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Leia a passagem de texto "Sabemos que ao aplicarmos um operador em seu autoestado obtemos seu autovalor, isto é ^ Ω | V >= ω | V > . Podemos reescrever essa igualdade, tal que, ( ^ Ω − ω I ) | V >= | 0 > . "Assumindo que ( ^ Ω − ω I ) − 1 existe, podemos aplicá-la em ambos os lados da igualdade anterior, então, | V >= ( ^ Ω − ω I ) − 1 | 0 > . Agora, qualquer operador finito (um operador com elementos de matriz finitos) atuando no vetor nulo só pode resultar um vetor nulo. [...] Isso diz que nossa afirmação de que o operador ( ^ Ω − ω I ) − 1 existe (como um operador finito) é falsa. [...] A teoria básica das matrizes nos diz que o inverso de qualquer matriz M é dado por M − 1 = c o f a t o r M T / d e t M [...]. A condição para autovetores não nulos é, portanto, d e t ( ^ Ω − ω I ) = 0 . Esta equação fornece os autovalores ω ." Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: SHANKAR R. Principles of quantum mechanics. New York: Plenum Press, 1994, p. 32. (tradução do autor da questão) Considerando o texto acima e o livro-base, Introdução à mecânica quântica, marque V para as afirmações verdadeiras e F para as afirmações Falsas. Dadas as matrizes A = [ 3 1 1 3 ] , B = [ 3 1 1 2 ] I. ( ) A soma dos autovalores é 11. II. ( ) 1 √ 2 [ 1 1 ] é um autovetor. III. ( ) 1 √ 5 [ 2 1 ] é um autovetor. IV. ( ) 1 √ 10 [ 1 3 ] é um autovetor. V. ( ) 3 é um autovalor. Agora, marque a alternativa que apresenta a sequência correta: A F – F – V – V – F B V – V – V – F – F C V – F – F – V – F D V – V – F – V – V E V – V – F – F – F
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Robson Roni

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Vamos analisar cada uma das afirmações sobre as matrizes A e B e os autovalores e autovetores: I. ( ) A soma dos autovalores é 11. Para a matriz A = [3 1; 1 3], os autovalores são 4 e 2, cuja soma é 6. Para a matriz B = [3 1; 1 2], os autovalores são 4 e 1, cuja soma é 5. Portanto, a afirmação é falsa (F). II. ( ) 1/√2 [1; 1] é um autovetor. Para verificar se [1; 1] é um autovetor, precisamos aplicar a matriz A ou B e ver se o resultado é um múltiplo escalar do vetor. Para a matriz A, A * [1; 1] = [4; 4], que é 4 * [1; 1]. Portanto, [1; 1] é um autovetor de A. A afirmação é verdadeira (V). III. ( ) 1/√5 [2; 1] é um autovetor. Aplicando a matriz A em [2; 1], temos A * [2; 1] = [3*2 + 1*1; 1*2 + 3*1] = [7; 5], que não é um múltiplo escalar de [2; 1]. Portanto, a afirmação é falsa (F). IV. ( ) 1/√10 [1; 3] é um autovetor. Aplicando a matriz A em [1; 3], temos A * [1; 3] = [3*1 + 1*3; 1*1 + 3*3] = [6; 10], que não é um múltiplo escalar de [1; 3]. Portanto, a afirmação é falsa (F). V. ( ) 3 é um autovalor. Para a matriz A, os autovalores são 4 e 2, e para a matriz B, os autovalores são 4 e 1. Portanto, 3 não é um autovalor de nenhuma das matrizes. A afirmação é falsa (F). Agora, organizando as respostas: I. F II. V III. F IV. F V. F A sequência correta é: F – V – F – F – F. Portanto, a alternativa correta é a E: V – V – F – F – F.

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