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S E R V I Ç O P Ú B L I C O F E D E R A L – M I N I S T É R I O D A E D U C A Ç Ã O U N I V E R S I D A D E F E D E R A L D E A L F E N A S B A C H A R E L A D O I N T E R D I S C I P L I N A R E M C I Ê N C I A S E T E C N O L O G I A C A M P U S P O Ç O S D E C A L D A S 1 ÁLGEBRA LINEAR – LISTA DE EXERCÍCIOS VETORES E MATRIZES: PARTE-A 1) Resolva as seguintes equações vetoriais: a. ( ) ( ) ( ); b. ( ) ( ) ( ); c. ( ) ( ); d. ( ) ( ); e. ( ) ( ); 2) Calcule o ( ) para cada item abaixo. a. ( ) e ( ); b. ( ) e ( ); c. ( ) e ( ); 3) Para que valores de os vetores abaixo são perpendiculares? a. ( ) e ( ); b. ( ) e ( ); c. ( ) e ( ); 4) Encontre a projeção ortogonal de em , sua componente ortogonal a e a norma ‖ ‖. a. ( ) e ( ); b. ( ) e ( ); c. ( ) e ( ); 5) Mostre que ( ) e ( ) são ortogonais. 6) Sejam ( ), ( ) e ( ). Calcule as seguintes expressões: a. ( ); b. ‖ ‖( ); c. ‖( ) ‖; d. (‖ ‖ ) 7) Encontre os seguintes conjuntos: a. { ( )}; b. { ( )}; c. { ( ) ( ) }; 8) Calcule a distância entre os seguintes pontos: a. ( ) e ( ); b. ( ) e ( ); 9) Determine o comprimento da corda que liga os pontos A e B na figura abaixo: 10) Determine o comprimento do elemento AB da treliça abaixo: 11) Determine o comprimento dos arames AB, BD, e CD e o ângulo entre BD e CD. (D está no centro entre A e B). 12) Determine o ângulo na figura a seguir: 13) Use vetores e encontre os cossenos dos ângulos internos do triângulo de vértices em ( ) ( ) e ( ). 14) Mostre que ( ) ( ) e ( ) são vértices de um triângulo retângulo. Em qual vértice está o ângulo reto? 15) Dizemos que um vetor é unitário se ‖ ‖ . Podemos construir um vetor unitário apartir de qualquer vetor fazendo ‖ ‖ . Assim, encontre um vetor unitário que é ortogonal a ambos vetores ( ) e ( ). 16) Calcule a distancia entre o ponto e a reta dada: a. ; ( ); b. ( ); 17) Mostre que ‖ ‖ ‖ ‖ (‖ ‖ ‖ ‖ ). S E R V I Ç O P Ú B L I C O F E D E R A L – M I N I S T É R I O D A E D U C A Ç Ã O U N I V E R S I D A D E F E D E R A L D E A L F E N A S B A C H A R E L A D O I N T E R D I S C I P L I N A R E M C I Ê N C I A S E T E C N O L O G I A C A M P U S P O Ç O S D E C A L D A S 2 18) Mostre que se e então ( ) para quaisquer . 19) Identifique o erro nas seguintes expressões: a. ( ); b. ( ) c. ‖ ‖; d. ( ); 20) A implicação é verdadeira? Explique seu raciocínio. 1) Sejam e matrizes. Determine quais expressões matriciais estão definidas. Sendo definida, dê a ordem da matriz resultante. a. b. c. d. e. ( ) f. ( ) g. h. ( ) i. ( ) j. ( ) 2) Considerando as matrizes abaixo, calcule quando possível às expressões em cada item. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) a. b. c. ( ) d. ( ) e. f. ( ) g. ( ) h. ( ) 3) Sejam e as matrizes do exercício anterior. Usando o mínimo possível de contas, determine a entrada na linha- 2 e coluna-3 de ( ). 4) Demonstre as seguintes afirmações: a. Se e estão definidas, então e são matrizes quadradas. b. Seja uma matriz , se ( ) está definida, então e uma matriz . c. Se tem uma linha de zeros e uma matriz qualquer de modo que está definido, então também tem uma linha de zeros. 5) Encontre a matriz [ ] cujas entradas satisfazem as condições dadas e verifique se é simétrica. a. ; b. ; c. { ; d. ; 6) Encontre a matriz [ ] cujas entradas satisfazem as condições dadas. (Dê a resposta tão geral quanto possível, usando letras nas posições não nulas.) a. se ; b. se ; c. se ; d. se ; 7) Resolva a equação matricial abaixo: ( ) ( ) ( ) 8) Seja ( ), encontre todas as matrizes tais que . 9) Seja ( ), em cada item encontre ( ). a. ( ) b. ( ) c. ( ) d. ( ) ( ) 10) Mostre que se é uma matriz quadrada então: a. e são simétricas; b. é anti-simétrica; 11) Uma construtora pode construir 3 tipos de casas: A, B e C. A quantidade de material empregada em cada tipo de casa é dada pela tabela abaixo: Ferro Madeira Vidro Tinta Tijolo Tipo A 5 20 16 7 17 Tipo B 7 18 12 9 21 Tipo C 6 25 8 5 13 a. Se construir 5, 7 e 12 casas do tipo A, B e C respectivamente, quantas unidades de cada material serão empregadas? b. Os preços por unidade de Ferro, Madeira, Vidro, Tinta e Tijolo são respectivamente $15, $8, $5, $1 e $10. Qual o preço unitário de cada tipo de casa? (Dica: Use produto Matricial). c. Qual o custo total do material empregado? 12) Sejam 3 marcas de carros: J, P e U. O termo da matriz abaixo é a probabilidade de um dono de carro da linha-i mudar para o carro da coluna-j, quando compra um carro novo. Para J P U De J 0,7 0,2 0,1 P 0,3 0,5 0,2 U 0,4 0,4 0,2 A Matriz representa a probabilidade de se mudar de uma marca para outra depois de duas compras. a. Calcule e interprete. b. Qual a probabilidade de permanecer com a marca J depois de 4 compras?
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