549 matematica matrizes determinantes teoria exercicios macelo mendes

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  • SRie ENSiNO

    TC

    PR-UNIVERSITRIO

    ____/____/____

    Rumo ao ITA N 05

    MARCELO MENDES

    MATEMTICAALUNO(a)

    TURMa TURNO DaTa

    SeDe

    N

    PROFeSSOR(a)

    OSG.: 60672/12

    Determinantes I

    Regras prticasDeterminantedeordem2

    a11 a12a21 a22

    a11 a22 a12 a21

    +

    =

    Determinantedeordem3(RegradeSarrus)

    + + +

    a11 a12a21 a22a31 a32

    a13a23a33

    a11 a12a21 a22a31 a32

    =

    =a11a22a33+a12a23a31+a13a21a32a13a22a31a11a23a32a12a21a33

    CofatorSeA=(n

    11)entoA

    11=1(cofatordeelementoa

    11)

    SeAmatrizquadradadeordemn2entoAij=(1)

    i+jDij,ondeDijodeterminantequeseobtmdeMsuprimindoalinhaieacolunaj.

    Teorema de LaplaceOdeterminantedeumamatrizquadradaigualsoma

    dosprodutosdoselementosdeumalaqualquerpelosrespectivoscofatores.

    Propriedades

    I. Determinante igual a zero

    Odeterminantedeumamatrizquadradaigualazeroseamatrizpossui:

    a) umalanula.b)duaslasparalelasiguais.c) duaslasparalelasproporcionais.d)umalaquecombinaolineardasoutraslasparalelas.

    II. Determinante no se altera

    Odeterminantedeumamatrizquadradanosealterase:a) trocarmosordenadamentelinhasporcolunas(detM=detMt).b) somarmosaumalaumacombinaolineardeoutraslas

    paralelas(TeoremadeJacobi).

    III. Alterao no determinante

    Odeterminantedeumamatrizquadradadeordemnaltera-se:a) trocandodesinal,quandoduaslasparalelas trocamde

    lugarentresi.b)candomultiplicadopor ,quandooselementosdeuma

    lasomultiplicadospor.c) candomultiplicadopornquandoamatrizmultiplicada

    pora,ouseja:det(A)=ndetA,ondenaordemdamatriz.

    Observao:

    Entende-seporlaqualquerlinhaoucolunadeumamatriz.

    IV. Propriedades complementares

    a) TeoremadeBinet SendoAeBmatrizesquadradasdemesmaordem,ento: det(AB)=detAdetBb)Quandotodososelementosacimae/ouabaixodadiagonal

    principalforemzeros,odeterminanteseroprodutodoselementosdadiagonalprincipal.a 0 0 0x b 0 0y z c 0m n p d

    = abcd

    V. Adio de determinantes

    SeMeMsomatrizes,deordemn,idnticasexcetonai-simalinha,ento

    detM=detM+detM,ondeMumamatrizdeordemnidnticasmatrizesMeM,excetonasuai-simalinha,queobtidasomando-seasi-simaslinhasdeMeM.

    Exerccios

    01. (UFSE)OdeterminantedamatrizA=(aij)33,ondeay=2ij,

    iguala:A)12 B) 8 C)0 D)4E) 6

    02. Mostrequea a a aa b b ba b c ca b c d

    a b a c b d c= ( )( )( ).

    03. Provequea b ca b cbc ca ab

    a ab bc c

    2 2 2

    2 3

    2 3

    2 3

    111

    = .

    04. Veriqueque1 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 1

    ++

    +

    =x

    yz

    xyz.

    05. Seja a matriz A = [aij] n n. AmatrizB obtida deA,multiplicando-se,nesta,cadaelementoaijpork

    ij,kR*.DemonstrequedetB=detA.

    Gabarito Determinantes I

    01 02 03 04 05

    C

    Demonstrao

  • OSG.: 60672/12

    TC MaTeMTiCa

    2

    Sistemas Lineares

    Matriz Inversa I

    De nioM1ainversadeMse,esomentese,MM1=M1M=In.

    Propriedades

    I. A1nicaII. (A1)1=AIII. (AB)1=B1A1

    IV. (At)1=(A1)t

    V. detdet

    AA

    =1 1

    Teorema de Cauchy

    AsomadosprodutosdoselementosdeumalaqualquerdeumamatrizM,ordenadamente,peloscofatoresdoselementosdeumalaparalela,igualazero.

    Matriz Adjunta (A)

    denida como sendo a transposta damatrizN doscofatores,ouseja,A=Nt.

    PropriedadeAA=AA(detA)In.

    Teorema

    AA

    A = 11

    det.

    Corolrio:A1detA0.

    Observao:

    aA

    A i jij ji

    = 1 1det

    , ,

    Exerccios

    01. (ITA)Sendo A =

    1 2 10 3 23 1 2

    , entooelementodaterceira

    linhaeprimeiracoluna,desuainversa,seriguala:

    A) 58 B)

    9

    11

    C) 611

    D) 2

    13

    E) 113

    02. (EN)Dadasasmatrizes:A e B= =

    4 32 1

    1

    41

    1

    42

    , entoa

    somadamatrizinversadeAcomodobrodamatriztranspostadeB:

    A)0

    7

    21

    22

    B)

    3

    4

    1

    65

    25

    C)1

    2

    1

    42 0

    D)

    0 13 2

    03.

    A)Mostre que se umamatriz inversvel, ento o seudeterminantediferentedezero.

    B)Calcu le o determinante da inversa da matr iz

    P =

    2 1 1

    2 1 1

    0 2 2

    .

    04. (Mack)SedetA=5e Aa

    =

    1

    4

    51

    5

    2

    5

    entoaiguala:

    A) 8

    5 B) 0

    C) 15 D)

    3

    5

    E)2

    5

    05. (Mack)Seja A =

    1 00 1 . Ento(A+A1)3iguala:A)matriznuladeordem2.B)matrizidentidadedeordem2.

    C)1

    2A

    D)27AE) 8A

    06. (IME)DetermineumamatriznosingularPquesatisfaaequaomatricial.

    P A =

    1 6 00 1

    , onde A =

    1 25 4

    07. SendoA =

    1 2 34 1 12 0 3

    , obteroelementoa 231 damatrizinversa

    deA.

    08. (IME)Umamatrizquadradadenominadaortogonalquandoasuatranspostaigualasuainversa.Considereessadenio,determineseamatriz [R],abaixo,umamatrizortogonal,sabendo-sequen uminteiroeumnguloqualquer.Justiquesuaresposta.

    [ ]cos( ) sen( )sen( ) cos( )R

    n nn n=

    00

    0 0 1

    09. (UFC)SejamA,BeA+Bmatrizesnn(n1)invertveis.Encontreumaexpressopara(A1+B1)1emtermosdeA,(A+B)1eB.

  • OSG.: 60672/12

    TC MaTeMTiCa

    3

    10. ( ITA) Julgue: Sejam A , B e C matr izes quadradasn n tais queAeB so inversveiseABCA=At,entodetC=det(AB)1.

    11. (ITA) Julgue: Sejamm en nmeros reais comm n e as

    matrizes:A B= = 2 13 5 1 10 1, . SabendoqueamatrizmA+nBnoinversvel,entomenpossuemsinaiscontrrios.

    Gabarito Matriz Inversa I

    01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11

    0 V * F * * * V

    Demonstrao

    * 06: 1 6 25 6 4//

    Anotaes

    AN18/08/12Rev.:Tony

  • OSG.: 60672/12

    TC MaTeMTiCa

    4