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Sistemas Lineares Conceitos Fundamentais Conceitos Fundamentais • Matriz quadrada: número de linhas n é igual a número de colunas m. Matriz quadrada de ordem m. Formas de Matrizes Operações Matriciais Operações Matriciais Operações Matriciais 1 (1) + 2 (2) = 5 3 (1) + 4 (2) = 11 5 (1) + 6 (2) = 17 Operações Matriciais • Duas matrizes podem ser multiplicadas se, e somente se, o número de colunas da primeira for igual ao número de linhas da segunda. • Geralmente AB ≠ BA Sistemas de equações lineares • Ax = b, onde – A é chamada matriz dos coeficientes – x é o vetor solução – b é o vetor de termos independentes Sistema triangular inferior • Apresenta a forma • Solução via substituições sucessivas. Sistema triangular superior • Apresenta a forma: • Solução via substituições retroativas Exercícios • Calcule a solução do sistema (Pag. 121, ex 2.6) 6 5 2 371 052 004 3 2 1 x x x 3,0 8,0 5,0 x Exercícios • Calcule a solução do sistema (Pag. 121, ex 2.8) 5 3 12 9 3000 3400 2610 5307 4 3 2 1 x x x x 6667,1 5000,0 6667,5 2619,2 x Sistemas equivalentes • Dois sistemas de equações lineares são ditos equivalentes quando possuem o mesmo vetor solução. Operações l-elementares Um sistema de equações lineares pode ser transformado em um outro sistema equivalente utilizando as três operações l-elementares (operações de linha) Operações l-elementares Método de eliminação de Gauss com pivotação parcial Exatidão da solução • Vetor resíduo r = b – Ax Se r = 0, então a solução é exata Exemplo Método de eliminação de Gauss com pivotação parcial • Vantagens: Evita pivô nulo, quando o sistema admite uma única solução. Valor dos multiplicadores: -1 ≤ mij ≤ 1 não amplia erros de arredondamento Exercício Uma construtora irá construir casas de madeira, alvenaria e mista em uma propriedade. A quantidade de material empregado em cada tipo de casa é: Tendo-se 9600 tábuas, 510000 tijolos e 610000 telhas, quantas casas de cada tipo (madeira, alvenaria e mista) poderão ser construídas? Tábuas Tijolos Telhas Madeira 40 1000 2000 Alvenaria 30 3000 1000 Mista 20 1000 3000 Exercício • Calcular as tensões dos nós do circuito elétrico da figura • Lei de Kirchhoff: a soma das correntes que passam em cada nó do circuito é nula. • Lei de Ohm: a corrente elétrica (em ampères) que flui do nó j para o nó k de um circuito é – sendo Vj e Vk as tensões dos nós j e k – Rjk a resistência (em ohms) no arco jk jk kj jk R VV I
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