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DICIPLINA: ÁLGEBRA LINEAR CURSO: TE – 2017.1 PROF. Me Miguel Aquino de Lacerda Neto ALUNO(a): _____________________________ AULA N3: 1. DETERMINANTE; 2. MENOR COMPLEMENTAR; 3.COFATOR 1. DETERMINANTES ►Definição: Determinante é um número associado a uma matriz quadrada. ►Aplicações dos determinantes na matemática: - Cálculo da matriz inversa; - Resolução de alguns tipos de sistemas de equações lineares; - Cálculo da área de um triângulo, quando são conhecidas as coordenadas dos vértices. 1.1.Determinante de primeira ordem Dada uma matriz quadrada de 1ª ordem M= 11a , chamamos de determinante associado à matriz M o número real 11a . Notação: det M ou 11a = 11a Exemplos: 1. 55ou 5Mdet5M 11 2. 33-ou 3Mdet3M 12 1.2. Determinante de segunda ordem Dada a matriz M= 2221 1211 aa aa , de ordem 2, por definição, temos que o determinante associado a essa matriz, ou seja, o determinante de 2ª ordem é dado por: 21122211 2221 1211 aaaa aa aa Mdet Assim: 21122211 aaaaMdet Exemplo: Sendo M= 54 32 , então: det M= 212104352 54 32 Logo: det M = -2 Conclusão: O determinante de uma matriz de ordem 2 é dado pela diferença entre o produto dos elementos da diagonal principal e o produto dos elementos da diagonal secundária. 1.3.REGRA DE SARRUS Dispositivo prático para calcular o determinante de 3ª ordem. Exemplo: Calcular o seguinte determinante através da Regra de Sarrus. D= 333231 232221 131211 aaa aaa aaa 2. MENOR COMPLEMENTAR Chamamos de menor complementar relativo ao elemento ija de uma matriz M, quadrada e de ordem dada por n > 1, o determinante ijMC , de ordem n – 1, associado à matriz obtida de M quando suprimos a linha e a coluna que passam por ija . Exemplo : Dada a matriz M= 2221 1211 aa aa , de ordem 2, para determinarmos o menor complementar relativo ao elemento 11a ( 11MC ), retiramos a linha 1 e a coluna 1; MC = menor complementar 2221 1211 aa aa , logo, 222211 aaMC Da mesma forma temos que o MC relativo ao elemento 12a é dado por: 2221 1211 aa aa , logo, 212112 aaMC e assim por diante. Exemplo 2: Dada a matriz M= 333231 232221 131211 aaa aaa aaa , de ordem 3, vamos determinar: a) 11MC b) 12MC c) 13MC d) 21MC Solução: OBS.: Vamos denotar “menor complementar” por MC a)retirando a linha 1 e a coluna 1 da matriz dada acima 333231 232221 131211 aaa aaa aaa , temos que: 11MC = 32233322 3332 2322 aaaa aa aa b) retirando a linha 1 e a coluna 2 da matriz dada acima, temos que: 12MC = 3331 2321 aa aa = 31233321 aaaa c) retirando a linha 1 e a coluna 3 da matriz dada acima, temos que: 13MC = 3231 2221 aa aa = 31223221 aaaa d) retirando a linha 2 e a coluna 1 da matriz dada acima, temos que: 21MC = 3332 1312 aa aa = 32133312 aaaa 4. Cofator Chamamos de cofator (ou complemento algébrico) relativo ao elemento ija de uma matriz quadrada de ordem n o número ijA , tal que ij ji ij MC)1(A . Exemplo 1: Dada M= 2221 1211 aa aa , os cofatores relativos a todos os elementos da matriz M são: 2222 2 MC 22 11 11 aa)1(a)1(A 11 ; 2121 3 MC 21 21 12 aa)1(a)1(A 12 ; 1212 3 MC 12 12 21 aa)1(a)1(A 21 ; 1111 4 MC 11 22 22 aa)1(a)1(A 22 . Assim, podemos também determinar a matriz dos cofatores (que será denotada por A ) como sendo: 1112 2122 2221 1211 a a aa AA AA A Exemplo 2: Sendo M= 333231 232221 131211 aaa aaa aaa , vamos calcular os cofatores 312322 A e A ,A : 3113331131133311 4 3331 131122 22 aaaa)1(aaaa)1( aa aa )1(A ; 3112321131123211 5 3231 121132 23 aaaa)1(aaaa)1( aa aa )1(A ; 2213231222132312 4 2322 131213 31 aaaa)1(aaaa)1( aa aa )1(A EXERCÍCIOS: 1.Calcule os seguintes determinantes: a) 3- 1 8 4- b) 7- 3 3 8 c) 8 3 1 6 4 3- 9- 6 4- 2. Se a = 4 3 1 2 , b = 1 3 7 21 e c = 3 5 2- 1- , determine A = a2 + b – c2. 3. Resolva a equação x5 x x = -6. 4. Se A = 4 3 3 2 , encontre o valor do determinante de A2. 5. Sendo A= 33 b b a a , calcule o valor do determinante de A e em seguida calcule o valor numérico desse determinante para a = 2 e b = 3. 6. Calcule o valor do determinante da matriz dada por: A = 3 1 2 6 7 5 0 1- 4 7. Resolva a equação 2- 1 4 2- 1 3 5 1 3 2 1 x x x 8. Foi realizada uma pesquisa, num bairro de determinada cidade, com um grupo de 500 crianças de 3 a 12 anos de idade. Para esse grupo, em função da idade x da criança, concluiu-se que o peso médio p(x), em quilogramas, era dado pelo determinante da matriz A, em que: 3 2 2 0 x- 0 3 1 1- 1 , com base na fórmula p(x) = det A, determine: a)o peso médio de uma criança de 7 anos b)a idade mais provável de uma criança cuja o peso é 30 kg. 9. Calcule o valor do determinante da matriz dada por A= sen x- x cos xcos- x sen . 10. Resolva a equação 1- 1 - 1 3 x = 3. 11. Determine o determinante da matriz expressa por: M = sen x 2 x 2 xcos sen x co . 12. Determine a solução da equação: x- 2 8 x 3 = 0. 13. Resolver a equação 4 4 4 x x xx x x = 0 14. Resolva as equações: a) 2 1 3 x4 2 1 4 2 = 0 b) 3- x 2 x 1 0 2- 3 2 = 2 c) 1- x2 1 x 3 x3 1 x x = 0 15. Seja A = (aij)3x3 tal que aij = i – j. Calcule det A e det At. 16. Sejam as matrizes 34 001,0log Be 51,0log 23 A . Calcule: a)o determinante da matriz b)o determinante da matriz B c)o determinanteda matriz A-1
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