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MATRIZES E DETERMINANTES Material Didático Notas de Aula I – MATRIZES 1. Definição: Matriz m x n é uma tabela de m . n números reais dispostos em m linhas (filas horizontais) e n colunas (filas verticais). Exemplos: 1. é uma matriz 2 x 3; 2. é uma matriz 2 x2; 3. é uma matriz 4 x 3. Como podemos notar nos exemplos 1, 2 e 3 respectivamente, uma matriz pode ser representada por colchetes, parênteses ou duas barras verticais. 2. Representação de uma matriz: As matrizes costumam ser representadas por letras maiúsculas e seus elementos por letras minúsculas, acompanhadas de dois índices que indicam, respectivamente, a linha e a coluna ocupadas pelo elemento. Exemplo: Uma matriz A do tipo m x n é representada por: ou, abreviadamente, A=, onde i e j representam, respectivamente, a linha e a coluna que o elemento ocupa, . Por exemplo, na matriz anterior, é o elemento da segunda linha com o da terceira coluna. Exemplo 1: Seja a matriz A=, onde : Genericamente, temos: . Utilizando a regra de formação dos elementos dessa matriz, temos: Assim, A=. 3. Matrizes especiais: 3.1 Matriz linha: É toda matriz do tipo 1 x n, isto é, com uma única linha. Ex: . 3.2 Matriz coluna: É toda matriz do tipo n x 1, isto é, com uma única coluna. Ex: . 3.3 Matriz quadrada: É toda matriz do tipo n x n, isto é, com o mesmo número de linhas e colunas. Neste caso, dizemos que a matriz é de ordem n. Ex: Matriz de ordem 2 Matriz de ordem 3 Seja A uma matriz quadrada de ordem n. Diagonal principal de uma matriz quadrada é o conjunto de elementos dessa matriz, tais que i = j. Diagonal secundária de uma matriz quadrada é o conjunto de elementos dessa matriz, tais que i + j = n + 1.. Exemplo: Descrição da matriz: · O subscrito 3 indica a ordem da matriz; · A diagonal principal é a diagonal formada pelos elementos –1, 0 e –6; · A diagonal secundária é a diagonal formada pelos elementos 5, 0 e 5; · = -1 é elemento da diagonal principal, pois i = j = 1; · = 5 é elemento da diagonal secundária, pois i + j = n + 1 = 3 + 1. 3.4 Matriz nula: É toda matriz em que todos os elementos são nulos. Notação: Exemplo: 3.5 Matriz diagonal: É toda matriz quadrada onde só os elementos da diagonal principal são diferentes de zero. Exemplo: . 3.6 Matriz identidade: É toda matriz quadrada onde todos os elementos que não estão na diagonal principal são nulos e os da diagonal principal são iguais a 1. Notação: onde n indica a ordem da matriz identidade. Exemplo: ou : 3.7 Matriz transposta: Chamamos de matriz transposta de uma matriz A a matriz que é obtida a partir de A, trocando-se ordenadamente suas linhas por colunas ou suas colunas por linhas. Notação: . Exemplo: Se então = Desse modo, se a matriz A é do tipo m x n, é do tipo n x m. Note que a primeira linha de A corresponde à primeira coluna de e a segunda linha de A corresponde à segunda coluna de . 3.8 Matriz simétrica: Uma matriz quadrada de ordem n é simétrica quando A=. OBS: Se A = -, dizemos que a matriz A é anti-simétrica. Exemplo: Se 3.9 Matriz oposta: Chamamos de matriz oposta de uma matriz A a matriz que é obtida a partir de A, trocando-se o sinal de todas os seus elementos. Notação: - A Exemplo: Se então = 3.10 Igualdade de matrizes: Duas matrizes, A e B, do mesmo tipo m x n, são iguais se, todos os elementos que ocupam a mesma posição são idênticos. Notação: A = B. Exemplo: Se e A = B, então c = 0 e b = 3 Simbolicamente: para todo e todo . Resolver a primeira lista de exercícios 1ª LISTA DE GEOMETRIA ANALÍTICA II 1-) Escreva a matriz A=, onde =2i+3j 2-) Escreva a matriz B=, onde = . 3-) Escreva a matriz C=, onde . 4-) Escreva a matriz D=, onde = i – j. 5-) Escreva a matriz A=, onde 6-) Escreva a matriz A=, onde 7-) Escreva a matriz A=, onde 8-) Chama-se traço de uma matriz quadrada a soma dos elementos da diagonal principal. Determine o traço de cada uma das matrizes A =. 9-) Dada a matriz A= , determinar: a-) a transposta de A b-) a oposta de A 10-) Dadas as matrizes A= e , determinar a, b e x para que A=. 11-) Determinar os valores de a e b, tais que: 12-) Determine x e y na igualdade: 13-) Seja A=, onde =i + j. Determine m, n e p em B= a fim de que tenhamos A=B. 14-) Determine a, b, x e y, tais que: 15-) Determine x e y, tais que: a-) b-) RESPOSTAS 1-) A= 2-) B= 3-) C= 4-) D= 5-) A= 6-) A= 7-) 8-) trA = 4 e trB = 4 9-) a-) b-) –A= 10-) a = 3, b = 2 e x = 1 11-) a = 1 e b = 1 12-) x = 81 e y= 13-) m = -2 n = 4 e p = -3 14-) a = 2, b = 1, x = 1 e y = 1 15-) a-) x = 8 e y = b-) x = e y = 4. Adição de Matrizes: Dadas as matrizes A= e B =, chamamos de soma das matrizes A e B a matriz C =, tal que , para todo e todo . Notação: A + B = C OBS: A + B existe se, e somente se, A e B são do mesmo tipo (m x n). Propriedades : A, B e C são matrizes do mesmo tipo (m x n), valem as seguintes propriedades: 1) Associativa: (A + B) + C = A + (B + C) 2) Comutativa A + B = B + A 3) Elemento Neutro A + O = O + A = A onde O é a matriz nula m x n. 4) Elemento Oposto A + (-A) = (-A) + A = O Exemplos: 1) 2) 5. Subtração de Matrizes: Dadas as matrizes A= e B=, chamamos de diferença entre as matrizes A e B a soma de A com a matriz oposta de B Notação: A - B = A + (-B) OBS: A + B existe se, e somente se, A e B são do mesmo tipo (m x n). Exemplo: 1) 6. Multiplicação de um número real por uma matriz: Dados um número real x e uma matriz A do tipo m x n , o produto de x por A é uma matriz do tipo m x n, obtida pela multiplicação de cada elemento de A por x. Notação: B = x.A OBS.: Cada elemento de B é tal que = x Propriedades : Sendo A e B matrizes do mesmo tipo (m x n) e x e y números reais quaisquer, valem as seguintes propriedades: 1) Associativa: x.(y.A) = (x.y).A 2) Distributiva de um número real em relação a adição de matrizes: x.(A+B) = x.A + x.B 3) Distributiva de uma matriz em relação a soma de dois números reais: (x + y).A = x.A + y.A 4) Elemento Neutro: x.A = A, para x = 1, ou seja: 1.A = A Exemplo: 1) 7. Multiplicação de matrizes: O produto de uma matriz por outra não pode ser determinado através do produto dos seus respectivos elementos. A multiplicação de matrizes não é análoga à multiplicação de números reais. Assim, o produto das matrizes A= e B= é a matriz C=, onde cada elemento é obtido através da soma dos produtos dos elementos correspondentes da i-ésima linha de A pelos elementos da j-ésima coluna de B. OBS: Elementos correspondentes de matrizes do mesmo tipo m x n, são os elementos que ocupam a mesma posição nas duas matrizes. Exemplo: Sejam e . Os elementos são elementos correspondentes. Decorrência da definição: A matriz produto A.B existe apenas se o número de colunas da primeira matriz (A) é igual ao número de linhas da segunda matriz (B). Assim: Note que a matriz produto terá o número de linhas (m) do primeiro fator e o número de colunas (n) do segundo fator. Exemplos: 1) Se 2) Se 3) Propriedades : Verificadas as condições de existência, para a multiplicação de matrizes são válidas as seguintes propriedades: (A.B).C = A.(B.C) 1) Associativa: 2) Distributiva em relação à adição: a) A.(B+C) = A.B + A.C b) (A+B).C = A.C + B.C 3) Elemento Neutro: A. = .A = A onde é a matriz identidade de ordem n. Atenção: Não valem as seguintes propriedades: 1) Comutativa, pois, em geral, A.B B.A 2) Sendo uma matriz nula, A.B = não implica, necessariamente, que A = ou B = . Exemplos: 1) Sendo A= e B=, vamos determinar A.B e B.A e comparar os resultados Solução:A.B = . = 2.1 + 3.3 = 2 + 9 = 11 = 2.2 + 3.4 =4 + 12 = 16 = 4.1 + 1.3 = 4 + 3 = 7 = 4.2 + 1.4 = 8 + 4 = 12 Assim: A.B = .= B.A = .= Comparando os resultados, observamos que A.B B.A, ou seja, a propriedade comutativa para multiplicação de matrizes não vale. 2) Seja A=, determine: a) A.B b) B.A Solução: a) A.B = = = b) B.A = = = Conclusão: Verificamos que A.B B.A 8. Matriz Inversa: Dada uma matriz A, quadrada, de ordem n, se existir uma matriz , de mesma ordem, tal que A.= .A = , então é matriz inversa de A. (Em outras palavras: Se A.= .A = , isto implica que é a matriz inversa de A, e é indicada por ). Notação: Exemplo: Sendo A = , vamos determinar a matriz inversa de A, se existir. Solução: Existindo, a matriz inversa é de mesma ordem de A. Como, para que exista inversa, é necessário que A.= .A = , vamos trabalhar em duas etapas: Passo: Impomos a condição de que A. = e determinamos : A. = .= A partir da igualdade de matrizes, resolvemos o sistema acima pelo método da adição e chegamos à: Assim temos: =.= Passo: Verificamos se A = : .A = .= Portanto temos uma matriz , tal que: A.= .A = Logo, é inversa de A e pode ser representada por: = . Resolver a segunda lista de exercícios 2ª LISTA DE GEOMETRIA ANALÍTICA II 1-) Sendo A= e B=, calcule: a-) A + B b-) A – B c-) B – A 2-) Calcule x, y e z, tais que . 3-) Sendo A=, onde =2i-j, e B=, com = calcule: a-) A – B b-) B – A c-) 4-) Verifique experimentalmente que, se A e B são matrizes do mesmo tipo, então . Sugestão: Considere A e B as matrizes encontradas no exercício 3. 5-) Sendo A= e , determinar as matrizes X e Y, tais que: X + Y = A + B e 2X – Y = A – B. 6-) Dadas as matrizes A=, e C= calcule: a-) 3.(A – B) + 3.(B – C) + 3.(C – A) b-) 2.(A - B) – 3.(B – C) – 3.C c-) a matriz X, tal que 3.(X – A) + 2.B = 4.(X – A + 2.C) 7-) Sendo A= e B=, determine as matrizes X e Y, tais que 3X – Y = 2A – B e X + Y = A – B 16-) Dadas as matrizes A= e C=. Calcule: a-) A.B b-) B.A c-) A.C d-) C.A 17-) (UFPA) A matriz A= é definida de tal modo que . Então, A é igual a: a-) b-) c-) d-) e-) 18-) (PUC-SP) Dadas as matrizes A= e B=, quadradas de ordem 2, com , se C=A + B, então é igual a: a-) b-) c-) d-) e-) 8-) Determine a relação existente entre as matrizes A= e B=. 9-) Sendo a matriz A= simétrica, determine c e y. 10-) Sendo A=, onde =2i-j, e B=, com = , determine X tal que 3A + 2X = 3B. 11-) Sendo A= e , calcule as matrizes X e Y no sistema . 12-) Sendo A= e B=-2A, determine a matriz X, tal que 13-) Dadas as matrizes A=, tal que = i - j, B=, tal que com = e C = AB, determine o elemento. 14-) Sendo A=, calcule . 15-) Determine a matriz X, tal que , sendo A= e B=. 19-) Verifique se B=é inversa de A= 20-) Determinar, se existir, em cada caso: a-) A= b-) A=. 21-) Sendo A=, calcule . 22-) As matrizes A, B e C são invertíveis e de mesma ordem 2. Sendo B. e C.B = A, determine C e . 23-) (MACK) A é uma matriz mxn e B é uma matriz mxp. A afirmação falsa é: a-) A + B existe se, e somente se, n = p b-) A= implica m = n (= transposta de A) c-) A.B existe se, e somente se, n = p d-) A. existe se, e somente se, n = p e-) .B sempre existe Respostas 1) a) b) c) 2) x=2, y=-9 e z=-7 3) a) b) c) 4) ------------- 5) X= e Y= 6) a) b) c) 7) X= e Y= 8) A= 9) c=0 e y=2 10) X= 11) X= e Y= 12) X= 13) 2 14) 15) X= 16) a) b) c) AC= A d) CA= C 17) alternativa a) 18) alternativa b) 19) Sim, B é inversa de A 20) a) b) 21) A inversa da inversa de uma matriz A é a própria matriz A. 22) C= 23) Alternativa c) II – 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. Determinante de primeira ordem Dada uma matriz quadrada de ordem M=, chamamos de determinante associado à matriz M o número real . Notação: det M ou = Exemplos: 1. 2. Determinante de segunda ordem Dada a matriz M=, de ordem 2, por definição, temos que o determinante associado a essa matriz, ou seja, o determinante de ordem é dado por: Assim: Exemplo: Sendo M=, então: det M= 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. 3. Menor Complementar Chamamos de menor complementar relativo ao elemento de uma matriz M, quadrada e de ordem n > 1, o determinante , de ordem n – 1, associado à matriz obtida de M quando suprimos a linha e a coluna que passam por . Exemplo 1: Dada a matriz M=, de ordem 2, para determinarmos o menor complementar relativo ao elemento (), retiramos a linha 1 e a coluna 1; MC = menor complementar , logo, Da mesma forma temos que o MC relativo ao elemento é dado por: , logo, e assim por diante. Exemplo 2: Dada a matriz M=, de ordem 3, vamos determinar: a) b) c) d) Solução: OBS.: Vamos denotar “menor complementar” por MC a) retirando a linha 1 e a coluna 1 da matriz dada acima , temos que: = b) retirando a linha 1 e a coluna 2 da matriz dada acima, temos que: == c) retirando a linha 1 e a coluna 3 da matriz dada acima, temos que: == d) retirando a linha 2 e a coluna 1 da matriz dada acima, temos que: == 4. Cofator Chamamos de cofator (ou complemento algébrico) relativo ao elemento de uma matriz quadrada de ordem n o número , tal que . Exemplo 1: Dada M=, os cofatores relativos a todos os elementos da matriz M são: ; ; ; . Assim, podemos também determinar a matriz dos cofatores (que será denotada por ) como sendo: Exemplo 2: Sendo M=, vamos calcular os cofatores : ; ; . 5. Matriz Adjunta A matriz transposta da matriz dos cofatores de uma matriz A é chamada adjunta de A. Assim: 6. Teorema de Laplace Definição: O determinante de uma matriz quadrada pode ser obtido pela soma dos produtos dos elementos de uma fila qualquer (linha ou coluna) da matriz M pelos respectivos cofatores. Assim, fixando , temos: onde, é o somatório de todos os termos de índice i, variando de 1 até m, e é o cofator ij. Exemplo : Calcular com o auxílio do Teorema de Laplace, os seguintes determinantes: a) Solução: a) Aplicando Laplace na coluna 1, temos: b) Como três dos quatro elementos da linha são nulos, convém aplicar Laplace nessa linha. OBS.: Então podemos rescrever como: Agora precisamos calcular o valor de D para substituirmos em (I) Para isso aplicamos Laplace na linha (mais conveniente, pois um dos elementos é nulo), e obtemos: Finalmente, substituindo esse valor em (I), obtemos: 7. Regra de Sarrus Dispositivo prático para calcular o determinante de ordem. Exemplo 1: Calcular o seguinte determinante através da Regra de Sarrus. D= Solução: Passo: Repetir a duas primeiras colunas ao lado da : Passo: Encontrar a soma do produto dos elementos da diagonal principal com os dois produtos obtidos com os elementos das paralelas a essa diagonal. OBS.: A soma deve ser precedida do sinal positivo, ou seja: Passo: Encontrar a soma do produto dos elementos da diagonal secundária com os dois produtos obtidos com os elementos das paralelas a essa diagonal. OBS.: A soma deve ser precedida do sinal negativo, ou seja: Assim: OBS.: Se desenvolvêssemos esse mesmo determinantede ordem com o auxílio do teorema de Laplace, veríamos que as expressões são idênticas, pois representam o mesmo número real. Exemplo 2: Calcular o valor dos seguintes determinantes: a) Solução: a) b) Aplicando Laplace na linha, temos: · Cálculo de : Como, na linha, dois elementos são nulos, é conveniente aplicar Laplace; assim: · Cálculo de : Utilizando a Regra de Sarrus, temos: Portanto, 8. Matriz de Vandermonde Chamamos de matriz de Vandermonde toda matriz quadrada de ordem , com a seguinte forma: Observe que cada coluna dessa matriz é formada por potências de mesma base com expoentes inteiros, que variam de 0 até n-1. O determinante da matriz de Vandermonde é dado por: Exemplo: Calcular o determinante da matriz Solução: Como podemos escrever a matriz M na forma: Então dizemos que a matriz M é uma Matriz de Vandermonde com . Assim, PROPRIEDADES DOS DETERMINANTES: (de matriz quadrada de ordem n) As propriedades a seguir são relativas a determinantes associados a matrizes quadradas de ordem n. Estas propriedades, muitas vezes nos permite simplificar os cálculos. P1-) Quando todos os elementos de uma fila (linha ou coluna) são nulos, o determinante dessa matriz é nulo. Exemplos: 1-) 2-) P2-) Se duas filas paralelas de uma matriz são iguais, então seu determinante é nulo. Exemplo: 1-) pois, L1 = L3 P3-) Se duas filas paralelas de uma matriz são proporcionais, então o seu determinante é nulo. Exemplo: 1-) pois C3 = 2C1 P4-) Se os elementos de uma fila de uma matriz são combinações lineares dos elementos correspondentes de filas paralelas, então o seu determinante é nulo. Exemplos: 1-) pois C1 + C2 = C3 2-) pois 2L1 + L2 = L3 OBS.: Definição de combinação linear: Um vetor v é uma combinação linear dos vetores v1, v2, ... ,vk, se existem escalares a1, a2, ... ,ak tal que: v= a1. v1+...+ ak. vk P5-) Teorema de Jacobi: O determinante de uma matriz não se altera quando somamos aos elementos de uma fila uma combinação linear dos elementos correspondentes de filas paralelas. Exemplo: 1-) Substituindo a 1ª coluna pela soma dessa mesma coluna com o dobro da 2ª, temos: P6-) O determinante de uma matriz e o de sua transposta são iguais. Exemplo: Det A = Det At = P7-) Multiplicando por um número real todos os elementos de uma fila em uma matriz, o determinante dessa matriz fica multiplicado por esse número. Exemplos: 1-) Multiplicando C1 por 2, temos: 2-) Multiplicando L1 por , temos: P8-) Quando trocamos as posições de duas filas paralelas, o determinante de uma matriz muda de sinal. Exemplo: Trocando as posições de L1 e L2, por exemplo, temos: P9-) Quando, em uma matriz, os elementos acima ou abaixo da diagonal principal são todos nulos, o determinante é igual ao produto dos elementos dessa diagonal. Exemplos: 1-) 2-) P10-) Quando, em uma matriz, os elementos acima ou abaixo da diagonal secundária são todos nulos, o determinante é igual ao produto dos elementos dessa diagonal, multiplicado por . Exemplos: 1-) 2-) P11-) Para A e B matrizes quadradas de mesma ordem n, temos: det (AB) = det A × det B Observação: Como A × A-1 = I, na propriedade acima, temos: det (A-1) = Exemplo: Se A = B = e A×B = , então: P12-) Se k Î Â, então det (k×A) = kn × detA. Exemplo: Sendo k=3, A = e k×A = , temos: P13-) det (A+B) detA + detB 9. Inversão de matrizes com o auxílio da teoria dos determinantes A inversa de uma matriz quadrada de ordem n pode ser calculada pela aplicação do seguinte teorema: A matriz inversa de uma matriz A (quadrada de ordem n) existe se, e somente se, e é dada por: OBS.: adj A é a matriz transposta da matriz dos cofatores: adj A = Exemplos: 1) Verificar se a matriz admite inversa Solução: A matriz A admite inversa se, e somente se, . Assim, como: , existe a matriz inversa de ª 2) Calcular x para que exista a inversa da matriz Solução: Verificar se existe a matriz inversa de A () Então: Assim, 3) Calcular, se existir, a inversa da matriz com o auxílio da fórmula Solução: Passo 1: Calcular o determinante de A para ver se existe inversa. Como Passo 2: Calcular os cofatores dos elementos de A. Assim, a matriz dos cofatores é dada por: Passo 3: Cálculo da matriz adjunta de A.: Passo 4: Cálculo da matriz inversa de A (): : Resolver a terceira lista de exercícios de GA I 3ª LISTA DE GA I 1) Calcular o valor dos determinantes das seguintes matrizes: a) A= b) A= 2) Calcular o valor de na igualdade =0 3) O conjunto solução de é: a) b){0;1} c){1} d){-1} e) {0} 4) Determinar a matriz formada pelos cofatores dos elementos da matriz A=. 5) Dada a matriz A= . Calcule , conhecida como matriz dos cofatores, e a matriz adjunta de A. 6) Calcule os seguintes determinantes, aplicando o Teorema de Laplace: a) b) 7) O determinante representa o polinômio: a) b) c) d) e) c) d) e) 15) (MACK-SP) Se , A= e B = , então det(A.B) vale: a) 8 b) 4 c) 2 d) –2 e) –4 16) (FAAP-SP) Dada a matriz A=, calcule o determinante da matriz inversa de A. 17) Determine, se existir, a inversa de cada uma das matrizes: a) A= b) B= 8) (Fuvest – SP) O determinante da matriz , onde é igual a: a) 1 b) –1 c) d) e) 0 9) Utilizando a regra de Sarrus, calcule: 10) Sendo A=, calcule: a) det A b) det 11) Calcular x na igualdade 12) Calcular x na igualdade 13) Sendo A=, calcular det A. 14) Utilizando as propriedades dos determinantes, calcule os determinantes justificando os valores obtidos: a) b) Respostas 1) a) 3 b) 1 c) –1 2) x= -4 ou x=1 3) alternativa c) 4) 5) e adjA= 6) a) 0 b) –2 7) alternativa d) 8) alternativa a) 9) 10) a) –2 b) –2 11) x=1 ou x=-4 12) x=2 ou x=5 13) 600 14) a) 0 b) 0 c) 0 d) –60 e) 2 15) alternativa b) 16) 17) a) b) ij b j i ( ) 1 x 4 ij c j i c 2 ij + = ( ) 3 x 1 ij d ú ú ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ê ê ë é = mn 3 m 2 m 1 m n 3 33 32 31 n 2 23 22 21 n 1 13 12 11 a a a a a a a a a a a a a a a a A L M L M M M L L L ij d ( ) 3 x 4 ij a î í ì < - ³ = j i se , 1 j i se , 2 a ij ( ) 3 x 3 ij a î í ì ¹ = + = j i se , 0 j i se , j i a ij ( ) 3 x 2 ij a î í ì < - ³ + = j i se , j i j i se , j i 2 a ij ÷ ÷ ÷ ø ö ç ç ç è æ - - - = ÷ ÷ ø ö ç ç è æ 1 0 1 5 3 2 1 0 2 B e 3 4 2 1 ÷ ÷ ø ö ç ç è æ - - 4 1 2 1 ÷ ÷ ø ö ç ç è æ 3 a 2 1 [ ] n x m ij a ÷ ÷ ø ö ç ç è æ = 3 b 3 x B t B ÷ ÷ ø ö ç ç è æ + + = ÷ ÷ ø ö ç ç è æ + + 3 a 2 b 3 b 1 a 2 ÷ ÷ ÷ ø ö ç ç ç è æ = ÷ ÷ ÷ ø ö ç ç ç è æ 5 9 4 5 y x log 2 3 ( ) 3 x 2 ij a ÷ ÷ ø ö ç ç è æ - - + 5 p 2 m 1 n 4 3 n m . 1 1 2 3 y x 2 b a y x b a ú û ù ê ë é = ú û ù ê ë é - - + + . 64 5 3 x y x log 2 2 ú ú ú û ù ê ê ê ë é = ú ú ú û ù ê ê ê ë é . y 2 x 5 1 0 5 7 1 0 y 3 x 2 ú û ù ê ë é + = ú û ù ê ë é + î í ì £ £ £ £ n j 1 m i 1 ú û ù ê ë é 13 10 7 11 8 5 ú ú ú û ù ê ê ê ë é 1 3 1 2 1 2 3 3 2 3 1 2 1 ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ë é 17 10 5 2 [ ] 2 1 0 - - ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ë é - - - 2 2 2 2 2 2 1 2 2 1 1 2 ú ú ú û ù ê ê ê ë é 6 0 0 0 4 0 0 0 2 ú û ù ê ë é - - - = 1 6 5 2 1 3 A ú û ù ê ë é - - = 4 2 1 1 A t ú û ù ê ë é - - 4 1 2 1 3 ± 23 a 5 ± 5 7 15 11 [ ] n x m ij a [ ] n x m ij b [ ] n x m ij c ij ij ij b a c + = m i 1 £ £ n i 1 £ £ ( ) ú û ù ê ë é = ú û ù ê ë é + + - + + = ú û ù ê ë é - + ú û ù ê ë é 9 0 3 3 2 7 0 0 1 4 2 1 2 0 1 2 7 0 4 1 [ ] 2 x 2 ij a ( ) ú û ù ê ë é = ú û ù ê ë é + - - + + + + + = ú û ù ê ë é + ú û ù ê ë é - 1 0 1 1 4 5 2 1 1 1 1 0 1 0 1 3 3 2 2 1 - 1 1 1 3 1 1 0 0 3 2 ú û ù ê ë é - - = ú û ù ê ëé + - + - - = ú û ù ê ë é - + ú û ù ê ë é - = ú û ù ê ë é - ú û ù ê ë é - 5 4 2 2 2 7 0 4 2 0 1 3 2 0 2 - 1 7 4 0 3 2 - 0 2 1 7 4 0 3 ij b ij a ( ) ú û ù ê ë é - = ú û ù ê ë é - = ú û ù ê ë é - 0 3 21 6 0 . 3 1 . 3 7 . 3 2 . 3 0 1 7 2 . 3 [ ] p x m ij a [ ] n x p ij b [ ] n x m ij c ij c j i 2 a ij + = ú û ù ê ë é = 2 0 3 4 6 1 A ú û ù ê ë é = 4 3 7 2 0 5 B 2 b e 4 a 13 13 = = ( ) n x m n x p p x m B . A B e A Þ ( ) 5 x 3 5 x 2 2 x 3 B . A B e A Þ produto existe não que B e A 3 x 2 1 x 4 Þ ( ) 1 x 4 1 x 2 2 x 4 B . A B e A Þ n I ¹ 2 x 2 22 21 12 11 a a a a A ÷ ÷ ø ö ç ç è æ = n x m O ú û ù ê ë é 1 4 3 2 ú û ù ê ë é 4 3 2 1 coluna 1 e linha 1 a a a 11 - - = coluna 2 e linha 1 a a a 12 - - = coluna 1 e linha 2 a a a 21 - - = coluna 2 e linha 2 a a a 22 - - = j i 2 a ij + = 2 x 2 1 4 3 2 ú û ù ê ë é 2 x 2 4 3 2 1 ú û ù ê ë é 2 x 2 12 7 16 11 4 8 3 4 12 4 9 2 4 . 1 2 . 4 3 . 1 1 . 4 4 . 3 2 . 2 3 . 3 1 . 2 ú û ù ê ë é = ú û ù ê ë é + + + + = ú û ù ê ë é + + + + 2 x 2 1 4 3 2 ú û ù ê ë é 2 x 2 13 22 5 10 4 9 16 6 2 3 8 2 1 . 4 3 . 3 4 . 4 2 . 3 1 . 2 3 . 1 4 . 2 2 . 1 ú û ù ê ë é = ú û ù ê ë é + + + + = ú û ù ê ë é + + + + 3 x 2 2 x 3 4 0 2 3 2 1 B e 4 1 1 0 3 2 ú û ù ê ë é - = ú ú ú û ù ê ê ê ë é - 3 x 3 3 x 2 2 x 3 4 . 4 3 . 1 0 . 4 2 . 1 ) 2 .( 4 1 . 1 4 . 1 3 . 0 0 . 1 2 . 0 ) 2 .( 1 1 . 0 4 . 3 3 . 2 0 . 3 2 . 2 ) 2 .( 3 1 . 2 4 0 2 3 2 1 . 4 1 1 0 3 2 ú ú ú û ù ê ê ê ë é + - + - - + - + + - + + + - + = ú û ù ê ë é - ú ú ú û ù ê ê ê ë é - 3 x 3 3 x 3 13 2 9 4 0 2 18 4 4 16 3 0 2 ) 8 ( 1 4 0 0 0 ) 2 ( 0 12 6 0 4 ) 6 ( 2 ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - - - = ú ú ú û ù ê ê ê ë é + - + - - + - + + - + + + - + 2 x 2 2 x 3 3 x 2 4 . 4 ) 1 .( 0 ) 3 .( 2 ) 1 .( 4 ) 0 .( 0 ) 2 .( 2 ) 4 .( 3 ) 1 .( 2 ) 3 .( 1 ) 1 .( 3 0 . 2 2 . 1 4 1 1 0 3 2 4 0 2 3 2 1 . ú û ù ê ë é + + - - + + - + + - + + = ú ú ú û ù ê ê ê ë é - ú û ù ê ë é - 6 2 ) 2 ( 2 a 4 2 ) 1 ( 2 a 5 1 ) 2 ( 2 a 3 1 ) 1 ( 2 a 22 12 21 11 = + = = + = = + = = + = 2 x 2 2 x 2 10 8 17 1 16 0 6 ) 4 ( 0 4 12 2 3 ) 3 ( 0 2 ú û ù ê ë é - - = ú û ù ê ë é + + - - + + - + + - + + ' A 1 A - 2 x 2 1 2 2 1 ú û ù ê ë é - ÷ ÷ ø ö ç ç è æ 6 5 4 3 - o 1 Þ 2 x 2 d c b a ú û ù ê ë é Þ ú û ù ê ë é 2 x 2 1 0 0 1 2 x 2 2 x 2 2 x 2 2 x 2 1 0 0 1 d 2b - c a 2 d 2 b c 2 a 1 0 0 1 1.d 2.b - c . 1 a . 2 d . 2 b . 1 c . 2 a . 1 ú û ù ê ë é = ú û ù ê ë é + + - + + Þ Þ ú û ù ê ë é = ú û ù ê ë é + + - + + Þ 5 1 a 0 5 2 2a - 0 c 2a - 5 2 c 2 5c 0 c 2a - 2 4c 2a 0 c a 2 (-2) 1 c 2 a ________ __________ = Þ = + = + ï ï ï ï î ï ï ï ï í ì = Þ = = + = + Þ î í ì Å ¿ = + - = + 5 2 b 1 5 1 2b - 1 d 2b - 5 1 d 1 5d 1 d 2b - 0 4d 2b 1 d b 2 (-2) 0 d 2 b ________ __________ - = Þ = + = + ï ï ï ï î ï ï ï ï í ì = Þ = = + = + Þ î í ì Å ¿ = + - = + ( ) 4 x 1 1 3 7 4 A - = 2 x 2 5 1 5 2 5 2 5 1 ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - o 2 2 I 2 x 2 5 1 5 2 5 2 5 1 ú ú ú û ù ê ê ê ë é - ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 x 2 2 x 2 2 x 2 I 1 0 0 1 5 5 0 0 5 5 5 1 5 4 5 2 5 2 5 2 5 2 5 4 5 1 1 . 5 1 2 . 5 2 2 . 5 1 1 . 5 2 1 .. 5 2 2 . 5 1 2 . 5 2 1 . 5 1 = ú ú û ù ê ê ë é = ú ú ú û ù ê ê ê ë é = = ú ú ú û ù ê ê ê ë é + - - + = ú ú ú û ù ê ê ê ë é + - + - + - - + = 2 I 1 x 3 0 1 4 B ú ú ú û ù ê ê ê ë é - = ÷ ÷ ø ö ç ç è æ 3 2 1 0 4 1 ÷ ÷ ø ö ç ç è æ - 1 2 4 1 0 3 ÷ ÷ ø ö ç ç è æ = ÷ ÷ ø ö ç ç è æ - ÷ ÷ ø ö ç ç è æ - 0 4 z 2 3 1 7 7 1 1 y x z x 2 ( ) 2 x 3 ij a ( ) 2 x 3 ij b , j i 2 + ( ) t B A + 2 x 2 1 2 7 4 C ÷ ÷ ø ö ç ç è æ - = ( ) t t t B A B A + = + ÷ ÷ ø ö ç ç è æ 2 0 0 2 ÷ ÷ ø ö ç ç è æ = 3 0 0 3 B ÷ ÷ ø ö ç ç è æ 1 0 3 2 ÷ ÷ ø ö ç ç è æ = 2 3 4 0 B ÷ ÷ ø ö ç ç è æ 18 0 14 15 ÷ ÷ ÷ ø ö ç ç ç è æ 0 3 2 ÷ ÷ ÷ ø ö ç ç ç è æ - 2 0 1 ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - - - = ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - - - - 5 3 1 5 3 1 5 3 1 B , 4 3 1 5 4 1 5 3 2 3 x 3 ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - - - - 3 2 1 4 3 1 4 2 2 3 x 3 3 7 2 3 0 0 1 4 D ÷ ÷ ÷ ÷ ø ö ç ç ç ç è æ p - = ( ) 3 x 3 ij a ï î ï í ì = ¹ - = + j i se , 0 j i se , ) 1 ( a j i ij ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - - - 0 1 1 1 0 1 1 1 0 ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - 1 0 1 0 1 1 0 0 1 ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - 0 1 1 1 0 1 1 1 0 ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - 1 0 0 0 1 0 0 0 1 ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - - 0 1 1 1 0 1 1 1 0 ( ) ij a ( ) ij b j 3 i 4 b e j 4 i 3 a ij ij - - = + = ÷ ÷ ÷ ø ö ç ç ç è æ - - - = 6 7 5 3 0 3 5 2 1 A 3 2 C ú û ù ê ë é 1 0 0 1 ú û ù ê ë é - - 1 0 0 1 ú û ù ê ë é 0 1 1 0 ú û ù ê ë é - - 0 1 1 0 ú û ù ê ë é 1 1 1 1 ÷ ÷ ø ö ç ç è æ 3 1 4 0 2 3 ÷ ÷ ÷ ø ö ç ç ç è æ - - - - - 3 4 2 1 0 3 ú ú ú û ù ê ê ê ë é 3 2 0 y 4 3 c 3 2 ( ) 2 x 2 ij a 11 a ( ) 2 x 2 ij b i j - ÷ ÷ ø ö ç ç è æ - 2 3 1 2 ÷ ÷ ø ö ç ç è æ - - = 1 1 1 0 B î í ì = + = + A Y 2 X 3 B Y 3 X 2 ú ú ú û ù ê ê ê ë é - 1 1 2 0 1 0 3 2 1 B 2 1 A 3 X 2 = - ( ) 4 x 6 ij a ( ) 5 x 4 ij b 31 a 42 c ÷ ÷ ø ö ç ç è æ 2 1 2 2 2 2 I 5 A 4 A - + ( ) t A B . A A 2 X - = + ÷ ÷ ø ö ç ç è æ 1 0 1 2 ÷ ÷ ø ö ç ç è æ 0 1 2 1 2 x 2 3 1 3 2 2 1 0 ú û ù ê ë é - ú û ù ê ë é - 3 4 0 2 1 A - n x m O ú û ù ê ë é 1 0 0 1 ú û ù ê ë é - 1 2 3 2 ú û ù ê ë é 1 1 0 1 ú û ù ê ë é 4 3 2 1 ( ) 1 1 A - - 2 1 I A = - 1 C - t A t A t B ú û ù ê ë é = 0 0 0 0 0 0 O 3 x 2 ú û ù ê ë é 2 3 3 0 8 4 ú û ù ê ë é - - 4 1 1 0 0 2 ú û ù ê ë é - - 4 1 1 0 0 2 ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - - - - - 7 4 3 5 2 1 ú ú ú û ù ê ê ê ë é 7 4 3 5 2 1 ú û ù ê ë é 15 15 8 8 3 3 ú ú û ù ê ê ë é 3 4 3 4 0 0 ú ú û ù ê ê ë é 3 11 3 11 0 0 ú û ù ê ë é 0 0 0 0 ú û ù ê ë é = 1 0 0 2 A 2 ú û ù ê ë é - - - 8 15 14 4 ú û ù ê ë é - - - 139 6 101 118 ú ú ú û ù ê ê ê ë é 1 2 4 9 ú ú ú û ù ê ê ê ë é - 1 1 4 3 t B - ú û ù ê ë é - = 2 4 0 3 2 1 A ú û ù ê ë é - - - 3 6 2 3 2 3 ú ú û ù ê ê ë é - 5 4 5 11 5 1 5 6 ú û ù ê ë é - - - - 5 1 5 9 5 1 5 4 ú ú ú û ù ê ê ê ë é - 1 1 2 0 1 0 3 2 1 ú û ù ê ë é 9 8 16 9 ÷ ÷ ÷ ø ö ç ç ç è æ = 7 0 0 0 3 0 0 0 4 B 3 ú û ù ê ë é - - - 3 3 1 3 ú ú ú û ù ê ê ê ë é 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ú ú ú û ù ê ê ê ë é 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ú û ù ê ë é 1 0 0 1 ú ú û ù ê ê ë é - 8 5 8 1 8 3 8 1 2 1 I C = - - a 1 [ ] 11 a 11 a 11 a n I [ ] 5 5 ou 5 M det 5 M 1 1 = = Þ = [ ] 3 3 - ou 3 M det 3 M 1 2 - = - = Þ - = ú û ù ê ë é 22 21 12 11 a a a a - a 2 ( ) 21 12 22 11 22 21 12 11 a a a a a a a a M det - = ú û ù ê ë é = ( ) 21 12 22 11 a a a a M det - = ú û ù ê ë é 5 4 3 2 2 12 10 4 3 5 2 5 4 3 2 - = - = × - × = ij a ij MC ú û ù ê ë é = 1 0 0 1 I 2 ú û ù ê ë é 22 21 12 11 a a a a 11 a 11 MC ú û ù ê ë é 22 21 12 11 a a a a 22 22 11 a a MC = = 12 a ú û ù ê ë é 22 21 12 11 a a a a 21 21 12 a a MC = = ú ú ú û ù ê ê ê ë é 33 32 31 23 22 21 13 12 11 a a a a a a a a a ÷ ÷ ÷ ø ö ç ç ç è æ = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 I 3 11 MC 12 MC 13 MC 21 MC ú ú ú û ù ê ê ê ë é 33 32 31 23 22 21 13 12 11 a a a a a a a a a ( ) 32 23 33 22 33 32 23 22 a a a a a a a a - = ú û ù ê ë é ú û ù ê ë é 33 31 23 21 a a a a ( ) 31 23 33 21 a a a a - 13 MC [ ] î í ì ¹ = = = j i se 0, j i se , 1 a , a I ij ij n ú û ù ê ë é 32 31 22 21 a a a a ( ) 31 22 32 21 a a a a - 21 MC ú û ù ê ë é 33 32 13 12 a a a a ( ) 32 13 33 12 a a a a - ij A ij j i ij MC ) 1 ( A × - = + { 22 22 2 MC 22 1 1 11 a a ) 1 ( a ) 1 ( A 11 + = × - = × - = + { 21 21 3 MC 21 2 1 12 a a ) 1 ( a ) 1 ( A 12 - = × - = × - = + t A { 12 12 3 MC 12 1 2 21 a a ) 1 ( a ) 1 ( A 21 - = × - = × - = + { 11 11 4 MC 11 2 2 22 a a ) 1 ( a ) 1 ( A 22 + = × - = × - = + A ú û ù ê ë é - - = ú û ù ê ë é = 11 12 21 22 22 21 12 11 a a a a A A A A A 31 23 22 A e A , A ( ) [ ] ( ) [ ] 31 13 33 11 31 13 33 11 4 33 31 13 11 2 2 22 a a a a ) 1 ( a a a a ) 1 ( a a a a )1 ( A - × + = - × - = ú û ù ê ë é - = + ( ) [ ] ( ) [ ] 31 12 32 11 31 12 32 11 5 32 31 12 11 3 2 23 a a a a ) 1 ( a a a a ) 1 ( a a a a ) 1 ( A - × - = - × - = ú û ù ê ë é - = + ( ) [ ] ( ) [ ] 22 13 23 12 22 13 23 12 4 23 22 13 12 1 3 31 a a a a ) 1 ( a a a a ) 1 ( a a a a ) 1 ( A - × + = - × - = ú û ù ê ë é - = + ( ) t A adjA = [ ] ( ) 2 m a M m x m ij ³ = ú û ù ê ë é - - = 1 2 1 0 3 2 A m j 1 que tal , N j £ £ Î å = = m 1 i ij ij A a M det å = m 1 i N m Î ij A 3 2 0 1 1 1 1 3 0 2 0 0 1 4 3 2 D b) 6 5 0 2 1 2 4 3 2 D 2 1 - - - = - - = 6 5 0 2 1 2 4 3 2 D 1 - - = { { { 2 1 4 3 (-1) 0 6 5 4 3 (-1) ) 2 ( 6 5 2 1 (-1) 2 D 31 31 21 21 11 11 CofatorA 1 3 a CofatorA 1 2 a ) 11 cofator ( A 1 1 a 1 Þ - + - - + = + + + 4 4 3 4 4 2 1 4 4 3 4 4 2 1 4 3 4 2 1 0 6 5 4 3 2 6 5 2 1 2 D 1 Þ + - + = Þ 2(38) 2(-4) 20) 2(18 10) - 2(6 D 1 Þ + = + + = Þ t A 68 76 8 D 1 = + - = Þ - a 2 3 2 0 1 1 1 1 3 0 2 0 0 1 4 3 2 D 2 - - - = Þ - - - - + + = + 3 0 1 1 1 3 1 3 2 ) 1 ( 2 0 0 D 23 MC D 3 2 2 4 4 3 4 4 2 1 2 D (I) D 2 D 2 - = - a 3 Þ - + - - = + + 3 2 1 4 3 4 2 1 33 31 MC 3 3 MC 1 3 1 - 3 3 2 ) 1 ( 3 1 1 - 1 - 3 ) 1 ( 1 D Þ - - = - + - = - - + - - = 33 2 ) 11 ( 3 ) 2 ( 1 ) 9 2 ( 3 ) 1 3 ( 1 D 35 D - = ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - 1 0 2 3 1 2 -2(-35) D D 2 D 2 2 Þ = Þ - = 70 D 2 = 33 32 31 23 22 21 13 12 11 a a a a a a a a a - a 1 32 22 12 31 21 11 33 32 31 23 22 21 13 12 11 a a a a a a a a a a a a a a a - a 2 ( ) 32 21 13 31 23 12 33 22 11 a a a a a a a a a + + + = ( ) 33 21 12 32 23 11 31 22 13 a a a a a a a a a + + - t A ( ) 33 21 12 32 23 11 31 22 13 a a a a a a a a a D + + - 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