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EXTENSÃO NIASSA Campus Universitário de Chiuaula, Telefax: 27121520, Caixa Postal n.o 4; - Lichinga DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS TECNOLOGIAS, ENGENHARIAS E MATEMÁTICA Curso de Licenciatura em Ensino de MATEMÁTICA Matriz Ficha Nr. 2 1- Uma matriz 3𝑥4 pode ser uma matriz identidade? Justifique a sua resposta. 2- Verdadeiro ou falso: a. Se a matriz 𝐴 tiver inversa, então, sendo 𝐵 sua inversa, teremos 𝐴 ∙ 𝐵 = 𝐼. b. Se 𝐴 foi uma matriz e 𝐵 outra tal que 𝐴 + 𝐵 = 0 então 𝐵 é a matriz inversa de 𝐴. c. Matriz nula é a matriz cuja diagonal principal possui zeros e o restante dos elementos diferentes de zero. d. A matriz identidade é a matriz que possui 1´s (uns) na diagonal principal e na secundário e, no restante dos elementos, possui zeros. 3- Se 𝐴 for uma matriz triangular superior, qual é a transposta de 𝐴? 4- Escreva a matriz coluna e a matriz linha do tipo 7𝑥1 tal que: 𝑎𝑖𝑗 = 2𝑖 + 3𝑗. 5- Dada a matriz 𝐴 = [ −2 3 0 −1 5 −7 1 0 ]. Calcule: 𝑎11 + 𝑎21 − 𝑎13 + 2𝑎22 6- Julgue os itens a seguir se verdadeiros (V) ou falsos (F). a. ( ) Se uma matriz 𝐴 = (𝑎𝑖𝑗)3×3 é tal que 𝑎𝑖𝑗 = { 𝑖 + 𝑗, 𝑠𝑒 𝑖 > 𝑗 𝑖, 𝑠𝑒 𝑖 = 𝑗 𝑗, 𝑠𝑒 𝑖 < 𝑗 , então 𝐴𝑡 = [ 1 2 3 3 2 5 4 3 3 ] b. ( ) Sejam 𝐴 = (𝑎𝑖𝑗)2×3 e 𝐵 = (𝑏)𝑚×𝑛. Então para que exista a matriz 3𝐴 + 2𝐵, os valores de 𝒎 e 𝒏 deverão ser, respectivamente, 2 e 3. c. ( ) Se 𝐴 = [ −1 −2 −1 3 ], então 𝐴2 = [ 1 4 1 9 ]. d. ( ) A matriz identidade de ordem 2 é uma matriz diagonal, pois 𝐼𝑛 = [ 1 4 1 9 ]. "Jamais haverá ano novo se continuar a copiar os erros dos anos velhos." Luís de Camões Mestre Licínio Manuel Guido Mirassi 7- Determine a matriz do tipo 3𝑥1 tal que 𝑎𝑖𝑗 = 1 3 𝑖 + 3𝑗. Determine a matriz transposta da obtida. 8- Determine a matriz diagonal de ordem 5 tal que 𝑎𝑖𝑗 = 𝑖 – 𝑗. 9- Se uma matriz 𝐴 = (𝑎𝑖𝑗)3×3 é tal que 𝑎𝑖𝑗 = { 𝑖 + 𝑗, 𝑠𝑒 𝑖 > 𝑗 𝑖, 𝑠𝑒 𝑖 = 𝑗 𝑗, 𝑠𝑒 𝑖 < 𝑗 , julgue os itens a seguir se verdadeiros (V) ou falsos (F): a) ( ) o produto dos elementos da diagonal principal da matriz A é igual a 6. b) ( ) a soma dos elementos da diagonal secundária da matriz A é igual a 9. c) ( ) os elementos da 3ª coluna da matriz A são todos iguais. d) ( ) os elementos da 1ª linha da matriz A estão em ordem crescente. 10- Construa as seguintes matrizes: a) 𝐴 = (𝑎𝑖𝑗)3×3 tal que 𝑎𝑖𝑗 = { 1, 𝑠𝑒 𝑖 = 𝑗 0, 𝑠𝑒 𝑖 ≠ 𝑗 ; b) C) 𝐶 = (𝑐𝑖𝑗)2×4 , tal que 𝑐𝑖𝑗 = { 𝑖 + 𝑗, 𝑠𝑒 𝑖 ≤ 𝑗 𝑖 − 𝑗, 𝑠𝑒 𝑖 > 𝑗 c) 𝐵 = (𝑏𝑖𝑗)3×3 tal que 𝑏𝑖𝑗 = { 𝑖 + 2𝑗, 𝑠𝑒 𝑖 ≠ 𝑗 𝑖 − 3𝑗, 𝑠𝑒 𝑖 = 𝑗 ; d) d)𝐷 = (𝑑𝑖𝑗)4×4, tal que 𝑑𝑖𝑗 = { (−1)i+j, 𝑠𝑒 𝑖 ≠ 𝑗 0, 𝑠𝑒 𝑖 = 𝑗 . 11- Construa a matriz 𝐴 = (𝑎𝑖𝑗)3×2 tal que 𝑎𝑖𝑗 = { 1, 𝑠𝑒 𝑖 = 𝑗 𝑖2, 𝑠𝑒 𝑖 ≠ 𝑗 12- Seja a matriz 𝐴 = (𝑎𝑖𝑗)5×5 tal que 𝑎𝑖𝑗 = 5𝑖 − 3𝑗. Determine a soma dos elementos da diagonal principal dessa matriz. 13- Dada uma matriz B, calcule x e y para que a mesma seja simétrica: 𝐵 = [ 1 𝑥 2 − 𝑦 5 −1 −4 6 𝑦 0 ]. 14- Sejam as matrizes A e B, respectivamente, 3𝑥4 e 𝑝 𝑥 𝑞. Se a matriz 𝐴 ∙ 𝐵 é 3𝑥5, então é verdade que: a) p = 5 e q = 5 b) p = 4 e q = 5 c) p = 3 e q = 5 d) p = 3 e q = 4 e) p = 3 e q = 3. 15- Dadas as matrizes 𝐴 = [𝑎𝑖𝑗]2×2 tal que 𝑎𝑖𝑗 = 𝑖 𝑗 e 𝐵 = [𝑏𝑖𝑗]2×2 tal que 𝑏𝑖𝑗 = 𝑗 𝑖, determine: a) 1111 ba b) ).( 221122 bba c) 2121.ba 16- Determine o elemento 𝑐46 da matriz 𝐶 = (𝑐𝑖𝑗)7𝑥7, em que 𝑐𝑖𝑗 = (−2)𝑗−1 ∙ 2𝑗 𝑖 i j c ij ij 2 .2 . "Jamais haverá ano novo se continuar a copiar os erros dos anos velhos." Luís de Camões Mestre Licínio Manuel Guido Mirassi 17- Observe a matriz 15525 0094 31363 101252 11101 A e responda: a) Qual a ordem da matriz? b) Escreva o elemento 𝑎22. c) Escreva sua transposta. d) Para que valores de 𝑖 tem-se 𝑎𝑖𝑗 = 0? 18- Determine o traço de cada uma das matrizes abaixo: a) (−2 √3 4 3 ) ∙ (−2 √3 4 3 ) b) [ −√2 0 1 9 7 3 7 −3 3 + √2 ] c) 29187 05155 93123 3191 19- As meninas 1 = Adriana; 2 = Bruna e 3 = Carla falam muito ao telefone entre si. A matriz M mostra cada elemento 𝑎𝑖𝑗 representando o número de telefonemas que “𝑖” deu para “𝑗” no mês de setembro: 𝑀 | 0 13 10 18 0 6 9 12 0 |. Quem mais telefonou e quem mais recebeu ligações? 20- Determine x e y na igualdade [ 𝑥 3 4 𝑦 ] + [ −1 5 8 𝑦 ] = [ 4 8 12 −6 ]. 21- Dadas as matrizes 𝐴 = [ 1 2 −3 4 5 6 ] e 𝐵 = [ 1 −2 3 0 4 −3 ], determine 𝐴 + 2 ∙ 𝐵𝑇. 22- Se A é uma matriz de ordem 2 e 𝐴𝑡 sua transposta, determine A tal que 𝐴 = 2 ∙ 𝐴𝑡. 23- Suponha que A, B, C, D e E sejam matrizes das seguintes ordens, (4𝑥5), (4𝑥5), (5𝑥2), (4𝑥2) e (5𝑥4) respectivamente. Determine das expressões matriciais, quais estão definidas e dê a ordem da matriz resultante: a) 𝐵 ∙ 𝐴 b) 𝐸 ∙ (𝐴𝐶) c) (𝐴𝑡 + 𝐸) ∙ 𝐷 d) 𝐴 ∙ 𝐵 + B 24- Dadas as matrizes 𝐴 = [ 2 0 −1 1 3 4 ] e 𝐵 = [ −1 2 3 0 1 0 ], calcule (𝐴 + 𝐵𝑡 ) . (𝐴𝑡 – 𝐵) 25- Dadas as matrizes: 𝐴𝑡 = ( 0 2 −1 3 ) e 𝐵𝑡 = ( −2 1 0 3 ), determinar a matriz 𝑋, tal que 𝑋 = 𝐴2 − 𝐴𝐵 + 𝐼3 "Jamais haverá ano novo se continuar a copiar os erros dos anos velhos." Luís de Camões Mestre Licínio Manuel Guido Mirassi 26- Determine a e b para que a igualdade (𝑎 + 4 𝑏 3 10 7 ) = ( 2𝑎 𝑏 10 7 ) seja verdadeira. 27- Dadas as matrizes 𝐴 = ( 3 1 4 −2 ) e 𝐵 = ( 𝑥 + 𝑦 𝑥 − 𝑦 1 −2 ), determine x e y para que 𝐴 = 𝐵𝑡. 28- Determine os valores de x e y na equação matricial: ( 2 𝑥 𝑦 3 ) + ( −4 −4 −7 5 ) = 2 ∙ ( −1 2 −3 4 ). 29- Se ( 3 −1 1 3 ) ∙ ( 𝑥 𝑦) = 4 ∙ ( 1 2 ), determine o valor de 𝑥 + 𝑦. 30- Dada a matriz 𝐴 = [ 1 −1 0 2 3 4 0 1 −2 ], obtenha a matriz x tal que 𝑥 = 𝐴 + 𝐴𝑡. 31- Determine os valores de x, y, z e w de modo que: 5- 8 0 1 1- 4 3 2 w y z x . 32- Dadas as matrizes A = 8 2 6 2- 4 0 , B = 0 6- 12 9 6 3 e C = 2 1- 1 0 1- 0 , calcule o resultado das seguintes operações: a) 2A – B + 3C b) CBA 3 1 2 1 33- Se a = 4 3 1 2 , b = 1 3 7 21 e c = 3 5 2- 1- , determine A = a 2 + b – c 2 . 34- Dadas as matrizes A = 2- 4 1 3 e B = 2- 1 y- xyx , determine x e y para que A = B t . 35- Determine a, b, x e y, sabendo que: 2 3 1 2 0 7 x y a b x y a b 36- Considere as matrizes 1 2 2 1 3 5 4 A e A B x . A soma dos elementos da primeira coluna da matriz B é igual a: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 37- Dada a matriz A = 2- 1 0 4 3 2 0 1- 1 , obtenha a matriz x tal que x = A + A t . 38- Dada a matriz A = x3 21 , dê a condição para que exista a inversa de A, em seguida em função de x determine a inversa de A. "Jamais haverá ano novo se continuar a copiar os erros dos anos velhos." Luís de Camões Mestre Licínio Manuel Guido Mirassi 39- Encontre todos os valores de que tornam a matriz A uma matriz singular. A= 3 2 1 1 2 2 1 0 40- Calcule m e n para que a matriz B = seja a inversa da matriz A = . n m 41- Encontre a inversa de A= e B= 814 312 201 .42- Uma matriz A é do tipo 3 𝑥 5, outra matriz B é do tipo 5 𝑥 2 e a matriz 𝐶 é do tipo 𝑚 𝑥 4. Qual o valor de 𝒎 para que exista o produto (𝐴 ∙ 𝐵) ∙ 𝐶? 43- Dadas as matrizes 31 53 A e 04B obtenha X tal que 𝑿 ∙ 𝐴 = 𝐵. 44- Calcule o valor de k para que as matrizes 𝐴 = ( 5 4 2 𝑘 ) e 𝐶 = ( 2 3 6 𝑘 ) não tenham inversas. 45- A e B são matrizes e At é a matriz transposta de A. Se 1 2 1 Be 2x y1 32 A então a matriz At.B será nula para: a) 𝑥 + 𝑦 = −3 b) 𝑥 ∙ 𝑦 = 2 c) 𝑥 𝑦 = − 4 d) x . y2 = −1 e) y x = − 8 46- Determine a e b para que a igualdade 7 10 b 4 3a = 7 10 b 2a seja verdadeira. 47- Sejam A = 2 0 1- 4 3 2 e B = 5 8 1- 7 0 2 , determine (A + B) t . 48- Dadas as matrizes A = 2- 4 1 3 e B = 2- 1 y- xyx , determine x e y para que A = B t . 49- Resolva a equação matricial: 2 2 4 3 5 1 2 5 3 2- 1- 1 7 2 0 5 4 1 = x + 5 9 1 3- 1- 8 2 7 2 . 50- Determine os valores de x e y na equação matricial: 4 3 2 1 .2 5 7 4- 4 3 x2 y . "Jamais haverá ano novo se continuar a copiar os erros dos anos velhos." Luís de Camões Mestre Licínio Manuel Guido Mirassi 51- Dadas as matrizes A = , 5- 2 3 0 B = 1- 0 4 2 e C = 0 6 2 4 , calcule: a) 𝐴 + 𝐵 b) 𝐴 + 𝐶 c) 𝐴 + 𝐵 + 𝐶 52- Dada a matriz A = 2- 1 0 4 3 2 0 1- 1 , obtenha a matriz x tal que x = A + A t . 53- Determine os valores de m, n, p e q de modo que: 5 1 8 7 3q- n-n p 2m qp m . 54- Determine os valores de x, y, z e w de modo que: 5- 8 0 1 1- 4 3 2 w y z x . 55- Calcule x e y , sabendo que 16 7 3 32 yx yx . 56- Julgue os itens a seguir se verdadeiros (V) ou falsos (F). a. ( ) (At)t = A, qualquer que seja a matriz A. b. ( ) A matriz transposta duma matriz identidade é sempre igual a ela mesma. c. ( ) Se M é uma matriz linha, então Mt é uma matriz coluna. d. ( ) para toda matriz diagonal M, temos que Mt = M. 57- Dadas as matrizes 110 52 A e 15 3 yxyx B , calcular x e y para que . 58- Dadas as matrizes 50 33 A , 14 61 B e 07 59 C , calcule: a) 𝐴 + 𝐵 b) 𝐴 – 𝐶 c) 𝐵 + 𝐶 + 𝐴 59- Dada a matriz 710 461 1012 A , obtenha a matriz X tal que tAAX . 60- Dadas as matrizes 5 3 2 A e 7 1 4 B , calcular a matriz X, tal que 0 BAX . 61- Seja 𝐴 = (𝑎𝑖𝑗)2𝑥3, em que 𝑎𝑖𝑗 = 2𝑖 + 𝑗. Determine a, b e c em que 71 24 cbb caba B , a fim de que tenhamos 𝐴 = 𝐵. tBA "Jamais haverá ano novo se continuar a copiar os erros dos anos velhos." Luís de Camões Mestre Licínio Manuel Guido Mirassi 62- Dadas as matrizes 31 53 A e 04B obtenha X tal que X.A = B. 63- Determine x e y na igualdade 612 84 8 51 4 3 yy x 64- Seja 𝐷 a matriz seguinte [ 4 5 3 7 5 −3 ] , encontre a matriz oposta de 𝐷. 65- Resolva a equação matricial 42 31 91 2 3 5 02 3 3 1 Y . 66- Determine 𝑋 em 4𝑋 + 3𝐴 = 𝐵𝑡 + 3𝑋, se 2 3 4 0 3 1 A e 57 32 B . 67- Seja polinómio 𝑓(𝑥) = 𝑥2 + 2𝑥 − 11, e a matriz 𝐴 = [ 1 −1 3 2 ] determine o valor de 𝑓(𝐴). 68- Dadas as matrizes 𝐴 = ( 0 4 −2 6 2 8 ), 𝐵 = ( −3 6 9 12 −6 0 ) e C= ( 0 −1 0 1 −1 2 ) , calcule o resultado das seguintes operações: a) 𝐴 − 𝐵 + 3𝐶 b) CBA 3 1 2 1 69- Efetue: a) 2 3 . 4 1 3- 5 b) 3 0 1- 2 . 4 1 2 5 c) 2 1 2 2 2 1 1 2 2 . 1 1 0 0 1 1 0 0 1 d) 2 1 35 02 e) 0 3 3 512 f) 214 1 2 0 g) 012 201 022 210 011 201 h) 4 0 1 312 i) 561 402 80 25 70- Dada a matriz A = 1 0 0 0 0 1 0 1- 2 , calcule A 2 . 71- Dadas as matrizes 34 10 01 A e 𝐵 = ( −1 2 3 0 1 0 ), calcule (𝐴 + 𝐵𝑡)(𝐴𝑡 − 𝐵). "Jamais haverá ano novo se continuar a copiar os erros dos anos velhos." Luís de Camões Mestre Licínio Manuel Guido Mirassi 72- Considere as matrizes 𝐴 = (𝑎𝑖𝑗) e 𝐵 = (𝑏𝑖𝑗), quadradas de ordem 2, com 𝑎𝑖𝑗 = 2𝑖 + 3𝑗 e 𝑏𝑖𝑗 = −3𝑖 − 2𝑗. Sabendo que 𝐶 = 𝐴 + 𝐵, determine 𝐶2. 73- Resolva a equação 𝐴 ∙ 𝑋 + 𝐵 = 𝐶, na qual 12 94 A , 8 7 B e 3 2 C . 74- Se A = sen cos cos sen obtenha 𝐴 ∙ 𝐴 75- Sendo A= 3 2 3 1 , B = 0 3 5 1 e C = 2 4 1 1 , efetue: a) 𝐴 ∙ 𝐵 ∙ 𝐶 b) 𝐴 ∙ (𝐵𝑡 x C) c) (A + B)∙C d) 𝐵 ∙(A – 𝐶𝑡) e) [(𝐴 – 𝐵) ∙ 𝐶]𝑡 83- Dadas as matrizes A = a0 0a e B = 1b b1 , determine 𝑎 e 𝑏, de modo que 𝑨 ∙ 𝑩 = 𝑰. 84- Duas matrizes quadradas de mesma ordem são inversas se o seu produto é igual à matriz identidade daquela ordem. Sendo 𝐴 = ( 2 1 0 −1 ) e 𝐵 = ( 𝑥 𝑦 𝑧 𝑤 ) matrizes inversas, o valor de 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 + 𝑤 é: a) 0 b) 1 c) – 2 d) 3 e) – 4 85- Dada a matriz 𝐴 = ( 3 7 2 5 ), determine sua inversa e calcule 4 ∙ 𝐴−1 . 86- Se x e y são números reais distintos e não nulos, a matriz 𝑋 = ( 𝑥 1 𝑦 1 ) admite inversa 𝑋−1 . A soma dos elementos de 𝑋−1 é: a) −2. b) −1. c) 1. d) 2. 87- Determinar a inversa das matrizes: a) 𝐴 = ( 4 3 1 0 ) b) 031 121 001 B 88- Dadas as matrizes 21 11 A e 11 02 M : a) Determine 𝑀−1; b) Sabendo que a matriz traço duma matriz é a soma dos elementos da diagonal principal, determine o traço da matriz: 𝑀−1 ∙ 𝐴 ∙ 𝑀. "Jamais haverá ano novo se continuar a copiar os erros dos anos velhos." Luís de Camões Mestre Licínio Manuel Guido Mirassi 89- Quais das matrizes abaixo são não-singulares? 5 7 3 4 8 9 8 4 15 A 4 0 1 19 1 3 5 4 7 B 7 0 3 8 45 2 4 9 2 C 90- Ache as inversas das seguintes matrizes, se houver inversa: 1 0 0 2 A 7 7 3 1 B 1 0 0 0 0 1 0 1 0 C 4 2 1 7 3 3 2 0 1 D E = 3 2 7 4 F= 4 2 8 4 G = 3 5 2 0 0 0 6 1 4 91- A inversa de ( 𝑦 −2 −1 𝑥 ) é a matriz ( 𝑥 𝑥 − 3 𝑥 − 4 1 ). Determine x e y . 92- Verifica se a matriz A = 100 431 072 é a matriz inversa da matriz B = 100 821 2873 93- Determina o valor de x para que as matrizes sejam inversíveis: a) 23 2x b) 42 13x c) x x 29 4 d) x x 231 112 01
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