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UNIDADE 1 – TÓPICO 2 QUESTÃO 1 Matrizes são representadas por letras maiúsculas e têm como objetivo organizar números, símbolos ou expressões, de forma retangular em linhas e colunas, possibilitando realizar operações. As matrizes são muito utilizadas nos campos da economia, engenharia, matemática, física, informática, dentre outros, para a resolução de sistemas de equações lineares e transformações lineares. Deste modo, acerca da classificação das matrizes quanto às suas propriedades e operações, têm-se as seguintes afirmações: I- Ao permutar duas linhas de uma matriz, o determinante dessa matriz permanece inalterado. Falso! Ao trocar ou permutar duas linhas de uma matriz, o determinante dessa matriz será o oposto da matriz anterior. II- O produto de uma matriz por outra é determinado por meio do produto dos seus respectivos elementos. Falso! Todos os elementos das linhas da primeira matriz multiplicam todos os elementos das colunas da segunda matriz. III- Uma matriz A é dita simétrica se A = AT. Isso só ocorre com matrizes quadradas. IV - Se todos os elementos de uma linha ou de uma coluna de uma matriz forem iguais a 1, então o determinante dessa matriz será igual a zero. Falso! Se todos os elementos de uma linha ou de uma coluna são iguais a zero o determinante dessa matriz será igual a zero. Agora, assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) As sentenças I, III e IV estão corretas. b) ( ) As sentenças I, II e IV estão corretas. c) ( ) As sentenças I e III estão corretas. d) (X) Apenas a sentença III está correta. QUESTÃO 2 (UFBA-90) Calcule o determinante da matriz: Resposta: Determinante da matriz é igual a 15. Resolução Para calcular o determinante dessa matriz, se aplica o Teorema de Laplace, pois a matriz A é de ordem 4x4. Podemos observar que a terceira linha, possui dois elementos iguais a zero. Iremos escolher essa linha para calcular, pois irá facilitar o nosso cálculo. O determinante será encontrado fazendo: D = 0 . A31 + 0 . A32 + 2 . A33 + 3 . A34 Teremos que calcular somente dois cofatores de A33 e A34, pois os outros dois serão multiplicados por zero e o resultado será então igual a zero. A33 = (-1)3+3 . | 1 0 −1 2 1 −2 1 −1 2 | | 1 0 2 1 1 −1 | Cálculo: 1 . 1 . 2 = 2 0 . (-2) . 1 = 0 4 (-1) . 2 . (-1) = 2 (-1) . 1 . 1 = -1 1 . (-2) . (-1) = 2 1 0 . 2 . 2 = 0 4 – (+1) = 3 (-1)3+3 = (-1)6 = 1 . 3 = 3 A34 = (-1)3+4 . | 1 0 2 2 1 3 1 −1 0 | | 1 0 2 1 1 −1 | Mesmo processo que o elemento anterior. -4 – (-1) = -3 (-1)3+4 = (-1)7 = (-1) . (-3) = +3 Para concluir o cálculo e descobrir o determinante dessa matriz, fazemos a substituição dos elementos calculamos. D = 0 . A31 + 0 . A32 + 2 . A33 + 3 . A34 D = 0 + 0 + 2.3 + 3.3 D = 0 + 0 + 6 + 9 D = 15 QUESTÃO 3 Seja a matriz quadrada. Calcule x de modo que det A = 0. Resolução Precisamos encontrar o determinante e igualar a zero. Aplicando a regra de Sarrus. 𝐴 = [ 𝑥 + 1 3 𝑥 3 𝑥 1 𝑥 2 𝑥 − 1 ] = 0 A = | 𝑥 + 1 3 𝑥 3 𝑥 1 𝑥 2 𝑥 − 1 | 𝑥 + 1 3 3 𝑥 𝑥 2 | = 0 (x + 1) ∙ x ∙ (x – 1) + 3 ∙ 1 ∙ x + x ∙ 3 ∙ 2 – [x ∙ x ∙ x + (x + 1) ∙ 1 ∙ 2 + (x-1) ∙ 3 ∙ 3] = 0 x3 – x + 3x + 6x – [x3 + 2x + 2 + 9x – 9] = 0 x3 – x + 3x + 6x – x3 – 2x – 2 – 9x + 9 = 0 -3x + 7 = 0 -3x = -7 -x = -7/3 (x-1) x = 7/3 S = {7/3} QUESTÃO 4 (Esam-RN) Assinale a proposição verdadeira: a) (x) Se M e N são matrizes quadradas de mesma ordem, então det(M·N)= det M·det N. Verdadeira! det (M∙N) = det M∙det N. b) ( ) Se A é uma matriz quadrada de 2ª ordem e 𝐾∈𝑅∗, então det (kA) = k·det A. Falsa! Se a matriz é de ordem 2, det(kA) = k2 det A. c) ( ) Se det A = 0, então a matriz A é nula. Falsa! [ 2 2 2 2 ] = 0, embora a matriz [ 2 2 2 2 ] não seja nula. d) ( ) Se det A = 0, então qualquer que seja a matriz X, de mesma ordem que A, tem-se AX = 0. Falsa! Se A = x = [ 1 1 1 1 ], det A – 0 e A·x = [ 2 2 2 2 ] ≠ [ 0 0 0 0 ] e) ( ) O determinante da matriz resultante da soma de duas matrizes de mesma ordem é igual à soma dos determinantes dessas matrizes. Se A = [ 1 0 0 0 ] e B = [ 0 0 0 2 ]. Det A-0, det B=0 e det(A+B) = 2 QUESTÃO 5 Dadas as matrizes A = [ 1 2 1 0 ] e B = [ 3 −1 0 1 ], calcule det A + det B e det(A + B). Resolução Vamos calcular primeiro det A + det B: A = [ 1 2 1 0 ] A = 0 – 2 A = - 2 B = [ 3 −1 0 1 ] B = 3 - 0 B = 3 Resposta: Det A + Det B = (-2) + (+3) = +1. Agora, calculamos det (A + B): [ 1 2 1 0 ] + [ 3 −1 0 1 ] = [ 4 1 1 1 ] = 4 – (+1) = 3 Resposta: Det (A + B) = 3. QUESTÃO 6 Sejam as matrizes: A = [ 1 1 0 −2 0 3 1 −2 0 0 0 0 1 0 0 3 ] e B = [ 1 0 −1 −2 0 0 0 0 2 1 −3 5 1 0 4 3 ] Calcule o det (A·B). Resolução Temos duas matrizes quadrada triangular de 4ª ordem, dessa forma, multiplicamos somente os elementos da diagonal principal: A = 1· (-2) · 1 · 3 = -6 B = 1 · (-2) · 1 · 3 = -6 Resposta: Det (A·B) = (-6) · (-6) = 36
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