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Álgebra Linear Centro Universitário Estácio de Sá Igor Soares Revisão para AV1 | Brasília - 2017 A = Aula 1 – Matrizes; Operações e Determinantes Uma matriz pode ser vista como uma planilha de dados da qual podemos extrair ou incluir informações relativas a problemas da natureza prática. Formalmente definimos uma matriz como uma disposição retangular de números ou funções do tipo Diagonal principal da matriz quadrada A: é formada pelos elementos aij, tais que i=j Matriz nula: possui todos os elementos iguais a zero. Matriz triangular superior: é uma matriz quadrada cujos elementos situados abaixo da diagonal principal são iguais a zero. Matriz triangular inferior: é uma matriz quadrada cujos elementos situados acima da diagonal principal são iguais a zero Matriz diagonal: é uma matriz quadrada cujos elementos fora da diagonal principal são iguais a zero. Matriz identidade: denotada por In, é uma matriz diagonal cujos elementos da diagonal principal são aij = 1 Matriz linha: é a matriz que possui apenas uma linha Matriz coluna: é a matriz que possui apenas uma coluna Matriz transposta da Matriz A=(aij): denotada por A t, é tal que o elemento situado na linha i e coluna j de A passa a ser o elemento da linha j e coluna i de At. Matriz simétrica: é uma matriz tal que A = At Matriz antissimétrica: é uma matriz tal que A = - At A soma de matrizes só pode ser realizada quando são de mesma ordem, sendo a soma de cada elemento correspondente. A multiplicação por escalar é obtida multiplicando-se cada elemento pelo escalar em questão. a11 a12 --- a1n a21 a22 --- a2n --- --- aij --- am1 am2 --- amm Quando a matriz tem o mesmo número de linhas e colunas, chamamos de Matriz Quadrada aij é a linha i e coluna j Álgebra Linear Centro Universitário Estácio de Sá Igor Soares Revisão para AV1 | Brasília - 2017 Produto de matrizes: é necessário que o número de colunas da primeira matriz (A) seja igual ao número de linhas da segunda (B), ex: A (m x p) + B (p x n) = C (p x p) Para definir cada elemento de C é preciso: Selecionar a linha i na matriz A Selecionar a coluna j da matriz B Efetuar a soma dos produtos dos elementos da linha i pelos da coluna j, da seguinte forma: cij = ai1*b1j + ai2*b2j + ... + ain*bnj, para todo i e j. As potências matriz de uma matriz quadrada de ordem (n x n) são: A2 = A*A; An = A*A*...*A (n vezes) Determinante de uma matriz: denotado por det (A) ou │A│, é um número que está associado a essa matriz calculado da seguinte forma: Caso 1: A (a) det (A) = a; Caso 2: A det (A) = ad – BC Caso 3: A det (A) Repetimos as duas primeiras colunas após a terceira coluna, traçamos 3 diagonais em cada sentido, sendo as linhas vermelhas com sinal negativo e as verdes com sinal positivo: 1 2 3 4 5 6 1 = - c*e*g 4 = + a*e*i 2 = - a*f*h 5 = + b*f*g 3 = - b*d*i 6 = + c*d*h O det (A) será a somatória dos produtos indicados. det (A) = aei + bfg + cdh – ceg – afh – bdi Cofator: denotado por Δij, é definido por Δij = (-1) i+j * det (Aij), onde Aij denota a matriz obtida da matriz A suprimindo-se a linha i e a coluna j. a b c d a b c d e f g h i a b c a b d e f d e g h i g h Álgebra Linear Centro Universitário Estácio de Sá Igor Soares Revisão para AV1 | Brasília - 2017 Regra de Laplace: Escolher uma linha ou coluna Se a linha i da matriz for escolhida, então: det (A) = ai1* Δi1 + ai2* Δi2 + ... + ain* Δin Propriedades do determinante: Sejam A e B matrizes quadradas na ordem n. det (A t ) = det (A) det (k*A) = k n *det (A), sendo k um número real det (A*B) = det (A) * det (B) Se A possui linhas (colunas) iguais ou proporcionais, então det (A) = 0 Se trocarmos as posições de duas linhas (colunas) de A, o seu determinante fica multiplicado por (-1). Se A é uma matriz triangular seu determinante é o produto dos elementos da diagonal principal. Se somarmos a uma linha (ou coluna) de A um múltiplo de outra linha (ou coluna), o determinante da nova matriz é igual ao de A.
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