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MATRIZES 1. (Uerj) Para combater a subnutrição infantil, foi desenvolvida uma mistura alimentícia composta por três tipos de suplementos alimentares: I, II e III. Esses suplementos, por sua vez, contêm diferentes concentrações de três nutrientes: A, B e C. Ob- serve as tabelas a seguir, que indicam a concentra- ção de nutrientes nos suplementos e a porcenta- gem de suplementos na mistura, respectivamente. Nutriente Concentração dos Suplementos Ali- mentares (g kg) I II III A 0,2 0,5 0,4 B 0,3 0,4 0,1 C 0,1 0,4 0,5 Suplemento Alimentar Quantidade na Mistura (%) I 45 II 25 III 30 A quantidade do nutriente C, em 𝑔 𝑘𝑔 , encontrada na mistura alimentícia é igual a: a) 0,235 b) 0,265 c) 0,275 d) 0,295 2. (G1 - ifal) A matriz 𝐴𝑖𝑗(2 × 3) tem elementos de- finidos pela expressão 𝑎𝑖𝑗 = 𝑖 3– 𝑗2. Portanto, a ma- triz 𝐴 é a) ( 0 −3 −8 7 4 −1 ). b) ( 0 7 26 −3 4 23 ). c) ( 0 −3 7 4 26 23 ). d) ( 0 7 −3 4 −8 −1 ). e) ( 0 −1 −2 1 0 −1 ). 3. (Ufpr) Um criador de cães observou que as ra- ções das marcas A, B, C e D contêm diferentes quantidades de três nutrientes, medidos em mili- gramas por quilograma, como indicado na primeira matriz abaixo. O criador decidiu misturar os quatro tipos de ração para proporcionar um alimento ade- quado para seus cães. A segunda matriz abaixo dá os percentuais de cada tipo de ração nessa mis- tura. A B C D percen- tuais de mistura 𝑛𝑢𝑡𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 1 𝑛𝑢𝑡𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 2 𝑛𝑢𝑡𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 3 [ 210 340 145 370 520 225 450 305 190 290 485 260 ] 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 [ 35% 25% 30% 10% ] Quantos miligramas do nutriente 2 estão presentes em um quilograma da mistura de rações? a) 389 mg. b) 330 mg. c) 280 mg. d) 210 mg. e) 190 mg. 4. (Uema) Uma empresa da construção civil faz 3 tipos de casa: tipo 1, para casal sem filhos; tipo 2, para casal com até 2 filhos e tipo 3, para casal com 3 ou mais filhos. A empresa de material de constru- ção Barateiro Umbizal fornece ferro, madeira, telha e tijolo, para a primeira etapa da construção, con- forme tabelas de material e de preço. Quantidade de Material Fornecido pela Empresa Barateiro Umbizal Tipo da Casa Ferro (feixe) Ma- deira (𝑚3) Telha (mi- lheiro) Tijolo (mi- lheiro) Tipo 1 3 2 2 3 Tipo2 4 4 3 5 Tipo3 5 5 4 6 Preço por Unidade de Material Fornecido em reais Feixe de ferro Madeira (𝑚3) Telha (mi- lheiro) Tijolo (mi- lheiro) 500,00 600,00 400,00 300,00 Sabendo que a empresa construirá 2, 4 e 5 casas dos tipos 1, 2 e 3, respectivamente, o preço unitário de cada tipo de casa e o custo total do material for- necido, para esta primeira etapa de construção, pela empresa, em reais, é de a) Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Custo to- tal 5.200,00 7.100,00 8.900,00 83.300,00 b) Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Custo to- tal 4.400,00 7.100,00 9.100,00 82.700,00 c) Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Custo to- tal 4.400,00 7.100,00 8.900,00 81.700,00 d) Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Custo to- tal 4.400,00 7.400,00 8.900,00 82.900,00 e) Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Custo to- tal 4.500,00 7.100,00 8.800,00 82.400,00 5. (Insper) Três amigos foram a uma papelaria para comprar material escolar. As quantidades ad- quiridas de cada produto e o total pago por cada um deles são mostrados na tabela. Amigo Quantidades compra- das de Total pago (R$) cader- nos cane- tas lá- pis Júlia 5 5 3 96,00 Bruno 6 3 3 105,00 Felipe 4 5 2 79,00 Os preços unitários, em reais, de um caderno, de uma caneta e de um lápis, são, respectivamente, x, y e z. Dessa forma, das igualdades envolvendo ma- trizes fornecidas a seguir, a única que relaciona corretamente esses preços unitários com os dados da tabela é a) [𝑥 𝑦 𝑧] ⋅ [ 5 5 3 6 3 3 4 5 2 ] = [96 105 79]. b) [ 𝑥 𝑦 𝑧 ] ⋅ [ 5 5 3 6 3 3 4 5 2 ] = [ 96 105 79 ]. c) [ 5 5 3 6 3 3 4 5 2 ] ⋅ [𝑥 𝑦 𝑧] = [96 105 79]. d) [ 5 5 3 6 3 3 4 5 2 ] ⋅ [ 𝑥 𝑦 𝑧 ] = [ 96 105 79 ]. e) [ 𝑥 𝑦 𝑧 ] ⋅ [ 96 105 79 ] = [ 5 5 3 6 3 3 4 5 2 ]. 6. (Espm) A distribuição dos moradores de um pequeno prédio de apartamentos é dada pela ma- triz onde cada elemento repre- senta a quantidade de moradores do apartamento j do andar i. Sabe-se que, no 1º andar, moram 3 pessoas a mais que no 2º e que os apartamentos de número 3 com- portam 12 pessoas ao todo. O valor de é: a) 30 b) 31 c) 32 d) 33 e) 34 7. (Esc. Naval) Sejam 𝐴 = ( 1 4 1 −3 2 0 ) e 𝐵 = ( 5 1 0 −2 −3 6 ) e 𝐵' a transposta de 𝐵. O produto da matriz 𝐴 pela matriz 𝐵' é a) ( 9 2 10 −8 6 0 21 −21 −6 ) b) ( 5 4 0 6 −6 0 ) c) ( 5 4 0 −6 6 0 ) d) ( −1 11 20 10 ) e) ( −1 10 −2 1 ) 8. (Pucrs) Num jogo, foram sorteados 6 números para compor uma matriz 𝑀 = (𝑚𝑖𝑗) de ordem 2 × 3. Após o sorteio, notou-se que esses números obe- deceram à regra 𝑚𝑖𝑗 = 4𝑖 − 𝑗. Assim, a matriz M é igual a _________. a) [ 1 2 3 5 6 7 ] b) [ 1 2 3 4 5 6 ] c) [ 3 2 1 7 6 5 ] d) [ 3 2 7 6 11 10 ] n 4 x 5 1 3 y , 6 y x 1 + ija n e) [ 3 7 2 6 1 5 ] 9. (Uern) Sejam duas matrizes A e 𝐵: 𝐴 = (𝑎𝑖𝑗)3×3, tal que 𝑎𝑖𝑗 = { 𝑖 ⋅ 𝑗, 𝑠𝑒 𝑖 ≤ 𝑗 𝑖 + 𝑗, 𝑠𝑒 1 > 𝑗 e 𝐵 = 𝐴2. Assim, a soma dos elementos da diagonal secundária de B é a) 149. b) 153. c) 172. d) 194. 10. (Fgv) Seja X a matriz que satisfaz a equação matricial X.A = B, em que: 𝐴 = [ 2 1 5 3 ] e 𝐵 = [8 5]. Ao multiplicar os elementos da matriz X , obtere- mos o número: a) - 1 b) - 2 c) 1 d) 2 e) 0 11. (Uern) Sejam as matrizes 𝑀 = [ 2 3 −1 0 ] , 𝑁 = [ 4 0 1 5 ] 𝑒 𝑃 = 𝑀 ⋅ 𝑁 + 𝑁 ⋅ 𝑀. O menor elemento da matriz P é a) – 7. b) – 1. c) – 5. d) 2. 12. (G1 - ifal 2012) Sejam as matrizes A3x2, B2x3 e C3x3. É verdade que: a) A + Bt é uma matriz 2x3. b) A . B é uma matriz 3x3. c) A . B é uma matriz 2x2. d) B . C é uma matriz 3x3. e) C . A é uma matriz 3x3. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Arquimedes,candidato a um dos cursos da Facul- dade de Engenharia, visitou a PUCRS para colher informações. Uma das constatações que fez foi a de que existe grande proximidade entre Engenha- ria e Matemática. 13. (Pucrs) Numa aula de Álgebra Matricial dos cursos de Engenharia, o professor pediu que os alunos resolvessem a seguinte questão: Se 𝐴 = [ 1 2 3 4 ], então 𝐴2 é igual a a) [ 1 3 2 4 ] b) [ 1 4 9 16 ] c) [ 7 10 15 22 ] d) [ 5 11 11 25 ] e) [ 5 5 25 25 ] 14. (Ufsm) O diagrama dado representa a cadeia alimentar simplificada de um determinado ecossistema. As setas indicam a espécie de que a outra espécie se alimenta. Atribuindo valor 1 quando uma espécie se alimenta de outra e zero, quando ocorre o contrário, tem-se a seguinte tabela: Urso Esquilo Inseto Planta Urso 0 1 1 1 Esquilo 0 0 1 1 Inseto 0 0 0 1 Planta 0 0 0 0 A matriz 𝐴 = (𝑎𝑖𝑗)4𝑥4, associada à tabela, possui a seguinte lei de formação: a) 𝑎𝑖𝑗 = { 0, se i ≤ 𝑗 1, s𝑒 𝑖 > 𝑗 b) 𝑎𝑖𝑗 = { 0, se i = 𝑗 1, se i ≠ 𝑗 c) 𝑎𝑖𝑗 = { 0, se i ≥ 𝑗 1, se i < 𝑗 d) 𝑎𝑖𝑗 = { 0, se i ≠ 𝑗 1, se i = 𝑗 e) 𝑎𝑖𝑗 = { 0, se i < 𝑗 1, se i > 𝑗 15. (Uft) Dadas as matrizes 𝐴 = [ 3 − 2𝑖 3 + 4𝑖 1 + 3𝑖 2 − 𝑖 ] e 𝐵 = [ −1 + 2𝑖 −3 + 3𝑖 2 − 3𝑖 −2 − 3𝑖 ], pode- se afirmar que (A + B)2 é: a) [ 4 − 21𝑖 −28 + 14𝑖 6 − 12𝑖 16 + 21𝑖 ] b) [ 4 − 21𝑖 16 + 21𝑖 6 − 12𝑖 −28 + 14𝑖 ] c) [ −4 + 21𝑖 28 + 14𝑖 6 − 12𝑖 −16 + 21𝑖 ] d) [ 4 + 21𝑖 28 + 14𝑖 6 − 12𝑖 −16 + 21𝑖 ] e) [ −16 + 21𝑖 28 + 14𝑖 6 − 12𝑖 4 + 21𝑖 ] 16. (Uel) Uma indústria utiliza borracha, couro e tecido para fazertrês modelos de sapatos. A matriz Q fornece a quantidade de cada componente na fa- bricação dos modelos de sapatos, enquanto a ma- triz C fornece o custo unitário, em reais, destes componentes. A matriz V que fornece o custo final, em reais, dos três modelos de sapatos é dada por: a) 𝑉 = ( 110 120 80 ) b) 𝑉 = ( 90 100 60 ) c) 𝑉 = ( 80 110 80 ) d) 𝑉 = ( 120 110 100 ) e) 𝑉 = ( 100 110 80 ) 17. (Pucrs) No projeto Sobremesa Musical, o Insti- tuto de Cultura Musical da PUCRS realiza apresen- tações semanais gratuitas para a comunidade uni- versitária. O número de músicos que atuaram na apresentação de número j do i-ésimo mês da pri- meira temporada de 2009 está registrado como o elemento aij da matriz a seguir: [ 43 12 6 6 43 5 5 12 43 13 20 13 3 5 54 43 5 12 0 43 ] A apresentação na qual atuou o maior número de músicos ocorreu na _________ semana do _________ mês. a) quinta segundo b) quarta quarto c) quarta terceiro d) terceira quarto e) primeira terceiro Gabarito: Resposta da questão 1: [D] Calculando, conforme dados das tabelas: 𝐶 = 0,1 ⋅ 0,45 + 0,4 ⋅ 0,25 + 0,5 ⋅ 0,30 → 𝐶 = 0,295 𝑔/𝑘𝑔 Resposta da questão 2: [A] 𝑎𝑖𝑗 = 𝑖 3– 𝑗2 [ 𝑎11 𝑎12 𝑎13 𝑎21 𝑎22 𝑎23 ] = [ (13 − 12) (13 − 22) (13 − 32) (23 − 12) (23 − 22) (23 − 32) ] = [ 0 −3 −8 7 4 −1 ] Resposta da questão 3: [A] Basta fazer o produto das matrizes [340 520 305 485] ⋅ [ 35% 25% 30% 10% ] = 340 ⋅ 0,35 + 520 ⋅ 0,25 + 305 ⋅ 0,30 + 485 ⋅ 0,10 = 389 𝑚𝑔. Resposta da questão 4: [C] Sejam 𝑄 = ( 3 2 2 3 4 4 3 5 5 5 4 6 ) e 𝐶 = ( 500 600 400 300 ). A matriz 𝑉 = (𝑣𝑖𝑗)3×1, definida por 𝑉 = 𝑄 ⋅ 𝐶, é dada por ( 3 2 2 3 4 4 3 5 5 5 4 6 ) ⋅ ( 500 600 400 300 ) = ( 4400 7100 8900 ). Portanto, sendo cada elemento 𝑣𝑖1 da matriz 𝑉 o custo unitário da casa Tipo 𝑖, com 𝑖 = 1, 2, 3, se- gue o resultado. Resposta da questão 5: [D] Os totais pagos por Júlia, Bruno e Felipe são da- dos, respectivamente, por 5𝑥 + 5𝑦 + 3𝑧 = 96, 6𝑥 + 3𝑦 + 3𝑧 = 105 e 4𝑥 + 5𝑦 + 2𝑧 = 79. Portanto, a única alternativa que relaciona correta- mente os preços unitários com os dados da tabela é a alternativa [D]. Resposta da questão 6: [C] Sabendo que os apartamentos de número com- portam pessoas ao todo, temos: Portanto, o valor de é dado por: Resposta da questão 7: [D] ( 1 1 2 4 −3 0 ) ⋅ ( 5 1 0 −2 −3 6 ) = ( 5 + 0 − 6 1 − 2 + 12 20 + 0 + 0 4 + 6 + 0 ) = ( −1 11 20 10 ) Resposta da questão 8: [C] Temos 11 12 13 21 22 23 m m m M m m m 4 1 1 4 1 2 4 1 3 4 2 1 4 2 2 4 2 3 3 2 1 . 7 6 5 = − − − = − − − = Resposta da questão 9: [A] A soma dos elementos da diagonal secundária da matriz 𝐵 é igual a 2 13 22 31 11 13 12 23 13 33 21 12 22 23 32 11 31 32 21 33 31 2 b b b a a a a a a a a a a a a a a a a a 1 3 2 6 3 9 3 2 4 6 5 1 4 5 3 9 4 149. + + = + + + + + + + + + = + + + + + + + + = Resposta da questão 10: [B] Logo, (2𝑎 + 𝑏 𝑎 + 3𝑏) = (8 5) Resolvendo o sistema, temos: { 2𝑎 + 5𝑏 = 8 𝑎 + 3𝑏 = 5 𝑋 = (−1 2) Portanto, o produto dos elementos de X é 2 ⋅ (−1) = −2. Resposta da questão 11: [A] A matriz 𝑃 é tal que 2 3 4 0 4 0 2 3 P 1 0 1 5 1 5 1 0 8 3 0 15 8 0 12 0 4 0 0 0 2 5 3 0 11 15 8 12 4 0 3 3 19 27 . 7 3 = + − − + + + + = + − + + − + = + − − = − Portanto, o menor elemento da matriz 𝑃 é −7. Resposta da questão 12: [B] [A] Falsa, pois A + BT é uma matriz 3x2. [B] Verdadeira, pois A.B é 3x3, pois a matriz pro- duto A.B tem número de linhas de A e número de colunas de B. [C] Falsa, pois A.B é uma matriz 3x3. [D] Falsa, pois B.C é uma matriz 2x3. [E] Falsa, pois C.A é uma matriz 3x2. Resposta da questão 13: [C] Como 𝐴2 = 𝐴 ⋅ 𝐴, segue que 2 1 2 1 2 A 3 4 3 4 1 1 2 3 1 2 2 4 3 1 4 3 3 2 4 4 7 10 . 15 22 = + + = + + = Resposta da questão 14: [C] A expressão 𝑎𝑖𝑗 = { 0, se i ≥ 𝑗 1, se i < 𝑗 representa a matriz ( 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 ), que representa a tabela dada. 3 12 5 y x 1 12 x y 6.+ + + = + = n 4 1 6 x 3 y 12 26 6 32.+ + + + + + = + = Resposta da questão 15: [D] 𝐴 + 𝐵 = ( 2 7𝑖 3 −4𝑖 ) (𝐴 + 𝐵)2 = ( 2 7𝑖 3 −4𝑖 ) ( 2 7𝑖 3 −4𝑖 ) = ( 4 + 21𝑖 14𝑖 + 28 6 − 12𝑖 −16 + 21𝑖 ) Resposta da questão 16: [E] Multiplicando as matrizes, temos: ( 2 1 1 1 2 0 2 0 2 ) . ( 10 50 30 ) = ( 2.10 + 1.50 + 1.30 1.10 + 2.50 + 0.30 2.10 + 0.50 + 2.30 ) = ( 100 110 80 ) Resposta da questão 17: [D] O maior número de músicos (54) aparece na quarta linha e na terceira coluna. Como i indica o mês e j a semana, esta apresenta- ção ocorreu no quarto mês e na terceira semana. 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