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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE CIEˆNCIAS EXATAS E DA NATUREZA - A´REA 2 2a LISTA DE EXERCI´CIOS 2013.2 PROFo GILSON SIMO˜ES 1a Questa˜o: Determine se as matrizes abaixo sa˜o invers´ıveis e em caso afirmativo, determine sua inversa. a) 1 2 3 4 0 2 3 4 0 0 3 4 0 0 0 4 b) 2 0 −1 8 3 8 6 0 1 −7 −5 0 0 7 5 4 c) 4 0 7 3 5 2 0 2 1 0 7 3 2 4 8 5 0 5 2 3 0 0 9 1 2 d) −2 −3 −1 −2 −1 0 1 −2 −3 −1 −4 1 −2 2 −3 −1 e) −2 3 1 −1 0 1 2 3 1 −1 1 −2 4 −3 5 1 2a Questa˜o: Considere as matrizes A = 3 0 42 3 2 0 5 −1 B = 5 −2 40 3 −5 2 −4 7 . a) Calcule det(A) , det(B) e det(AB). b) Determine se AB e´ invers´ıvel. c) Obtenha a inversa de AB, se invers´ıvel. 3a Questa˜o: Considere a matriz A abaixo. A = 1 a −1 1 2 0 0 2 −1 −1 0 1 1 0 a 0 a) Para que valores de a a matriz A e´ invers´ıvel? b) Para a = 0 determine A−1. 4a Questa˜o: Suponha que A seja uma matriz 2 × 1 e que B seja uma matriz 1 × 2. Mostre que C = AB na˜o e´ invers´ıvel. 5o Questa˜o: Considere a matriz A abaixo A = x− 2 x + 3 x− 12 1 3 3 3 1 . a) Determine o valor de x para que a matriz A na˜o seja invers´ıvel. b) Para x = 1 determine A−1. 1 6a Questa˜o: Dado um sistema de n equac¸o˜es com n varia´veis a11x1 + a12x2 + . . .+ a1nxn = b1 a21x1 + a22x2 + . . .+ a2nxn = b1 ... ... ... ... an1x1 + an2x2 + . . .+ annxn = bn Sabemos que o sistema pode ser escrito na forma matricial AX = B, onde A = a11 a12 . . . a1n a21 a22 . . . a2n ... ... ... an1 an2 . . . ann , X = x1 x2 ... xn , B = b1 b2 ... bn . Admitindo a existeˆncia da matriz A−1, multiplicamos ambos os membros da igualdade AX = B por A−1, e obtemos; A−1AX = A−1B. Mas A−1A = I e IX = X, logo X = A−1B. Isto e´, a soluc¸a˜o do sistema fica bastante simples, no caso em que a matriz dos coeficientes A admite uma inversa A−1. Basta multiplicar a matriz A−1 pela matriz B dos termos independentes. Sendo assim, em cada um dos sistemas de equac¸o˜es lineares abaixo, determinte se a matriz dos coeficientes admite uma inversa e em acaso afirmativo, encontre a inversa e resolva o sistema como feito acima. 2x + y + 7z = 16x + 3y + 2z = −5 5x + 3y + 4z = 11 x + 2y − 2z = 02x + 5y − 4z = 3 3x + 7y − 5z = 7 −2x − y + 2w = 5 3x + y − 2z − 2w = 3 −4x − y + 2z + 3w = 12 3x + y − z − 2w = 10 −2x + 3y − z = 2x − 3y + z = 5−x + 2y − z = 7 2
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