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Geometria Analitica e Álgebra Linear Aula Matrizes 2 Prof.: José Fernando Santiago Prates Universidade de Franca – UNIFRAN Franca - 2018 Geometria Analítica e Álgebra Linear Prof. José Fernando Santiago Prates 2 1.1. Igualdade entre matrizes Sejam duas matrizes A = (aij) e B = (bij) i = 1, 2, 3,..., m, j = 1, 2, 3,... n. Dizemos que elas são iguais se, e somente se aij = bij para i = 1, 2, 3,..., m e j = 1, 2, 3,... n 1.1.1. Exemplos 1) Sejam as matrizes A= zxy 5yx e B= 31 52 Determinar, se possível, os valores de x, y, z para a que exista igualdade entre as matrizes A e B. ------------------------------------------------------------------------------------------------ Solução zxy 5yx = 31 52 y = -1 x + y = 2 x = 3 x + z = 3 z = 0 Portanto, x = 3, y = -1 e z = 0 2) Sejam as matrizes A= xz64 zx23 zxxyx e B= 564 423 531 Determinar, se possível, os valores de x, y, z para a que exista igualdade entre as matrizes A e B. ------------------------------------------------------------------------------------------------ Solução xz64 zx23 zxxyx = 564 423 531 x = 1 y + x = 3 y = 2 x + z = 5 z = 4 2x = 2 x = 1 z = 4 z + x = 5 Portanto, x = 1, y = 2 e z = 4 Geometria Analítica e Álgebra Linear Prof. José Fernando Santiago Prates 3 Linha 1 C o lu n a 1 1.2. Matrizes especiais 1.2.1. Matriz Simétrica Seja a matriz A = (aij) i = 1, 2, 3,..., n, j = 1, 2, 3,... n. Dizemos que A é uma matriz simétrica, representada por A’, se, e somente se (aji) = (aij). Exemplos 1) A= 813 142 323 , 2) B = 7502 5123 0242 2325 , 3) C= 61 12 1.2.2. Matriz Transposta Seja a matriz A = (aij) i = 1, 2, 3,..., m, j = 1, 2, 3,... p. A matriz transposta de A, representada por AT é a matriz obtida a partir da troca das linhas pelas colunas, ou seja AT = (aji) i = 1, 2, 3,..., m, j = 1, 2, 3,... p A= mxpmp3m2m1m p3333231 p2232221 p1131211 a.....aaa ........................ a.....aaa a.....aaa a.....aaa AT = pxm mpp3p2p1 3m332313 2m322212 1m312111 a.....aaa ........................ a.....aaa a.....aaa a.....aaa Exemplos 1) A= 33 987 654 321 AT = 33 963 852 741 2) B= 22 31 52 BT = 22 35 12 3) C= 23 41 02 13 CT = 32 401 123 4) D= 32 311 212 D T = 23 32 11 12 Geometria Analítica e Álgebra Linear Prof. José Fernando Santiago Prates 4 Exercicios 1) Sendo a matriz A=(aij) onde de ordem 3x2 onde aij = (i - 2j).(-1)j-i e a matriz B=(bij) onde de ordem 2x3 onde bij = (3i - 2j).(-1)j-i. Obter se possível ATBT. Solução 11 20 31 A 024 311 B ATBT = 162 44 2) Na igualdade das matrizes 714 63107 75 2 2 232 xx xx xxx Obter x. Solução x2 = -7x – 10 x1 = - 2, x2 = - 5 x3 + 2x2 = 3x + 6 x1 = -2, x2 = 2 , x3 = 2 x2 - 5x = 14 x1 = - 2, x2 = 7 Portanto, x =-2 3) Sendo a matriz A=(aij) onde de ordem 3x2 onde aij = (i - 2j).(-1)j-ie a matriz B=(bij) onde de ordem 2x3 onde bij = (3i - 2j).(-1)j-i. Obter se possível BT.AT. Solução 11 20 31 A 024 311 B BT.AT = 303 345 3813 4) Determinar, se possível, matriz resultante das operações )BA(2)ED( T . Sendo 424 332 042 A , B= 321 211 022 , 23 10 11 D e 121 112 E Solução )BA(2)ED( T = 510 721 811 + 1486 1042 048 = 1996 1723 859 5) Dadas as matrizes 21 47 15 21 A e 3142 4513 B , qual é o valor da soma dos elementos da 1ª linha na matriz resultante AB Solução AB = 21 47 15 21 3142 4513 = 10777 , o valor da soma é -17 Geometria Analítica e Álgebra Linear Prof. José Fernando Santiago Prates 5 6) Cláudio anotou suas médias bimestrais de matemática, português, ciências e estudos sociais em uma tabela com quatro linhas e quatro colunas, formando assim uma matriz de notas N, como mostra a figura. Sabe-se que as notas de todos os bimestres têm o mesmo peso, isto é, para calcular a média anual do aluno em cada matéria basta fazer a média aritmética de suas médias bimestrais. Para gerar uma nova matriz cujos elementos representem as médias anuais de Cláudio, na mesma ordem da matriz apresentada, bastará multiplicar essa matriz por: a) 5,0 5,0 5,0 5,0 D com a operação (N).(D)T b) 5,0 5,0 5,0 5,0 D com a operação (D)T.(N) c) 1 1 1 1 D com a operação (N).(D) d) 25,0 25,0 25,0 25,0 D com a operação (N).(D) e) 1111 1111 1111 1111 D com a operação (D).(N) 1º Bimestre 2º Bimestre 3º Bimestre 4º Bimestre Álgebra Linear 5,0 4,5 6,2 5,9 Cálculo I 8,4 6,5 7,1 6,6 Desenho 9,0 7,8 6,8 8,6 Física 7,7 5,9 5,6 6,2 Geometria Analítica e Álgebra Linear Prof. José Fernando Santiago Prates 6 7) Observe na figura abaixo onde o ponto A=(x, y) é rotacionado para o ponto B=(–x, –y) em torno da origem no sentido anti-horário. Assinale a alternativa correta para obter as novas coordenadas de B: a) y x )180(sen)180cos( )180cos()180(sen b) y x )180cos()180(sen )180(sen)180cos( T c) y x )180cos()90(sen )180(sen)90cos( d) y x )90cos()180(sen )180(sen)90cos( e) y x )180cos()180(sen )180(sen)180cos( 7) Sejam as matrizes A= zx 1y 1y 52x2xx 3 1y 23 Lim e B= 23 50 Determinar, se possível, os valores de x e z para a que exista igualdade entre as matrizes A e B. ------------------------------------------------------------------------------------------------ x³ + x² - 2x – 2 = (x² - 2 )(x + 1) = x³+x²-2x-2 = 0 x 1,2 1y 1y3 1y Lim = 3 Logo, x = 2 e z = 0
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