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KL 010408 Determinantes (Conceitos e Resolução: Ordem 1, 2 e 3) FAÇO IMPACTO - A CERTEZA DE VENCER!!! PROFº: PIMENTEL Fa le c on os co w w w .p or ta lim pa ct o. co m .b r VE ST IB UL AR – 2 00 9 CONTEÚDO A Certeza de Vencer 04 4 DETERMINANTE: É todo número gerado pela diferença entre o produto das diagonais. ⎥⎥ ⎥⎥ ⎥⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎣ ⎡ = nn3n2n1n n3333231 n2232221 n1131211 a...aaa a...aaa a...aaa a...aaa A O Determinante de uma Matriz A pode ser denotado por detA. Cálculo dos Determinantes 1º caso: Determinante de 1ª Ordem A = (a11) detA = a11 2º caso Determinante de 2ª Ordem ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛= 2221 1211 aa aa A ¾ REGRA DE CRAMMER: O determinante de uma matriz quadrada de ordem 2 é dado pela diferença entre o produto dos elementos da diagonal principal e o produto dos elementos da diagonal secundária. det ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛= 2221 1211 aa aa A Exemplo: 1. Calcule o valor dos determinantes das matrizes abaixo: a) ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛= 54 26 A b) ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ −= xsenxcos xcosxsen B 3º caso Determinante de 3ª Ordem ¾ Regra de Sarrus: Essa regra só é valida para determinantes de ordem 3. ⎥⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎣ ⎡ = 333231 232221 131211 aaa aaa aaa A Exemplo: 1. Calcule o determinante da matriz abaixo: a) ⎥⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎣ ⎡ −= 420 123 121 A ¾ Menor Complementar: Chama-se menor complementar de uma matriz A de ordem n ≥ 2 de um elemento aij, ao valor ∆ij, correspondente ao determinante da Matriz que se obtém eliminando a linha i e a coluna j onde se encontra o elemento aij. ⎟⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = 333231 232221 131211 aaa aaa aaa A O menor complementar ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡=∆ 3232 2322 11 aa aa ∆11 = a22 . a32 - a23 . a32 ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡=∆ 2321 1311 32 aa aa ∆11 = a11 . a23 - a13 . a21 Exemplo: 1. Dada a matriz ⎟⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − −= 341 423 312 A , calcule: a) ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ −=∆ 41 23 13 b) ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ −=∆ 34 31 21 ∆13 = 12 - ( -2) ∆21 = -3 - 12 ∆13 = 14 ∆21 = -15 ¾ Cofator ou complementar algébrico: Chama-se cofator do elemento aij de uma matriz A de ordem n ≥ 2, ao elemento Aij que se obtém multiplicando o fator (-1)i + j pelo menor complementar ∆ij. ⎥⎥ ⎥⎥ ⎥⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎣ ⎡ = nn3n2n1n n3333231 n2232221 n1131211 a...aaa a...aaa a...aaa a...aaa A MMMM Aij = (-1)i + j . ∆ij A11 = (-1)1 + 1 . ∆11 A23 = (-1)2 + 3 . ∆23 A11 = ∆11 A23 = -∆23 ¾ Regra de Laplace: Seja uma matriz A de ordem n ≥ 2, o determinante da matriz A é dado pela soma do produto de uma de suas filas pelos seus respectivos cofatores. 21122211 aaaaA ⋅−⋅=det FAÇO IMPACTO – A CERTEZA DE VENCER!!! Fa le c on os co w w w .p or ta lim pa ct o. co m .b r VE ST IB UL AR – 20 09 ⎟⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = 333231 232221 131211 aaa aaa aaa A detA = a11 . A11 + a12 . A12 + a13 . A13 detA = a11.(-1)1+1.∆11 + a12.(-1)1+2 . ∆12 + a13.(-1)1+3.∆13 detA = a11 . ∆11 - a12 . ∆12 + a13 . ∆13 ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛−⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛= 3331 2321 12 3332 2322 11 aa aa .a aa aa .aAdet + ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ 3231 2221 13 aa aa .a Exemplo: 1. Calcule o determinante das matrizes abaixo: a) ⎟⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎜ ⎝ ⎛ −= 113 241 231 A detA = a11 . A11 + a12 . A12 + a13 . A13 detA = a11.(-1)1+1.∆11 + a12.(-1)1 + 2.∆12 + a13.(-1)1 + 3 . ∆13 detA = a11 . ∆11 - a12 . ∆12 + a13 . ∆13 detA = 1. ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ − 11 24 − 3. ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ − 13 21 + 2. ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ 13 41 detA = 4 − (−2) − 3.[1 − (−6)] + 2.(1 − 12) detA = 4 + 2 − 3.7 + 2.( −10) detA = 6 − 21 − 22 detA = −37 b) ⎥⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎣ ⎡ − −= 231 113 231 B ¾ PROPRIEDADES DE DETERMINANTES: P1 - Se uma fila de uma matriz (linha ou coluna) for nula, então seu determinante é igual a zero. 0Adet 112 000 431 A =∴ ⎥⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎣ ⎡ = Exemplo: Determine o valor de x na equação: 0 1204 6303 5101 124x2 2 = ⎥⎥ ⎥⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎢ ⎣ ⎡ − − P2 - Se duas fileiras, horizontais ou verticais, de uma matriz forem iguais ou proporcionais, então seu determinante é nulo. ⎥⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎣ ⎡ − − = 231 142 231 A P3 - Permutando-se duas linhas ou duas colunas de uma matriz, o seu determinante muda de sinal. ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛= 34 12 A Permuta 1ª linha com a 2ª linha ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛= 12 34 B P4 - Se os elementos que estão acima e/ou abaixo da diagonal principal forem nulos, então o determinante é dado pelo produto dos elementos da diagonal principal. ⎥⎥ ⎥⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎣ ⎡ −− −= 2123 0401 0032 0001 A P5 - Fazendo a combinação linear de duas linhas ou duas colunas de uma matriz, seu determinante não altera. ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡= 41 23 A 1ª linha menos a 2ª linha ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ −= 41 22 B P6 - Multiplicando-se uma fila de uma matriz por uma constante, então o determinante dessa matriz fica multiplicado por essa constante. ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡= 83 21 A multiplicar a 1ª linha por 2: ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡= 83 42 B P7- Multiplicando-se uma Matriz quadrada por uma constante k, seu determinante obedece a seguinte relação: det(k.A) = kn . detA, ⎩⎨ ⎧ ⇒ ⇒ Amatrazdaordemn tetanconsk P8- detAt = detA P9- det(A.B) = detA . detB P10- Adet 1Adet 1 =− ⇒ detA . detA−1 = 1 Obs.: Uma matriz só admite inversa, quando seu determinante for diferente de zero. 1ªL = 3ªL detA = 0 detA = 6 − 4 detB = 4 − 6 detB = −2 detB = − detA detA = 1 . 3 . 4 . 2 detA = 24 detA = 12 − 2 detA = 10 detB = 8 − (−2) detB = 10 detB = detA detA = 8 − 6 detA = 2 detB = 16 − 12 detA = 4
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