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Livro Eletrônico Aula 09 Conhecimentos Específicos p/ SEDU-ES (Professor de Matemática) Professor: Arthur Lima 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 1 AULA 09: MATRIZES Caro aluno, seja bem-vindo a esta aula! Neste encontro vamos estudar o trecho a seguir do seu edital: Matrizes e determinantes; Conceito, igualdade, tipos, operações e propriedades das matrizes; Definição, propriedades e cálculo dos determinantes. Tenha uma excelente aula, e lembre-se de seguir meu Instagram, onde posto dicas diárias para complementar sua preparação: www.instagram.com/ProfArthurLima (@ProfArthurLima) SUMÁRIO MATRIZES ................................................................................................. 2 DETERMINANTES ....................................................................................... 4 SOLUÇÃO DE SISTEMAS LINEARES .............................................................. 6 RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS .................................................................... 11 LISTA DE QUESTÕES DESTA AULA ............................................................. 43 GABARITO DAS QUESTÕES ....................................................................... 55 PRINCIPAIS PONTOS DA AULA ................................................................... 56 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 2 MATRIZES Uma matriz Mmxn é uma tabela com m linhas e n colunas. Os elementos desta tabela são representados na forma aij, onde i representa a linha e j representa a coluna deste termo. Ex.: abaixo temos uma matriz A2x3. Veja que o termo a13, por exemplo, é igual a -3: 7 4 3 2 1 0 A �ª º « »�¬ ¼ Dizemos que a ordem desta matriz é 2x3. A partir dela, podemos criar a matriz transposta AT, que é construída trocando a linha de cada termo pela sua coluna, e a coluna pela linha. Repare que a ordem de AT é 3x2: 7 2 4 1 3 0 TA �ª º« » « »« »�¬ ¼ Uma matriz é quadrada quando possui o mesmo número de linhas e colunas. Ex.: abaixo temos uma matriz quadrada de ordem 3: 1 3 0 3 1 5 0 5 1 A ª º« » « »« »¬ ¼ Esta matriz possui uma diagonal principal, que neste exemplo é formada pelos números 1. A outra diagonal é dita secundária. Repare que, em relação à diagonal principal, os demais termos dessa matriz são simétricos. Veja que, em uma matriz simétrica, a transposta é igual à matriz original, isto é, AT = A. Dizemos, portanto, que uma matriz é simétrica quando os termos de um lado da diagonal principal são IGUAIS aos termos correspondentes do outro lado desta diagonal. De forma análoga, dizemos que uma matriz 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 3 é antissimétrica quando os termos de um lado da diagonal principal são o OPOSTO dos termos do outro lado da diagonal principal. Isto é, se tivéssemos 3 de um lado da diagonal, precisaríamos ter -3 do outro lado, e assim por diante, para construir uma matriz antissimétrica. Para somar ou subtrair duas matrizes, basta somar ou subtrair os termos correspondentes. Repare que as matrizes precisam ser de mesma ordem. Ex.: 1 3 0 1 3 0 2 6 0 3 1 5 3 1 5 6 2 10 0 5 1 0 5 1 0 10 2 ª º ª º ª º« » « » « »� « » « » « »« » « » « »¬ ¼ ¬ ¼ ¬ ¼ Para multiplicar um número por uma matriz, basta multiplicar cada termo da matriz por aquele número. Ex: 1 3 0 10 30 0 10 3 1 5 30 10 50 0 5 1 0 50 10 ª º ª º« » « »u « » « »« » « »¬ ¼ ¬ ¼ Ao multiplicar 2 matrizes, cada termo da nova matriz é formado pela soma das multiplicações de cada termo de uma linha da primeira matriz por cada termo de uma coluna da segunda matriz. Veja: 1 2 7 4 3 7 1 4 0 ( 3) ( 1) 7 ( 2) 4 1 ( 3) 0 10 10 0 1 2 1 0 2 1 1 0 0 ( 1) ( 2) ( 2) 1 1 0 0 2 5 1 0 �ª º� u � u � � u � u � � u � � u �ª º ª º ª º« »u « » « » « »« »� � u � u � u � � u � � u � u �¬ ¼ ¬ ¼ ¬ ¼« »�¬ ¼ Repare que multiplicamos uma matriz de ordem 2x3 por outra de ordem 3x2, e obtivemos uma matriz 2x2. Veja que só é possível multiplicar 2 matrizes se o número de colunas da primeira for igual ao número de linhas da segunda. E a ordem da matriz resultado será formada pelo número de linhas da primeira e o número de colunas da segunda. Além disso, a multiplicação de matrizes não é comutativa, isto é, AxB não é, necessariamente, igual a BxA. Veja que: 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 4 1 2 11 2 3 7 4 3 0 1 2 1 0 2 1 0 1 0 7 4 3 � �ª º ª º�ª º« » « »u �« »« » « »�¬ ¼« » « »� � �¬ ¼ ¬ ¼ &KDPDPRV�GH�PDWUL]� ,GHQWLGDGH� GH� RUGHP� ³Q´� D�PDWUL]� TXDGUDGD� que possui todos os termos da diagonal principal iguais a 1, e todos os demais termos iguais a zero. Veja a matriz identidade de ordem 3: 3 1 0 0 0 1 0 0 0 1 I ª º« » « »« »¬ ¼ Dada uma matriz A, chamamos de inversa de A, ou A-1, a matriz tal que: A x A-1 = I (matriz identidade) Como veremos a seguir, nem toda matriz quadrada possui inversa, isto é, nem toda matriz quadrada é inversível. DETERMINANTES O determinante de uma matriz é um número a ela associado. Aqui estamos tratando apenas de matrizes quadradas. Em uma matriz quadrada de ordem 1, o determinante é o próprio termo que forma a matriz. Ex.: Se [3]A , então det(A) = 3 Em uma matriz quadrada de ordem 2, o determinante é dado pela subtração entre o produto da diagonal principal e o produto da diagonal secundária. Veja: Se 5 1 7 2 A ª º « »¬ ¼ , então det(A) = 5x2 ± 1x7 = 3 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 5 Em uma matriz quadrada de ordem 3, o determinante é calculado da seguinte forma: det a b c d e f aei bfg cdh ceg bdi afh g h i § ·¨ ¸ � � � � �¨ ¸¨ ¸© ¹ Exemplificando: Se 1 2 3 0 4 5 1 3 0 A ª º« » « »« »¬ ¼ , então det(A) = 1x4x0 + 2x5x1 + 3x0x3 ± 3x4x1 ± 2x0x0 ± 1x5x3 = -17 Resumidamente, as principais propriedades do determinante são: - o determinante de A é igual ao de sua transposta AT - se uma fila (linha ou coluna) de A for toda igual a zero, det(A) = 0 - se multiplicarmos todos os termos de uma linha ou coluna de A por um YDORU�³N´��R�GHWHUPLQDQWH�GD�PDWUL]�VHUi�WDPEpP�PXOWLSOLFDGR�SRU�N� - se multiplicarmos todos os termos de uma maWUL]�SRU�XP�YDORU� ³N´��R� determinante será multiplicado por kn, onde n é a ordem da matriz; - se trocarmos de posição duas linhas ou colunas de A, o determinante da nova matriz será igual a ±det(A); - se A tem duas linhas ou colunas iguais, então det(A) = 0 - sendo A e B matrizes quadradas de mesma ordem, det(AxB) = det(A) x det(B) - uma matriz quadrada A é inversível se, e somente se, det( ) 0A z - se A éuma matriz inversível, det(A-1) = 1/det(A) 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 6 SOLUÇÃO DE SISTEMAS LINEARES Os conceitos de matrizes e determinantes vistos acima tem uma aplicação importante na resolução de sistemas lineares. Vamos trabalhar com o sistema abaixo, que possui 3 variáveis (x, y e z) e 3 equações: 2x + y + z = 4 x ± y + z = 1 x + y = 2 Já aprendemos a resolver este sistema através do método da substituição (que tal praticá-lo aqui?). Aqui veremos como resolver aplicando os conceitos de matrizes e determinantes. Os números que multiplicam as variáveis x, y e z em cada equação são chamados de coeficientes. Podemos reescrever este sistema de equações em forma matricial, separando os coeficientes em uma primeira matriz, as variáveis na segunda e os resultados na terceira. Veja: 2 1 1 4 1 1 1 1 1 1 0 2 x y z ª º ª º ª º« » « » « »� u « » « » « »« » « » « »¬ ¼ ¬ ¼ ¬ ¼ Para obtermos os valores de x, y e z, devemos: Î Calcular o determinante da primeira matriz (matriz dos coeficientes), que chamaremos de D. Isto é, 2 1 1 det 1 1 1 1 1 0 D § ·¨ ¸ �¨ ¸¨ ¸© ¹ Î Substituir os coeficientes de x da primeira matriz (isto é, a primeira coluna) pelos valores da matriz de resultados, obtendo o determinante desta nova matriz, que chamaremos de Dx. Isto é, 4 1 1 det 1 1 1 2 1 0 Dx § ·¨ ¸ �¨ ¸¨ ¸© ¹ 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 7 Î Substituir os coeficientes de y da primeira matriz pelos valores da matriz de resultados, e obter Dy: 2 4 1 det 1 1 1 1 2 0 Dy § ·¨ ¸ ¨ ¸¨ ¸© ¹ Î Repetir o procedimento, obtendo Dz: 2 1 4 det 1 1 1 1 1 2 D § ·¨ ¸ �¨ ¸¨ ¸© ¹ Desta forma, os valores x, y e z que representam a solução deste sistema linear serão: Dx x D , Dyy D e Dzz D Podemos ainda classificar o sistema quanto à possibilidade ou não de encontrar uma solução. Se: a) D diferente de 0, então o sistema é possível e determinado Æ podemos obter valores únicos para x, y e z; b) D = Dx = Dy = Dz = 0, então o sistema é possível e indeterminado Æ existem infinitos valores possíveis para x, y e z; c) D = 0 e pelo menos um dos demais determinantes (Dx, Dy e/ou Dz) for diferente de zero, então o sistema é impossível Æ não existem valores x, y e z que resolvem o sistema. Vejamos uma questão sobre o assunto para você praticar esses conceitos: 1. ESAF ± AFRFB ± 2009) Com relação ao sistema , 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 8 onde 3 z + 2 �0 e 2 x + y �0 , pode-se, com certeza, afirmar que: a) é impossível. b) é indeterminado. c) possui determinante igual a 4. d) possui apenas a solução trivial. e) é homogêneo. RESOLUÇÃO: Observe que 2 1 1 3 2 2 x y z z x y � � � � pode ser separada nas duas equações abaixo: 2 1 3 2 x y z � � e 1 1 2 z x y � � Reescrevendo-as de modo a eliminar as frações, temos: 2 3 2x y z� � e 1 2z x y� � Para montar o sistema linear, devemos colocar todas as variáveis de um lado da igualdade e o termo constante do outro lado. Fazendo isso com as equações acima, temos: 2 3 2x y z� � e 2 1x y z� � Assim, o nosso sistema linear é formado pelas 3 equações abaixo: 1 2 3 2 2 1 x y z x y z x y z � � ° � � ®° � � ¯ 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 9 Para podemos classificar este sistema, devemos montar as matrizes dos coeficientes, para obter D, e as matrizes necessárias para obter Dx, Dy e Dz. Veja: 1 1 1 2 1 3 2 1 1 D � � � Calculando este determinante: D = 1 x (-1) x (-1) + 1 x (-3) x 2 + 1 x 2 x 1 ± 1 x (-1) x 2) ± 1 x 2 x (- 1) ± 1 x (-3) x 1 D = 1 ± 6 + 2 + 2 + 2 + 3 D = 4 Portanto, o determinante do sistema é igual a 4, o que já nos permite assinalar a alternativa C. Por fins didáticos, vamos obter Dx, Dy e Dz e classificar o sistema. Para obter Dx devemos substituir a primeira coluna (que possui os coeficientes da variável x em cada equação) pelos termos constantes: 1 1 1 2 1 3 1 3 2 1 3 2 6 1 1 1 Dx � � � � � � � � Para obter Dy devemos substituir a segunda coluna de D (coeficientes de y) pelos elementos constantes: 1 1 1 2 2 3 2 6 2 4 3 2 5 2 1 1 Dy � � � � � � � � � De maneira análoga podemos obter Dz: 1 1 1 2 1 2 1 4 2 2 2 2 3 2 1 1 Dz � � � � � � � 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 10 Como 0D z , estamos diante de um sistema possível e determinado. Isto é, certamente será possível obter valores únicos para x, y e z que atendam as 3 equações ao mesmo tempo. Esses valores são: 6 1,5 4 Dx x D 5 1, 25 4 Dyy D � � 3 0,75 4 Dz z D Para conferir se não erramos os cálculos, podemos testar a primeira equação, substituindo os valores de x, y e z que encontramos: x + y + z = 1,5 + (-1,25) + 0,75 = 1 Resposta: C 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 11 RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS Chegou a hora de praticarmos tudo o que trabalhamos nesta aula. Procure sempre tentar resolver os exercícios antes de ler as minhas resoluções, ok? E marque aqueles exercícios que geraram maior dificuldade para que você possa revisá-los posteriormente. Além disso, se você já está em uma fase mais avançada dos estudos, CRONOMETRE o tempo gasto, para ter uma ideia se você está dentro do esperado para a sua prova. 2. CESPE ± IBAMA ± 2013) Julgue os itens subsequentes, relacionados a problemas aritméticos, geométricos e matriciais. ( ) Considere que A e B sejam matrizes distintas, de ordem 2 × 2, com entradas reais e, em cada matriz, três das quatro entradas sejam iguais a zero. Além disso, considere também que A × A = B × B = A × B = O, em que O é a matriz nula, isto é, a matriz em que todas as entradas são iguais a zero. Nesse caso, necessariamente, A = O ou B = O. RESOLUÇÃO: ERR$'2��,PDJLQH�TXH�WHPRV�DV�PDWUL]HV�DEDL[R��RQGH�³D´�H�³E´�VmR� números diferentes de zero: 0 0 0 A a ª º « »¬ ¼ 0 0 0 B b ª º « »¬ ¼ Note que A × A = 0, B × B = 0 e A × B = 0. Portanto, não é necessário que todas as entradas das matrizes A e B sejam iguais a zero. Item ERRADO. 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br12 Resposta: E 3. ESAF ± RECEITA FEDERAL ± 2012) As matrizes, A, B, C e D são quadradas de quarta ordem. A matriz B é igual a 1/2 da matriz A, ou seja: B = 1/2 A. A matriz C é igual a matriz transposta de B, ou seja: C = Bt. $� PDWUL]� '� p� GH¿QLGD� D� SDUWLU� GD� PDWUL]� &�� D� ~QLFD� GLIHUHQoD� HQWUH� essas duas matrizes é que a matriz D tem como primeira linha a primeira linha de C multiplicada por 2. Sabendo-se que o determinante da matriz A é igual a 32, então a soma dos determinantes das matrizes B, C e D é igual a a) 6. b) 4. c) 12. d) 10. e) 8. RESOLUÇÃO: Aqui devemos lembrar as propriedades dos determinantes. Sendo B = ½ x A, então detB = (1/2)4 x detA = (1/16) x 32 = 2. Sendo C a matriz transposta de B, então detC = detBt = detB = 2. Como a única diferença entre C e D é que a matriz D tem como primeira linha a primeira linha de C multiplicada por 2, então detD = 2 x detC = 4. Portanto, a soma dos determinantes das matrizes B, C e D é igual a: 2 + 2 + 4 = 8 RESPOSTA: E 4. ESAF ± RECEITA FEDERAL ± 2012) Dada a matriz A = 2 1 0 1 § ·¨ ¸© ¹ , o determinante de A5 é igual a a) 20. 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 13 b) 28. c) 32. d) 30. e) 25. RESOLUÇÃO: Observe que o determinante de A é: det(A) = 2.1 ± 1.0 = 2 Entre as propriedades do determinante que estudamos, vimos que: - sendo A e B matrizes quadradas de mesma ordem, det (AxB) = detA x detB; De maneira análoga, det(A x A) = detA x detA ou seja, det(A2) = (detA)2 Generalizando, podemos dizer que: det(An) = (detA)n (se preferir, grave mais essa propriedade!) Logo, det(A5) = (detA)5 = 25 = 32 RESPOSTA: C 5. ESAF ± MINISTÉRIO DA FAZENDA ± 2012) Dadas as matrizes A = 2 3 1 3 § ·¨ ¸© ¹ e B = 2 4 1 3 § ·¨ ¸© ¹ , calcule o determinante do produto A.B. a) 8 b) 12 c) 9 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 14 d) 15 e) 6 RESOLUÇÃO: Lembrando que det(A x B) = detA x detB, podemos inicialmente calcular: detA = 2.3 ± 3.1 = 3 detB = 2.3 ± 4.1 = 2 Logo, det(AxB) = detA x detB = 3 x 2 = 6 RESPOSTA: E 6. ESAF ± STN ± 2012) Dado o sistema de equações lineares 2 4 6 3 6 9 x y x y � ® � ¯ é correto D¿UPDU�TXH� a) o sistema não possui solução. b) o sistema possui uma única solução. c) x = 1 e y = 2 é uma solução do sistema. d) o sistema é homogêneo. e) o sistema possui mais de uma solução. RESOLUÇÃO: Para avaliarmos se o sistema possui solução (e quantas), devemos calcular os determinantes: 2 4 2.6 4.3 0 3 6 D � Como o determinante D é igual a zero, só temos duas opções: ou o sistema é indeterminado (possuindo infinitas soluções) ou o sistema é impossível (não possuindo soluções). 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 15 Para calcular o valor de Dx, devemos substituir a coluna dos coeficientes de x pelos valores que se encontram após a igualdade. Assim, 6 4 6.6 4.9 0 9 6 Dx � De maneira análoga podemos obter Dy: 2 6 2.9 6.3 0 3 9 D � Repare que Dy, Dx e D são iguais a zero, o que caracteriza um sistema INDETERMINADO, ou seja, que possui infinitas soluções. Temos, portanto, o gabarito na alternativa E. Dica: você poderia ter notado desde o início que o sistema era LQGHWHUPLQDGR�VH�SHUFHEHVVH�TXH�DV�GXDV�HTXDo}HV�VmR�³P~OWLSODV´�XPD� da outra. Dividindo todos os termos da primeira por 2, ficamos com x + 2y = 3. Da mesma forma, dividindo todos os termos da segunda por 3, ficamos com x + 2y = 3. Ou seja, na realidade não temos duas equações, mas apenas uma! Quando temos uma única equação e duas incógnitas, teremos infinitas soluções. RESPOSTA: E 7. ESAF ± DNIT ± 2012) A soma dos valores de x e y que solucionam o sistema de equações 2 7 2 5 x y x y � ® � ¯ é igual a: a) 6 b) 4 c) 3 d) 2 e) 5 RESOLUÇÃO: 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 16 Vamos aplicar o método da substituição, que consiste em isolar uma variável em uma equação e então substituir a expressão resultante na equação seguinte. Vejamos: - isolando x na primeira equação temos: x = 7 ± 2y - substituindo na segunda: 2.(7 ± 2y) + y = 5 14 ± 4y + y = 5 9 = 3y y = 3 Logo, X = 7 ± 2y x = 7 ± 2.3 x = 1 Assim, a soma de x com y é 1 + 3 = 4. RESPOSTA: B 8. ESAF ± RECEITA FEDERAL ± 2009) Considere uma esfera, um cone, um cubo e uma pirâmide. A esfera mais o cubo pesam o mesmo que o cone. A esfera pesa o mesmo que o cubo mais a pirâmide. Considerando ainda que dois cones pesariam o mesmo que três pirâmides, quantos cubos pesa a esfera? a) 4 b) 5 c) 3 d) 2 e) 1 RESOLUÇÃO: 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 17 Vamos escrever equações a partir das informações do enunciado: - A esfera mais o cubo pesam o mesmo que o cone: Esfera + Cubo = Cone - A esfera pesa o mesmo que o cubo mais a pirâmide: Esfera = Cubo + Pirâmide ou seja, Esfera ± Cubo = Pirâmide - Dois cones pesariam o mesmo que três pirâmides: 2 x Cone = 3 x Pirâmide Como o enunciado quer uma relação entre o Cubo e a Esfera, vamos tentar chegar a uma equação contendo apenas essas duas figuras. 1D�~OWLPD� HTXDomR�� SRGHPRV� VXEVWLWXLU� ³&RQH´� SRU� ³(VIHUD���&XER´�� GH� acordo com a primeira equação. Da mesma forma, podemos substituir ³3LUkPLGH´� SRU� ³(VIHUD� ± &XER´�� GH� DFRUGR� FRP� D� VHJXQGD� HTXDomR�� Assim: 2 x (Esfera + Cubo) = 3 x (Esfera ± Cubo) 2 x Esfera + 2 x Cubo = 3 x Esfera ± 3 x Cubo 3 x Cubo + 2 x Cubo = 3 x Esfera ± 2 x Esfera 5 x Cubo = Esfera Logo, a esfera pesa o mesmo que 5 cubos. Resposta: B 9. ESAF ± MINISTÉRIO DA FAZENDA ± 2013) Em uma secretaria do Ministério da Fazenda, trabalham 63 pessoas. A razão entre o número de homens e o número de mulheres é igual 4/5. A diferença entre o número de mulheres e o número de homens que trabalham nessa secretaria é igual a: a) 8 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 18 b) 7 c) 6 d) 9 e) 5 RESOLUÇÃO: Seja H o número de homens. Como H + M = 63 pessoas, então M = 63 ± H. A razão entre H e M é de 4/5, ou seja, H / M = 4 / 5 H / (63 ± H) = 4 / 5 5H = 4(63 ± H) 5H = 252 ± 4H 9H = 252 H = 252 / 9 H = 28 homens Logo, M = 63 ± H M = 63 ± 28 M = 35 mulheres A diferença entreo número de homens e mulheres é: 35 ± 28 = 7 RESPOSTA: B 10. CEPERJ ± SEFAZ/RJ ± 2010) Ana, Bia e Cléa possuem juntas 300 reais. Ana possui a metade da quantia que Bia e Cléa possuem juntas, e Bia possui a terça parte da quantia que Ana e Cléa possuem juntas. Então, Cléa possui: a) 100 reais b) 125 reais c) 150 reais d) 75 reais 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 19 e) 175 reais RESOLUÇÃO: Seja A, B e C o valor que Ana, Bia e Cléa possuem, respectivamente. A soma é 300 reais: A + B + C = 300 Ana possui a metade da quantia que Bia e Cléa possuem juntas: A = (B + C) / 2 Bia possui a terça parte da quantia que Ana e Cléa possuem juntas: B = (A + C) / 3 Esta última equação nos permite escrever: A + C = 3B. Substituindo, na primeira equação dada, A + C por 3B, temos: A + B + C = 300 3B + B = 300 B = 75 Da mesma forma, como A = (B + C)/2, então (B + C) = 2A. Substituindo B + C por 2A na primeira equação, temos: A + B + C = 300 A + 2A = 300 A = 100 Logo, podemos obter C: A + B + C = 300 100 + 75 + C = 300 C = 125 Então, Cléa possui 125 reais. Resposta: B 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA e MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 20 11. ESAF ± MINISTÉRIO DA FAZENDA ± 2012) Dado o sistema de equações lineares: 2 3 4 3 5 6 2 3 7 x y z x y z x y z � � ° � � ®° � � ¯ O valor de x + y + z é igual a a) 8. b) 16. c) 4. d) 12. e) 14. RESOLUÇÃO: 2EVHUYH� R� TXH� DFRQWHFH� VH� ³VRPDUPRV´� WRGDV� DV� HTXDo}HV�� WDQWR� do lado esquerdo como do lado direito da igualdade: (2x + 3y ± 4z) + (x ± y + 5z) + (x + 2y + 3z) = 3 + 6 + 7 4x + 4y + 4z = 16 4(x + y + z) = 16 x + y + z = 16 / 4 x + y + z = 4 Chegamos ao gabarito (C). Se você não percebesse isso, precisaria calcular o valor de x, y e z utilizando os métodos que estudamos. Só para exercitar, deixo abaixo o cálculo de x: - calcular o determinante do sistema (D): 2 3 4 1 1 5 1 2 3 D � � 2.( 1).3 3.5.1 ( 4).1.2 ( 4).( 1).1 3.1.3 2.5.2D � � � � � � � � � 6 15 8 4 9 20 32D � � � � � � � - calcular o determinante Dx: 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA 9 MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 21 3 3 4 6 1 5 7 2 3 Dx � � 3.( 1).3 3.5.7 ( 4).6.2 ( 4).( 1).7 3.5.2 3.6.3Dx � � � � � � � � � 9 105 48 28 30 54 64Dx � � � � � � � - obter x, dividindo Dx por D: x = Dx / D = (-64) / (-32) = 2 RESPOSTA: C 12. ESAF ± RECEITA FEDERAL ± 2012) Considere o sistema de equações lineares dado por: 0 2 2 1 x y z x y rz rx y z � � � � � � � Sabendo-VH�TXH�R�VLVWHPD�WHP�VROXomR�~QLFD�SDUD�U����H�U�����HQWmR�R� valor de x é igual a a) 2 r . b) 2 r � . c) 1 r . d) 1 r � . e) 2r. RESOLUÇÃO: Podemos obter o valor de x calculando o determinante do sistema (D) e o determinante substituindo os termos da coluna de x (Dx): 1 1 1 1 1 2 1 D r r � 1.( 1).1 1. . 1.2.1 1.( 1). 1.1.1 1. .2D r r r r � � � � � � � 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA 7 MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 22 21 2 1 2D r r r � � � � � � 2D r r � 0 1 1 2 1 1 2 1 Dx r � � 0.( 1).1 1. .( 1) 1.2.2 1.( 1).( 1) 1.2.1 .2.0Dx r r � � � � � � � � � 1Dx r � � Portanto, 2 1 ( 1) 1 .( 1) Dx r r x D r r r r r � � � � � � � RESPOSTA: D 13. FGV ± AUDITOR ICMS/RJ ± 2011) A soma de dois números é 120, e a razão entre o menor e o maior é 1/2. O menor número é (A) 20 . (B) 25 . (C) 30 . (D) 35 . (E) 40 . RESOLUÇÃO: Sejam A e B os dois números do enunciado. A soma deles é 120: A + B = 120 E a razão entre eles é de 1/2. Considerando que A é o menor deles, então: 1 2 A B , portanto B = 2A 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA 9 MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 23 Substituindo B por 2A na primeira equação, temos: A + 2A = 120 3A = 120 A = 40 Resposta: E 14. CESGRANRIO ± PETROBRÁS ± 2010) Em uma festa comunitária, uma barraca de tiro ao alvo dá um prêmio ao cliente de R$ 30,00, cada vez que o mesmo acerta a área central do alvo. Caso contrário, o cliente paga R$ 10,00. Um indivíduo deu 50 tiros e pagou R$ 100,00. Nessas condições, o número de vezes que ele ERROU o alvo foi a) 10 b) 20 c) 25 d) 35 e) 40 RESOLUÇÃO: Seja C o número de vezes que o jogador acertou o alvo, e E o número de vezes que ele errou. Sabemos que ao todo foram 50 jogadas, ou seja: C + E = 50 Como em cada acerto o jogador ganha 30 reais, o todo ele ganhou 30 x C reais. E, como a cada erro o jogador perde 10 reais, ao todo ele perdeu 10 x E reais. Ao todo, ele pagou 100 reais, ou seja, ficou com um saldo de -100 reais: 30C ± 10E = -100 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA 6 MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 24 Isolando C na primeira equação, temos que C = 50 ± E. Substituindo nesta última, temos: 30 x (50 ± E) ± 10E = -100 1500 ± 30E ± 10E = -100 1600 = 40E E = 40 Logo, ele errou 40 vezes. Resposta: E 15. CESGRANRIO ± BACEN ± 2010) Gabriel brinca com 24 moedas de R$ 1,00. Inicialmente, ele forma com elas três pilhas. Em seguida, dobra a segunda pilha colocando nela moedas retiradas da primeira; depois, dobra a terceira com moedas retiradas da segunda e, finalmente, dobra o que restou na primeira pilha com moedas retiradas da terceira, ficando, assim, as três pilhas com o mesmo número de moedas. O número de moedas que havia, no início, na pilha mais alta, era (A) 6 (B) 7 (C) 8 (D) 11 (E) 12 RESOLUÇÃO: Imagine que temos A moedas na primeira pilha e B moedas na segunda. Assim, a terceira pilha terá o restante, ou seja, 24 ± A ± B. Vamos repetir os passos de Gabriel: - dobrar a segunda pilha colocando nela moedas retiradas da primeira: Com isso, a segunda pilha ficou com 2B moedas, e a primeira pilha ficou com A ± B moedas. - dobrar a terceira com moedas retiradas da segunda: 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 25 Com isso, a terceira pilha ficou com 2 x (24 ± A ± B), isto é, 48 ± 2A ± 2B moedas. Já a segunda pilha ficou com: 2B ± (24 ± A ± B) = 3B + A ± 24 moedas - dobrar o que restou na primeira pilha com moedas retiradas da terceira Com isso, a primeira pilha ficou com 2 x (A ± B) = 2A ±2B moedas. Já a terceira ficou com: 48 ± 2A ± 2B ± (A ± B) = 48 ± 3A ± B moedas As três pilhas ficaram com o mesmo número de moedas. Ou seja: 2A ± 2B = 3B + A ± 24 = 48 ± 3A ± B Podemos separar duas equações: 2A ± 2B = 3B + A ± 24 3B + A ± 24 = 48 ± 3A ± B Simplificando as equações, temos: A = 5B ± 24 4B + 4A = 72 Dividindo a segunda equação por 4 temos: A = 5B ± 24 B + A = 18 Substituindo A na segunda equação pela expressão 5B ± 24 temos: B + (5B ± 24) = 18 6B = 42 B = 7 A = 11 Assim, a primeira pilha tinha 11 moedas, a segunda tinha 7 e a terceira tinha o restante, ou seja, 24 ± 11 ± 7 = 6 moedas. 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 26 O número de moedas que havia, no início, na pilha mais alta, era 11. Resposta: D 16. CESGRANRIO ± BNDES ± 2006) O valor de x no sistema é: (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 (E) 4 RESOLUÇÃO: Podemos começar isolando y na primeira equação: y = 2x + z ± 4 Agora podemos fazer essa substituição nas outras duas equações, obtendo: x + 3(2x + z ± 4) + z = 14 3x + 2(2x + z ± 4) ± 4z = 0 Simplificando-as, temos: 7x +4z = 26 7x ± 2z = 8 Isolando 7x na primeira equação, temos: 7x = 26 ± 4z. Substituindo na segunda, temos: (26 ± 4z) ± 2z = 8 18 ± 6z = 0 z = 3 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 27 Portanto, 7x = 26 ± 4.3 x = 2 y = 2x + z ± 4 y = 2.2 + 3 ± 4 y = 3 Resposta: C 17. CEPERJ ± PREF. SÃO GONÇALO ± 2011) Os irmãos Pedro e Paulo estudam no 8º ano do Ensino Fundamental e entraram em uma papelaria para comprar lápis e canetas de que precisavam para o semestre. As canetas que compraram foram todas do mesmo preço. Os lápis que compraram foram também todos do mesmo preço. Pedro comprou 2 canetas e 5 lápis e pagou R$16,50. Paulo comprou 3 canetas e 2 lápis e pagou também R$16,50. Assim, quem comprar 1 caneta e um lápis, iguais aos comprados pelos irmãos, pagará: a) R$6,00 b) R$6,20 c) R$6,50 d) R$6,75 e) R$6,90 RESOLUÇÃO: Temos duas variáveis nessa questão: o preço do lápis, que chamaremos de L, e o preço da caneta, que chamaremos de C. Para descobri-las, precisamos de 2 equações, que foram fornecidas pelo enunciado. Veja: - Pedro comprou 2 canetas e 5 lápis e pagou R$16,50. Matematicamente, podemos escrever a frase acima como: 2 5 16,50C Lu � u - Paulo comprou 3 canetas e 2 lápis e pagou também R$16,50. 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 28 Ou seja, 3 2 16,50C Lu � u Temos, portanto, 2 equações e duas variáveis, montando o sistema linear abaixo: 2 5 16,50 3 2 16,50 C L C L u � u ® u � u ¯ Para resolvê-lo usaremos o método da substituição, que consiste em isolar uma variável em uma equação e substituí-la na outra. Vamos isolar L na primeira equação: 2 5 16,50 5 16,50 2 16,50 2 5 C L L C CL u � u u � u � u Substituindo a expressão encontrada acima na segunda equação, temos: � � 3 2 16,50 16,50 23 2 16,50 5 15 2 16,50 2 82,5 15 33 4 82,5 11 49,5 4,5 C L CC C C C C C C u � u � u§ ·u � u ¨ ¸© ¹ � u � � � Como o preço da caneta é C = 4,5, podemos substituir esse valor em qualquer das equações para obter o valor de L: 16,50 2 5 16,50 2 4,5 5 7,50 1,50 5 CL L L � u � u 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 29 Portanto, quem comprar 1 caneta e 1 lápis pagará 4,50 + 1,50 = 6,00. Resposta: A. 18. FGV ± SUDENE/PE ± 2013) O time de João jogou 22 vezes no primeiro semestre deste ano. O time de João ganhou 2 jogos a mais que perdeu e empatou 3 jogos a menos que ganhou. O número de jogos que o time de João venceu foi: (A) 7. (B) 8. (C) 9. (D) 10. (E) 11. RESOLUÇÃO: Seja G, P e E o número de jogos que o time ganhou, perdeu e empatou. Assim, G + P + E = 22 Sabemos ainda que G = P + 2, ou seja, ele ganhou 2 jogos a mais do que perdeu. Também sabemos que ele empatou 3 jogos a menos que ganhou, ou seja, E = G ± 3. Na equação G = P + 2, podemos isolar P, obtendo P = G ± 2. Na primeira equação obtida, podemos substituir E por G ± 3 e substituir P por G ± 2, ficando com: G + P + E = 22 G + (G ± 2) + (G ± 3) = 22 3G ± 5 = 22 3G = 27 G = 9 Logo, o time ganhou 9 jogos. RESPOSTA: C 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 30 19. CEPERJ ± SEPLAG/RJ ± 2013) Observe atentamente as duas equações abaixo: A soma dos valores de x e y que resolvem esse sistema vale: A) 5 B) 6 C) 7 D) 8 E) 9 RESOLUÇÃO: Isolando y na segunda equação, temos: 3x + 1 = y Substituindo na primeira, temos: x + 2 (3x + 1) = 9 x + 6x + 2 = 9 7x = 7 x = 1 Logo, y = 3.1 + 1 = 4. Portanto, a soma x + y é 1 + 4 = 5. Resposta: A 20. FGV ± MPE/MS ± 2013) Uma barraca de lanches rápidos vende sanduíches de dois tipos. O tipo simples com uma fatia de carne e uma de queijo e o duplo com duas fatias de carne e duas de queijo. 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 31 Cada sanduíche simples é vendido por R$4,80 e cada duplo é vendido por R$6,00. Certo dia, João, o dono da barraca vendeu 50 sanduíches, arrecadou o total de R$266,40 e diVVH��³QmR�YHQGL�PDLV�SRUTXH�D�FDUQH� DFDERX´�� O número de fatias de carne que João tinha no estoque, nesse dia, era: (A) 60. (B) 64. (C) 68. (D) 72. (E) 76. RESOLUÇÃO: Seja S e D o número de sanduíches simples e duplos vendidos no dia. Sabemos que foram vendidos 50 sanduiches, ou seja, S + D = 50 S = 50 ± D Sabemos também que foi arrecadado 266,40 reais, sendo que a arrecadação com sanduíche simples foi S x 4,80 e com sanduíche duplo foi D x 6,00, ou seja: S x 4,80 + D x 6,00 = 266,40 (50 ± D) x 4,80 + D x 6,00 = 266,40 50 x 4,80 ± 4,80D + 6D = 266,40 240 ± 4,80D + 6D = 266,40 1,20D = 266,40 ± 240 1,20D = 26,40 D = 26,40 / 1,20 = 22 sanduiches duplos Logo, S = 50 ± D = 50 ± 22 = 28 sanduíches simples O número de fatias de carne usadas foi: Carne = 1 x 28 + 2 x 22 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 32 Carne = 72 fatias RESPOSTA: D 21. CESGRANRIO± LIQUIGAS ± 2013) Um sistema linear de três equações e três incógnitas foi reescrito em sua forma matricial, > @ > @ > @3 3 3 1 3 1.x x xA X B . A matriz dos coeficientes > @3 3xA é dada por > @3 3 1 2 3 1 0 0 1 2 x A k � O referido sistema será possível e determinado se, e apenas se, k atender a condição (A) k = -1 (B) k = 1 �&��N��� (D) k = ±1 �(��N��� RESOLUÇÃO: Para o sistema ser possível e determinado, é preciso que o determinante da matriz dos coeficientes seja diferente de zero. O determinante da matriz dada no enunciado é: 1x0x2 + 2xkx0 + (-1)x1x3 - 3x0x0 - 2x(-1)x2 - 1xkx1 = 0 + 0 -3 - 0 + 4 - k = 1 - k Para que esse determinante seja diferente de zero, precisamos que k seja diferente de 1. RESPOSTA: C 22. CESGRANRIO ± PETROBRAS ± 2010) 5 2 8 1 1 2 2 x y x yA ª º« » § · § ·« »¨ ¸ ¨ ¸« »© ¹ © ¹¬ ¼ 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 33 Qual o valor de x/y, considerando que o determinante da matriz A, representada acima, é nulo? a) 1/2 b) 1/3 c) 2/3 d) 3/5 e) 4/5 RESOLUÇÃO: O determinante é: detA = 2x . (1/2)y ± 8y . (1/2)5x Como esse determinante é nulo, isto é, detA = 0, então: 0 = 2x . (1/2)y ± 8y . (1/2)5x 2x . (1/2)y = 8y . (1/2)5x 2x . (1/2)y = (23)y . (1/2)5x 2x . (1/2)y = 23y . (1/2)5x 2x . (2-1)y = 23y . (2-1)5x 2x . 2-y = 23y . 2-5x 2x-y = 23y-5x x ± y = 3y ± 5x x + 5x = 3y + y 6x = 4y x/y = 4/6 x/y = 2/3 RESPOSTA: C 23. FUNIVERSA ± SECTEC ± 2010) Em uma investigação, na qual houve quebra de sigilo telefônico, um perito registrou o número de vezes que cada um de cinco investigados realizou uma chamada telefônica para algum dos outros. O perito identificou os investigados com os números 1, 2, 3, 4 e 5. Denotando por N a matriz na qual cada elemento aij 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 34 corresponde ao número de vezes que o investigado i realizou um chamado para o investigado j. 0 4 2 4 2 3 0 3 1 5 5 3 0 5 1 2 4 4 0 2 5 1 2 2 0 N § ·¨ ¸¨ ¸¨ ¸ ¨ ¸¨ ¸¨ ¸© ¹ O perito selecionará, ao acaso, uma ligação, entre as registradas na matriz N, para ouvi-la. A probabilidade de que o investigado de número 2 seja um dos envolvidos na ligação telefônica selecionada é igual a a) 0,20 b) 0,40 c) 0,50 d) 0,55 e) 0,60 RESOLUÇÃO: O total de ligações é dado pela soma dos termos dessa matriz, que totalizam 60. Deste total, o investigado 2 está envolvido nas ligações presentes na linha 2 (ligações que ele fez) ou na coluna 2 (ligações que ele recebeu): 0 4 2 4 2 3 0 3 1 5 5 3 0 5 1 2 4 4 0 2 5 1 2 2 0 N § ·¨ ¸¨ ¸¨ ¸ ¨ ¸¨ ¸¨ ¸© ¹ Somando essas ligações, temos 24 chamadas onde o investigado 2 estava envolvido. A probabilidade de selecionar uma delas é: P = 24 / 60 = 4 / 10 = 0,4 RESPOSTA: B 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 35 24. FUNIVERSA ± IFB ± 2012) Considerando que 2 10 7 4 4 6 x y z § · § · § ·¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸� � �¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸�© ¹ © ¹ © ¹ , então os valores de x, y e z são, respectivamente a) 12, -11, -2 b) 2, 11, -12 c) -12, 11, 2 d) 2, -11, 12 e) 11, 12, -2 RESOLUÇÃO: Ao subtrair duas matrizes, basta subtrair os termos equivalentes. Ou seja, x ± 2 = 10 Æ x = 12 y ± (-7) = -4 Æ y = -11 z ± 4 = -6 Æ z = -2 RESPOSTA: A 25. FUNIVERSA ± IFB ± 2012) O determinante da matriz 3 2 2 4 0 4 5 3 1 � � , de acordo com a regra de Sarrus, é igual a a) 36 b) 42 c) 68 d) 92 e) 108 RESOLUÇÃO: Esse determinante é dado por: 3x0x1 + 2x4x5 + 4x(-3)x(-2) ± (-2)x0x5 ± 3x4x(-3) ± 2x4x1 = 0 + 40 + 24 + 0 + 36 ± 8 = 92 RESPOSTA: D 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 36 26. ESAF ± RECEITA FEDERAL ± 2014) A matriz quadrada A, definida genericamente por A = aij, é dada por a11 = 0; a12 = - 4; a13 = 2; a21 = x; a22 = 0; a23 = (1 - z); a31 = y; a32 = 2z e, por último, a33 = 0. Desse modo, para que a matriz A seja uma matriz antissimétrica, os valores de a21, a23, a31 e a33 deverão ser, respectivamente, iguais a: a) 4; -2; -2; -2. b) 4; -2; 2; -2. c) 4; 2; -2; -2. d) -4; -2; 2; -2. e) -4; -2; -2; -2. RESOLUÇÃO: Desenhando a matriz do enunciado: 0 4 2 0 1 2 0 x z y z �ª º« »�« »« »¬ ¼ Uma matriz é antissimétrica quando os termos de um lado da diagonal principal são o OPOSTO dos termos do outro lado da diagonal principal. Se essa matriz é antissimétrica, então: x = -(-4) = 4 y = -2 2z = -(1-z) Æ z = -1 Portanto, ficamos com a matriz: 0 4 2 4 0 2 2 2 0 �ª º« »« »« »� �¬ ¼ Resposta: C 27. FUNDATEC ± SEFAZ/RS ± 2014) O determinante da matriz 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 37 A) -32. B) -26. C) 14. D) 16. E) 28. RESOLUÇÃO: Vamos aproveitar essa questão para ver como calcular o determinante de uma matriz 4x4. O primeiro passo é calcular os COFATORES de cada termo de uma linha ou de uma coluna. O cofator de um termo aij de uma matriz é simbolizado por Aij, e é dado pela multiplicação de (-1)i+j pelo determinante da matriz formada TXDQGR�WLUDPRV�D�OLQKD�³L´�H�D�FROXQD�³M´�GD�PDWUL]�RULJLQDO�� Calculando os cofatores dos termos da primeira coluna, com base nesta definição, temos: 1 1 11 3 1 0 ( 1) det 3 2 1 1 1 4 A � ª º« » � u � « »« »¬ ¼ 1 x 34 = 34 2 1 21 2 1 0 ( 1) det 3 2 1 1 1 4 A � ª º« » � u � « »« »¬ ¼ (-1) x 27 = -27 3 1 31 2 1 0 ( 1) det 3 1 0 1 1 4 A � ª º« » � u « »« »¬ ¼ 1 x (-4) = -4 4 1 41 2 1 0 ( 1) det 3 1 0 3 2 1 A � ª º« » � u « »« »�¬ ¼ (-1) x (-1) = 1 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 38 O determinante da matriz A é dado pela soma das multiplicações entre cada termo da coluna escolhida (no caso, a primeira coluna) e o seu respectivo cofator. Portanto, o determinante da matriz é: detA = a11 x A11 + a21 x A21 + a31 x A31 + a41 x A41 detA = 1 x 34 + 2 x (-27) + 2 x (-4) + 2 x 1 detA = -26 RESPOSTA: B 28. FUNDATEC ± SEFAZ/RS ± 2014) Sendo o cofator do elemento a23 da matriz transposta de A multiplicado pelo determinante da matriz inversa de B corresponde a: a) -3 b) 1 6 c) 1 4 d) 1 2 e) 2 RESOLUÇÃO: Veja que: detB = 2 x (-3) ± 0 x 4 = -6 Portanto, o determinante da inversa de B é: detB-1 = 1 / detB = 1 / (-6) = -1/6 A matriz transposta de A é: 2 3 1 1 1 1 1 2 1 tA ª º«» �« »« »�¬ ¼ 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 39 O cofator a23 é dado pela fórmula: a23 = (-1)2+3 x D23 Onde D23 é o determinante da matriz A quando se retira a linha 2 e a coluna 3, ou seja, quando resta: 2 3 1 2 ª º« »¬ ¼ Note que D23 = 2 x 2 ± 3 x 1 = 1. Logo, Cofator a23 = (-1)5 x 1 = -1 Logo, Cofator a23 x detB-1 = -1 x (-1/6) = 1/6 RESPOSTA: B 29. ESAF ± AUDITOR MTE ± 2010) Seja y um ângulo medido em graus WDO�TXH����\������FRP�\������$R�PXOWLSOLFDUPRV�D�PDWUL]�DEDL[R� SRU�Į��VHQGR�Į�����TXDO�R�GHWHUPLQDQWH�GD�PDWUL]�UHVXOWDQWH" a) Į cos y. b) Į2 tg y. c) Į sen y. d) 0. e) - Į sen y. RESOLUÇÃO: O determinante da matriz do enunciado é: 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 40 det = 1.tgy.cosy + tgy.1.cosy + Į�VHQ\���± 1.tgy.cosy ± 1.seny.1 ± tgy. Į�FRV\ Lembrando que tgy = seny/cosy, temos: det = 1.( seny/cosy).cosy + (seny/cosy).1.cosy + Į.seny.1 ± 1. (seny/cosy).cosy ± 1.seny.1 ± (seny/cosy). Į.cosy det = seny + seny + Į.seny ± seny ± seny ± seny. Ƨ det = 0 Multiplicando cada termo da matriz por Į�� R� GHWHUPLQDQWH� ILFD� PXOWLSOLFDGR�SRU�Į3, por se tratar de uma matriz de ordem 3. Ocorre que Į3 x 0 = 0, portanto o determinante final continua sendo igual a zero. RESPOSTA: D 30. CESPE ± IBAMA ± 2013) Julgue os itens subsequentes, relacionados a problemas aritméticos, geométricos e matriciais. ( ) Considere que A e B sejam matrizes distintas, de ordem 2 × 2, com entradas reais e, em cada matriz, três das quatro entradas sejam iguais a zero. Além disso, considere também que A × A = B × B = A × B = O, em que O é a matriz nula, isto é, a matriz em que todas as entradas são iguais a zero. Nesse caso, necessariamente, A = O ou B = O. ( ) Se A, B e C são números reais, com C z 1 e A + BC = B + AC, então, necessariamente, A = B. RESOLUÇÃO: ( ) Considere que A e B sejam matrizes distintas, de ordem 2 × 2, com entradas reais e, em cada matriz, três das quatro entradas sejam iguais a zero. Além disso, considere também que A × A = B × B = A × B = O, em que O é a matriz nula, isto é, a matriz em que todas as entradas são iguais a zero. Nesse caso, necessariamente, A = O ou B = O. 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 41 ER5$'2��,PDJLQH�TXH�WHPRV�DV�PDWUL]HV�DEDL[R��RQGH�³D´�H�³E´�VmR� números diferentes de zero: 0 0 0 A a ª º « »¬ ¼ 0 0 0 B b ª º « »¬ ¼ Note que A × A = 0, B × B = 0 e A × B = 0. Portanto, não é necessário que todas as entradas das matrizes A e B sejam iguais a zero. Item ERRADO. ( ) Se A, B e C são números reais, com Cz 1 e A + BC = B + AC, então, necessariamente, A = B. Desenvolvendo a expressão dada, temos: A + BC = B + AC A ± AC = B ± BC A x (1 ± C) = B x (1 ± C) Sendo C z 1, podemos dividir ambos os lados dessa expressão por (1 ± C), obtendo: A = B Item CORRETO. Resposta: E C 31. ESAF ± ANAC ± 2016) Dada a matriz o determinante da matriz 2A é igual a a) 40. b) 10. c) 18. d) 16. e) 36. 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 42 RESOLUÇÃO: O determinante da matriz A é: d = 2x1x4 + 1x1x3 + 0x1x1 ± 3x1x0 ± 1x1x4 ± 2x1x1 d = 8 + 3 + 0 ± 0 ± 4 ± 2 d = 5 O determinante da matriz 2A é dado por 23 x 5 = 8 x 5 = 40. Veja que bastava notar que A era uma matriz de 3ª ordem, de modo que ao multiplicar essa matriz por um número (2), o seu determinante fica multiplicado por 2n, onde n é a ordem da matriz. Resposta: A Fim de aula. Até o próximo encontro! Abraço, Prof. Arthur Lima 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 43 LISTA DE QUESTÕES DESTA AULA 1. ESAF ± AFRFB ± 2009) Com relação ao sistema, onde 3 z + 2 �0 e 2 x + y �0 , pode-se, com certeza, afirmar que: a) é impossível. b) é indeterminado. c) possui determinante igual a 4. d) possui apenas a solução trivial. e) é homogêneo. 2. CESPE ± IBAMA ± 2013) Julgue os itens subsequentes, relacionados a problemas aritméticos, geométricos e matriciais. ( ) Considere que A e B sejam matrizes distintas, de ordem 2 × 2, com entradas reais e, em cada matriz, três das quatro entradas sejam iguais a zero. Além disso, considere também que A × A = B × B = A × B = O, em que O é a matriz nula, isto é, a matriz em que todas as entradas são iguais a zero. Nesse caso, necessariamente, A = O ou B = O. 3. ESAF ± RECEITA FEDERAL ± 2012) As matrizes, A, B, C e D são quadradas de quarta ordem. A matriz B é igual a 1/2 da matriz A, ou seja: B = 1/2 A. A matriz C é igual a matriz transposta de B, ou seja: C = Bt�� $� PDWUL]� '� p� GH¿QLGD� D� SDUWLU� GD� PDWUL]� &�� D� ~QLFD� GLIHUHQoD� HQWUH� essas duas matrizes é que a matriz D tem como primeira linha a primeira linha de C multiplicada por 2. Sabendo-se que o determinante da matriz A 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 44 é igual a 32, então a soma dos determinantes das matrizes B, C e D é igual a a) 6. b) 4. c) 12. d) 10. e) 8. 4. ESAF ± RECEITA FEDERAL ± 2012) Dada a matriz A = 2 1 0 1 § ·¨ ¸© ¹ , o determinante de A5 é igual a a) 20. b) 28. c) 32. d) 30. e) 25. 5. ESAF ± MINISTÉRIO DA FAZENDA ± 2012) Dadas as matrizes A = 2 3 1 3 § ·¨ ¸© ¹ e B = 2 4 1 3 § ·¨ ¸© ¹ , calcule o determinante do produto A.B. a) 8 b) 12 c) 9 d) 15 e) 6 6. ESAF ± STN ± 2012) Dado o sistema de equações lineares 2 4 6 3 6 9 x y x y � ® � ¯ p�FRUUHWR�D¿UPDU�TXH� a) o sistema não possui solução. b) o sistema possui uma única solução. 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 45 c) x = 1 e y = 2 é uma solução do sistema. d) o sistema é homogêneo. e) o sistema possui mais de uma solução. 7. ESAF ± DNIT ± 2012) A soma dos valores de x e y que solucionam o sistema de equações 2 7 2 5 x y x y � ® � ¯ é igual a: a) 6 b) 4 c) 3 d) 2 e) 5 8. ESAF ± RECEITA FEDERAL ± 2009) Considere uma esfera, um cone, um cubo e uma pirâmide. A esfera mais o cubo pesam o mesmo que o cone. A esfera pesa o mesmo que o cubo mais a pirâmide. Considerando ainda que dois cones pesariam o mesmo que três pirâmides, quantos cubos pesa a esfera? a) 4b) 5 c) 3 d) 2 e) 1 9. ESAF ± MINISTÉRIO DA FAZENDA ± 2013) Em uma secretaria do Ministério da Fazenda, trabalham 63 pessoas. A razão entre o número de homens e o número de mulheres é igual 4/5. A diferença entre o número de mulheres e o número de homens que trabalham nessa secretaria é igual a: a) 8 b) 7 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 46 c) 6 d) 9 e) 5 10. CEPERJ ± SEFAZ/RJ ± 2010) Ana, Bia e Cléa possuem juntas 300 reais. Ana possui a metade da quantia que Bia e Cléa possuem juntas, e Bia possui a terça parte da quantia que Ana e Cléa possuem juntas. Então, Cléa possui: a) 100 reais b) 125 reais c) 150 reais d) 75 reais e) 175 reais 11. ESAF ± MINISTÉRIO DA FAZENDA ± 2012) Dado o sistema de equações lineares: 2 3 4 3 5 6 2 3 7 x y z x y z x y z � � ° � � ®° � � ¯ O valor de x + y + z é igual a a) 8. b) 16. c) 4. d) 12. e) 14. 12. ESAF ± RECEITA FEDERAL ± 2012) Considere o sistema de equações lineares dado por: 0 2 2 1 x y z x y rz rx y z � � � � � � � 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 47 Sabendo-VH�TXH�R�VLVWHPD�WHP�VROXomR�~QLFD�SDUD�U����H�U�����HQWmR�R� valor de x é igual a a) 2 r . b) 2 r � . c) 1 r . d) 1 r � . e) 2r. 13. FGV ± AUDITOR ICMS/RJ ± 2011) A soma de dois números é 120, e a razão entre o menor e o maior é 1/2. O menor número é (A) 20 . (B) 25 . (C) 30 . (D) 35 . (E) 40 . 14. CESGRANRIO ± PETROBRÁS ± 2010) Em uma festa comunitária, uma barraca de tiro ao alvo dá um prêmio ao cliente de R$ 30,00, cada vez que o mesmo acerta a área central do alvo. Caso contrário, o cliente paga R$ 10,00. Um indivíduo deu 50 tiros e pagou R$ 100,00. Nessas condições, o número de vezes que ele ERROU o alvo foi a) 10 b) 20 c) 25 d) 35 e) 40 15. CESGRANRIO ± BACEN ± 2010) Gabriel brinca com 24 moedas de R$ 1,00. Inicialmente, ele forma com elas três pilhas. Em seguida, dobra 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 48 a segunda pilha colocando nela moedas retiradas da primeira; depois, dobra a terceira com moedas retiradas da segunda e, finalmente, dobra o que restou na primeira pilha com moedas retiradas da terceira, ficando, assim, as três pilhas com o mesmo número de moedas. O número de moedas que havia, no início, na pilha mais alta, era (A) 6 (B) 7 (C) 8 (D) 11 (E) 12 16. CESGRANRIO ± BNDES ± 2006) O valor de x no sistema é: (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 (E) 4 17. CEPERJ ± PREF. SÃO GONÇALO ± 2011) Os irmãos Pedro e Paulo estudam no 8º ano do Ensino Fundamental e entraram em uma papelaria para comprar lápis e canetas de que precisavam para o semestre. As canetas que compraram foram todas do mesmo preço. Os lápis que compraram foram também todos do mesmo preço. Pedro comprou 2 canetas e 5 lápis e pagou R$16,50. Paulo comprou 3 canetas e 2 lápis e pagou também R$16,50. Assim, quem comprar 1 caneta e um lápis, iguais aos comprados pelos irmãos, pagará: a) R$6,00 b) R$6,20 c) R$6,50 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 49 d) R$6,75 e) R$6,90 18. FGV ± SUDENE/PE ± 2013) O time de João jogou 22 vezes no primeiro semestre deste ano. O time de João ganhou 2 jogos a mais que perdeu e empatou 3 jogos a menos que ganhou. O número de jogos que o time de João venceu foi: (A) 7. (B) 8. (C) 9. (D) 10. (E) 11. 19. CEPERJ ± SEPLAG/RJ ± 2013) Observe atentamente as duas equações abaixo: A soma dos valores de x e y que resolvem esse sistema vale: A) 5 B) 6 C) 7 D) 8 E) 9 20. FGV ± MPE/MS ± 2013) Uma barraca de lanches rápidos vende sanduíches de dois tipos. O tipo simples com uma fatia de carne e uma de queijo e o duplo com duas fatias de carne e duas de queijo. 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 50 Cada sanduíche simples é vendido por R$4,80 e cada duplo é vendido por R$6,00. Certo dia, João, o dono da barraca vendeu 50 sanduíches, DUUHFDGRX�R� WRWDO�GH�5��������H�GLVVH��³QmR�YHQGL�PDLV�SRUTXH�D�FDUQH� DFDERX´�� O número de fatias de carne que João tinha no estoque, nesse dia, era: (A) 60. (B) 64. (C) 68. (D) 72. (E) 76. 21. CESGRANRIO ± LIQUIGAS ± 2013) Um sistema linear de três equações e três incógnitas foi reescrito em sua forma matricial, > @ > @ > @3 3 3 1 3 1.x x xA X B . A matriz dos coeficientes > @3 3xA é dada por > @3 3 1 2 3 1 0 0 1 2 x A k � O referido sistema será possível e determinado se, e apenas se, k atender a condição (A) k = -1 (B) k = 1 �&��N��� (D) k = ±1 �(��N��� 22. CESGRANRIO ± PETROBRAS ± 2010) 5 2 8 1 1 2 2 x y x yA ª º« » § · § ·« »¨ ¸ ¨ ¸« »© ¹ © ¹¬ ¼ Qual o valor de x/y, considerando que o determinante da matriz A, representada acima, é nulo? 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 51 a) 1/2 b) 1/3 c) 2/3 d) 3/5 e) 4/5 23. FUNIVERSA ± SECTEC ± 2010) Em uma investigação, na qual houve quebra de sigilo telefônico, um perito registrou o número de vezes que cada um de cinco investigados realizou uma chamada telefônica para algum dos outros. O perito identificou os investigados com os números 1, 2, 3, 4 e 5. Denotando por N a matriz na qual cada elemento aij corresponde ao número de vezes que o investigado i realizou um chamado para o investigado j. 0 4 2 4 2 3 0 3 1 5 5 3 0 5 1 2 4 4 0 2 5 1 2 2 0 N § ·¨ ¸¨ ¸¨ ¸ ¨ ¸¨ ¸¨ ¸© ¹ O perito selecionará, ao acaso, uma ligação, entre as registradas na matriz N, para ouvi-la. A probabilidade de que o investigado de número 2 seja um dos envolvidos na ligação telefônica selecionada é igual a a) 0,20 b) 0,40 c) 0,50 d) 0,55 e) 0,60 24. FUNIVERSA ± IFB ± 2012) Considerando que 2 10 7 4 4 6 x y z § · § · § ·¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸� � �¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸�© ¹ © ¹ © ¹ , então os valores de x, y e z são, respectivamente a) 12, -11, -2 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 52 b) 2, 11, -12 c) -12, 11, 2 d) 2, -11, 12 e) 11, 12, -2 25. FUNIVERSA ± IFB ± 2012) O determinante da matriz 3 2 2 4 0 4 5 3 1 � � , de acordo com a regra de Sarrus, é iguala a) 36 b) 42 c) 68 d) 92 e) 108 26. ESAF ± RECEITA FEDERAL ± 2014) A matriz quadrada A, definida genericamente por A = aij, é dada por a11 = 0; a12 = - 4; a13 = 2; a21 = x; a22 = 0; a23 = (1 - z); a31 = y; a32 = 2z e, por último, a33 = 0. Desse modo, para que a matriz A seja uma matriz antissimétrica, os valores de a21, a23, a31 e a33 deverão ser, respectivamente, iguais a: a) 4; -2; -2; -2. b) 4; -2; 2; -2. c) 4; 2; -2; -2. d) -4; -2; 2; -2. e) -4; -2; -2; -2. 27. FUNDATEC ± SEFAZ/RS ± 2014) O determinante da matriz A) -32. B) -26. C) 14. 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 53 D) 16. E) 28. 28. FUNDATEC ± SEFAZ/RS ± 2014) Sendo o cofator do elemento a23 da matriz transposta de A multiplicado pelo determinante da matriz inversa de B corresponde a: a) -3 b) 1 6 c) 1 4 d) 1 2 e) 2 29. ESAF ± AUDITOR MTE ± 2010) Seja y um ângulo medido em graus WDO�TXH����\������FRP�\������$R�PXOWLSOLFDUPRV�D�PDWUL]�DEDL[R� SRU�Į��VHQGR�Į�����TXDO�R�GHWHUPLQDQWH�GD�PDWUL]�UHVXOWDQWH" a) Į cos y. b) Į2 tg y. c) Į sen y. d) 0. e) - Į sen y. 30. CESPE ± IBAMA ± 2013) Julgue os itens subsequentes, relacionados a problemas aritméticos, geométricos e matriciais. 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 54 ( ) Considere que A e B sejam matrizes distintas, de ordem 2 × 2, com entradas reais e, em cada matriz, três das quatro entradas sejam iguais a zero. Além disso, considere também que A × A = B × B = A × B = O, em que O é a matriz nula, isto é, a matriz em que todas as entradas são iguais a zero. Nesse caso, necessariamente, A = O ou B = O. ( ) Se A, B e C são números reais, com C z 1 e A + BC = B + AC, então, necessariamente, A = B. 31. ESAF ± ANAC ± 2016) Dada a matriz o determinante da matriz 2A é igual a a) 40. b) 10. c) 18. d) 16. e) 36. 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA ==e9796== MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 55 GABARITO DAS QUESTÕES 01 C 02 E 03 E 04 C 05 E 06 E 07 B 08 B 09 B 10 B 11 C 12 D 13 E 14 E 15 D 16 C 17 A 18 C 19 A 20 D 21 C 22 C 23 B 24 A 25 D 26 C 27 B 28 B 29 D 30 EC 31 A 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 56 PRINCIPAIS PONTOS DA AULA Veja a seguir um resumo com os principais conceitos que você precisa guardar sobre o tema desta aula. - uma matriz Mmxn é uma tabela com m linhas e n colunas. Os elementos desta tabela são representados na forma aij, onde i representa a linha e j representa a coluna deste termo - a matriz transposta de A, simbolizada por At, é construída trocando cada linha da matriz original pela respectiva coluna - uma matriz é quadrada quando possui o mesmo número de linhas e colunas - para somar ou subtrair duas matrizes, basta somar ou subtrair os termos correspondentes. As matrizes precisam ser de mesma ordem - para multiplicar um número por uma matriz, basta multiplicar cada termo da matriz por aquele número - ao multiplicar 2 matrizes, cada termo da nova matriz é formado pela soma das multiplicações de cada termo de uma linha da primeira matriz por cada termo de uma coluna da segunda matriz - a multiplicação de matrizes não é comutativa 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 57 - Identidade é uma matriz quadrada que possui todos os termos da diagonal principal iguais a 1, e os demais termos iguais a 0 - dada uma matriz A, chamamos de inversa de A, ou A-1, a matriz tal que: A x A-1 = I (matriz identidade) - nem toda matriz quadrada é inversível (é preciso que o determinante seja diferente de zero) - o determinante de uma matriz é um número a ela associado - em uma matriz quadrada de ordem 1, o determinante é o próprio termo que forma a matriz - em uma matriz quadrada de ordem 2, o determinante é dado pela subtração entre o produto da diagonal principal e o produto da diagonal secundária - em uma matriz quadrada de ordem 3, o determinante é calculado da seguinte forma: det a b c d e f aei bfg cdh ceg bdi afh g h i § ·¨ ¸ � � � � �¨ ¸¨ ¸© ¹ - as principais propriedades do determinante são: - o determinante de A é igual ao de sua transposta At - se uma fila (linha ou coluna) de A for toda igual a zero, det(A) = 0 - se multiplicarmos todos os termos de uma linha ou coluna de A SRU� XP� YDORU� ³N´�� R� GHWHUPLQDQWH� GD� PDWUL]� VHUi� WDPEpP� multiplicado por k 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA MATEMÁTICA P/ SEDU-ES TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 09 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 58 - se multiplicarmos todos os termos de uma matriz por um valor ³N´��R�GHWHUPLQDQWH�VHUi�PXOWLSOLFDGR�SRU�Nn, onde n é a ordem da matriz - se trocarmos de posição duas linhas ou colunas de A, o determinante da nova matriz será igual ao número oposto, isto é, - det(A) - se A tem duas linhas ou colunas iguais, então det(A) = 0 - se uma linha de A é combinação linear das outras linhas, então det(A) = 0 - sendo A e B matrizes quadradas de mesma ordem, det (AxB) = det(A) x det(B) - uma matriz quadrada A é inversível se, e somente se, det( ) 0A z - se A é uma matriz inversível, det(A-1) = 1/det(A) - p/ usar determinantes para resolver sistemas lineares, seguimos os passos: Î Calcular o determinante da matriz dos coeficientes (D) Î Substituir os coeficientes de x da primeira matriz (isto é, a primeira coluna) pelos valores da matriz de resultados, obtendo o determinante Dx Î Repetir esse mesmo procedimento para as demais variáveis, obtendo Dy, Dz etc. Î desta forma, as soluções do sistema serão do tipo: Dx x D , Dyy D e Dzz D - podemos classificar o sistema quanto à possibilidade de solução. Se: a) D diferente de 0, então o sistema é possível e determinado b) D = Dx = Dy = Dz = 0, então o sistema é possível e indeterminado c) D = 0 e pelo menos um dos demais determinantes (Dx, Dy e/ou Dz) for diferente de zero, então o sistema é impossível 02056670313 - FRANCISCO GILVAN DE OLIVEIRA
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