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PLANO DE AULA 05 1 Dados de Identificação 1.1 Série/Ano/Turma: 2º ano 1.2 Tempo da aula: 2 períodos de 50 minutos cada. 1.5 Tema da aula: Matrizes 2 Conteúdos da aula - Multiplicação de matrizes. 3 Objetivo(s) da aula - Compreender o conceito da multiplicação de matrizes e operá-la, por meio de exercícios. 4 Desenvolvimento da aula – Multiplicação de matrizes Dadas as matrizes 𝐴 = (𝑎𝑖𝑗)𝑚𝑥𝑛e 𝐵 = (𝑏𝑖𝑗)𝑚𝑥𝑝, o produto de A por B é a matriz 𝐶 = (𝑐𝑖𝑗)𝑚𝑥𝑝, na qual cada elemento de 𝑐𝑖𝑗 é a soma dos produtos de cada elemento da linha i de A pelo correspondente elemento da coluna j de B. Note que o produto das matrizes A e B, indicado por 𝐴. 𝐵, só é definido se o número de colunas de A for igual ao número de linhas de B, e esse produto terá o mesmo número de linhas da matriz A e o mesmo número de colunas da matriz B. Exemplos: (−2 6). ( −2 6 ) = ((−2). (−2) + 6.6) = (40). ( 2 1 1 1 2 3 ) . ( 3 1 1 2 2 1 ) = ( 2.3 + 1.1 + 1.2 = 9 2.1 + 1.2 + 1.1 = 5 1.3 + 2.1 + 3.2 = 11 1.1 + 2.2 + 3.1 = 8 ) = ( 9 5 11 8 ). ( 1 −2 3 4 ) . ( −2 3 −1 0 2 −1 0 −4 ) = ( 1. (−2) + (−2). (−1) = 0 1.3 + (−2). 0 = 3 3. (−2) + 4. (−1) = −10 3.3 + 4.0 = 9 1.2 + (−2). 0 = 2 1. (−1) + (−2). (−4) = 7 3.2 + 4.0 = 6 3. (−1) + 4. (−4) = −19 ) = ( 0 3 −10 9 2 7 6 −19 ) Exercício resolvido juntamente com os alunos Dadas as matrizes 𝐴 = ( 2 3 1 −1 0 2 ) e 𝐵 = ( 1 −2 0 5 4 1 ), vamos determinar, se existirem, A.B e B.A. Resolução: Como a é do tipo 2 X 3 e B é do tipo 3 X 2, segue que 𝐶 = 𝐴. 𝐵 existe e é do tipo 2 X 2. Escrevendo os elementos de C em sua forma genérica, temos 𝐶 = ( 𝑐11 𝑐12 𝑐21 𝑐22 ). Da definição temos: 𝑐11 = 2.1 + 3.0 + 1.4 = 6. 𝑐12 = 2. (−2) + 3.5 + 1.1 = 12. 𝑐21 = (−1). 1 + 0.0 + 2.4 = 7. 𝑐22 = (−1). (−2) + 0.5 + 2.1 = 4. Logo, 𝐶 = ( 6 12 7 4 ) Como B é do tipo 3 X 2 e A é do tipo 2 X 3, segue que 𝐷 = 𝐵. 𝐴 existe e é do tipo 3 X 3. Assim, 𝐷 = ( 1 −2 0 5 4 1 ) . ( 2 3 1 −1 0 2 ) = ( 𝑑11 𝑑12 𝑑13 𝑑21 𝑑22 𝑑23 𝑑31 𝑑32 𝑑33 ) 𝑑11 = 1.2 + (−2). (−1) = 4. 𝑑12 = 1.3 + (−2). 0 = 3. 𝑑13 = 1.1 + (−2). 2 = −3. 𝑑21 = 0.2 + 5. (−1) = −5. 𝑑22 = 0.3 + 5.0 = 0. 𝑑23 = 0.1 + 5.2 = 10. 𝑑31 = 4.2 + 1. (−1) = 7. 𝑑32 = 4.3 + 1.0 = 12. 𝑑33 = 4.1 + 1.2 = 6. Logo, 𝐷 = ( 4 3 −3 −5 0 10 7 12 6 ) Propriedades da multiplicação de matrizes Sejam as matrizes A, B e C, valem as seguintes propriedades para a multiplicação de matrizes: I. Associativa: (A. B). C = A. (B. C) II. Distributiva à direita em relação à adição: (𝐴 + 𝐵). 𝐶 = 𝐴. 𝐶 + 𝐵. 𝐶 III. Distributiva à direita em relação à adição𝐶. (𝐴 + 𝐵) = 𝐶. 𝐴 + 𝐶. 𝐵 Ao estudar as propriedades da multiplicação de matrizes, é importante observar que: • A multiplicação de matrizes não é comutativa, isto é, em geral, 𝐴. 𝐵 ≠ 𝐵. 𝐴. • Não vale a propriedade do anulamento do produto na multiplicação de matrizes. A conhecida propriedade 𝑎. 𝑏 = 0 ⇒ 𝑎 = 0 𝑜𝑢 𝑏 = 0, válida para a e b reais, não é válida para matrizes. Isso significa que é possível que o produto entre duas matrizes seja a matriz nula sem que nenhuma das matrizes seja nula. Observe: 𝐴 = ( 1 1 −1 −1 ) 𝑒 𝐵 = ( −1 1 1 −1 ) ⇒ 𝐴. 𝐵 = ( 1 1 −1 −1 ) . ( −1 1 1 −1 ) = ( 0 0 0 0 ) 5 Referências Bibliográficas BARROSO, J.M. Conexões com a matemática. 1.ed. São Paulo: Moderna, 2010. IEZZI, G,; DOLCE, O.; DEGENSZAJN, R.; PÉRIGO, R.; ALMEIDA, N. D. Matemática: ciências e aplicações: ensino médio. 9.ed. São Paulo: Saraiva, 2016.
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