 30000 L seria 30% inferior ao obtido com a venda da mistura adulterada ao preço da gasolina comum. O problema da fiscalização consistiu em determinar as quantidades desses derivados de petróleo que entraram na composição dessa mistura. Considerando R$ 1,70; R$ 0,80 e R$ 0,70 os preços de venda da gasolina comum, do óleo dísel e do solvente, respectivamente, e que o problema possa ser equacionado como uma equação matricial da forma AX = B, em que A e B são matrizes constantes e que X é a transposta da matriz linha [ x y z ], julgue os itens a seguir 1. A matriz A é uma matriz quadrada 3 x 3 inversível 2. A matriz B é uma matriz coluna, de dimensão 3 x 1 3. Apenas com os dados apresentados não é possível para a fiscalização determinar a quantidade exata de cada um dos derivados de petróleo na composição da mistura. 4. Se os derivados de petróleo constituintes da mistura fossem vendidos pelos seus preços corretos, o faturamento total com essa venda seria de R$35700,00 5. Para obter o lucro mencionado, o falsário poderia ter usado13700 L de gasolina comum, 10000 L de dísel e 6300 L de solvente. 9) Circuitos Elétricos: Em um circuito elétrico é possível determinar a corrente em cada trecho em termos da resistência e da diferença de potencial. Na figura a seguir o símbolo representa uma bateria (medida em volts) que gera uma carga que produz uma corrente. A corrente sai da bateria do lado que contém a reta vertical mais longa. O símbolo representa um resistor. As resistências são medidas em ohms. A letras maiúsculas representam os nós, e i (medida em ampères) representa a corrente entre os nós. As setas indicam o sentido do fluxo da corrente. Se uma corrente é negativa isso significa que a corrente naquele trecho flui no sentido oposto ao da seta. Para obter as correntes são utilizadas as seguintes leis: 1. Lei de Ohm: A diferença de potencial elétrico E em cada resistor corresponde a E = iR, onde R é a resistência em ohms 2. Leis de Kirchhoff: i) Em cada nó a soma das correntes que entram é igual à soma das correntes que saem ii) Em cada ciclo fechado, a diferença de potencial total é zero Stela Maria Azevedo 3 Solução: Usando a 1 a lei de Kirchhoff temos i1 i2 + i3 = 0 ( nó A ) i1 + i2 i3 = 0 ( nó B ) Observemos que as duas equações são equivalentes Aplicando agora as leis 1 e 2(ii) 4i1 +2i2 = 8 ( ciclo superior) 2i2 + 5i3 = 9 ( ciclo inferior ) Para encontrar as correntes resolva o seguinte sistema : 9i5i2 8i2i4 0iii 32 21 321 (Exercício do livro Álgebra Linear e Aplicações – Steven J. Leon ) Respostas: 1) y = x 2 5x +6; 2) 625 e 375; 3) R$ 65,00; ( Sugestão: Efetue operações com as linhas do sistema encontrado para obter a linha ( 1 1 1 65 )). 4) Produto A 10 unidades e produto B 15 unidades 5) Com um barril do spray P e 2 barris do spray R a quantidade de produto químico é conseguida sem precisar do spray Q. 6) a) Se x, y e z são as quantidades dos alimentos I, II e III respectivamente, então x = 3z 5; y = 8 3z. Uma vez que x; y e z devem ser maiores ou iguais a zero temos que 5/3 z 8/3 b) Sim, para x = 1 e y = z = 2. 7) A refeição deve ser composta com 12,5% do alimento A; 62,5% do alimento B e 25% do alimento C 8) Os itens 1 e 2 são falsos. Os demais são verdadeiros 9) i1 = 1; i2 = 2; i3 = 1 i3 i2 i1 8 volts 9 volts 4 ohms 3 ohms 2 ohms B A
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