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MATRIZ Matriz Podemos dizer que uma matriz é uma tabela com colunas (vertical) e linhas (horizontal). Então chamamos de matriz toda tabela m x n sendo que m e n podem assumir qualquer valor natural menos o zero. Sendo que m é o número de linhas e n o número de colunas. Para representar uma matriz devemos colocar as linhas e colunas entre parênteses, chaves ou entre duas barras duplas, veja alguns exemplos: Observe que em cada matriz dos exemplos acima tem ao lado indicando o número de linhas e o de colunas da matriz, o primeiro exemplo esta indicado 2 x 3 que lê assim a matriz é de ordem dois por três. E cada número pertencente a uma matriz é o seu elemento. Se pegarmos uma matriz qualquer de ordem m x n, como iríamos representá-la? Cada elemento de uma matriz pertence a uma linha e uma coluna. Dada a matriz de ordem 3 x 2: O elemento - 5 pertence a 1ª linha e a 1ª coluna. O elemento 2 pertence a 2ª linha e 2ª coluna. Para representarmos uma matriz de ordem 2 x 2 onde não temos seus elementos definidos, representamos da seguinte forma: a11 ; a21 ; a12 ; a22 são elementos da matriz de ordem 2 x 2 (duas linhas e duas colunas). Então o elemento a21 pertence a 2ª linha e 1º coluna. Exemplo: Escreva a matriz A = (a A matriz A é de ordem 2 x 3, então podemos escrevê-la assim: i j)2 x 3 tal que ai j = 2i + j. Agora os números que ocuparam o lugar de: a11, a21, a12, a22, a13 e a23, irão depender da equação dada no enunciado: ai j = 2i + j. Então iremos calcular cada elemento sabendo que: i é a linha que o elemento pertence. j é a coluna que o elemento pertence. a11 = 2 . 1 + 1 a21 = 2 . 2 + 1 a11 = 3 a21 = 5 a12 = 2 . 1 + 2 a22 = 2 . 2 + 2 a12 = 4 a22 = 6 a13 = 2 . 1 + 3 a23 = 2 . 2 + 3 a13= 5 a23 = 7 Então os elementos que pertencem a matriz A são: TIPOS DE MATRIZES Matriz linha É toda matriz do tipo 1xn(n ∈ R*). Observe os exemplos: MATRIZ COLUNA É toda matriz do tipo mx1(m R*). MATRIZ QUADRADA É Toda matriz quadrada possui duas diagonais: • A principal, composta por elementos aij tais que i=j, isto é: Toda matriz cujo numero de linhas é igual ao numero de colunas. Assim, chamamos matriz quadrada de ordem n toda matriz do tipo n x n. Exemplos: • A secundária, em que os elementos aij são tais que, i+j = n+1. veja como são as diagonais de uma matriz quadrada do tipo 3×3. MATRIZ NULA : É toda matriz do tipo m x n cujos elementos são todos nulos. Para indicar uma matriz nula utiliza-s a notação: MATRIZ DIAGONAL É toda matriz quadrada em que os elementos não pertencentes à diagonal principal são todos nulos. Por exemplo: MATRIZ TRANSPOSTA (AT) Desse modo, se a matriz A é do tipo m x n, At é do tipo n x m. Note que a 1ª linha de A corresponde à 1ª coluna de At e a 2ª linha de A corresponde à 2ª coluna de At. MATRIZ DIAGONAL É uma matriz quadrada onde aij = 0, para i j, isto é, os elementos que não estão na diagonal principal são nulos. MATRIZ SIMÉTRICA matriz quadrada de ordem n tal que A = At . Por exemplo, é simétrica, pois a12 = a21 = 5, a13 = a31 = 6, a23 = a32 = 4, ou seja, temos sempre a ij = a ij. MATRIZ OPOSTA matriz -A obtida a partir de A trocando-se o sinal de todos os elementos de A. OPERAÇÕES COM MATRIZES Igualdade de Matrizes Duas matrizes A = (aij)mxn e B = (bij)mxn de mesma ordem, são iguais se, e somente se, aij = bij. 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 = C EXEMPLOS Observação: A + B existe se, e somente se, A e B forem do mesmo tipo PRODUTO DE UM NÚMERO REAL POR UMA MATRIZ Se é um número real, o produto desse número por uma matriz A = (aij)mxn é uma matriz B = (bij)mxn tal que bij = . aij PRODUTO DE MATRIZES Dadas duas matrizes A = (aij)mxn e B = (bij)mxn, o produto da matriz A pela matriz B, nesta ordem, somente será possível quando o número de colunas da matriz A for igual ao número de linhas da matriz B. A matriz produto (A x B)mxn terá número de linhas de A e número de colunas de B. Os elementos da matriz produto são obtidos multiplicando-se cada elemento das linhas da matriz A pelo correspondente elemento das colunas da matriz B e adicionando os produtos obtidos. Vamos multiplicar a matriz para entender como se obtém cada Cij: 1ª LINHA E 1ª COLUNA 1ª LINHA E 2ª COLUNA 2ª LINHA E 1ª COLUNA 2ª LINHA E 2ª COLUNA Assim , Observe que: Portanto , A, ou seja, para a multiplicação de matrizes não vale a propriedade comutativa. VEJAMOS OUTRO EXEMPLO COM AS MATRIZES Da definição, temos que a matriz produto A . B só existe se o número de colunas de A for igual ao número de linhas de B: A matriz produto terá o número de linhas de A (m) e o número de colunas de B(n): Se A3 x 2 e B 2 x 5 , então ( A . B ) 3 x 5 Se A 4 x 1 e B 2 x 3, então não existe o produto Se A 4 x 2 e B 2 x 1, então ( A . B ) 4 x 1
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