Pré-Vestibular(UFU - 2011) Matrizes

Poste aqui problemas de Vestibulares. Informe a fonte, o ano e o assunto. Exemplo: (FUVEST - 2008) Logaritmos.
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DIEGOKX2000
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Mar 2019 04 20:42

(UFU - 2011) Matrizes

Mensagem não lida por DIEGOKX2000 »

Considere a matriz A=[tex3]\begin{pmatrix}
2 & -1 \\
1 & 1 \\
\end{pmatrix}[/tex3]

e as afirmações a seguir.
I - O sistema linear A [tex3]\left(\frac{x}{y}\right) = \left(\frac{1}{2}\right)[/tex3] possui uma única solução, onde x e y são valores reais.
II - Existe um número real a tal que sen(a) = det (A).
III - A matriz A100 é invertível.
IV - Se B é uma matriz tal que o produto [tex3]A^{3}[/tex3] . B = 1, então det(B)=[tex3]\frac{1}{9}[/tex3] onde I é matriz identidade de ordem 2.

Com relação a essas afirmações, assinale a alternativa correta.
A) Apenas I e IV são falsas.
B) Apenas II e IV são verdadeiras.
C) Apenas II e III são falsas.
D) Apenas I e III são verdadeiras.
Resposta

D

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rumoafa
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Mar 2019 21 17:26

Re: (UFU - 2011) Matrizes

Mensagem não lida por rumoafa »

Olá! No item I o certo é [tex3]\begin{pmatrix}
x \\
y \\
\end{pmatrix}[/tex3] e [tex3]\begin{pmatrix}
1 \\
2 \\
\end{pmatrix}[/tex3] , sendo assim, temos que a multiplicação entre a matriz A e [tex3]\begin{pmatrix}
x \\
y \\
\end{pmatrix}[/tex3] resulta em: [tex3]\begin{pmatrix}
2x-y \\
x+y \\
\end{pmatrix}[/tex3] , sendo esse resultado igual a [tex3]\begin{pmatrix}
1 \\
2 \\
\end{pmatrix}[/tex3] , ficamos com:

2x-y=1 e
x+y=2

Somando essas equações, encontramos x=-1 e y=3, ou seja, só existe uma solução. Item I verdadeiro!


Item II

Temos que o determinante de A é igual a 3. Porém, não existe um ângulo cujo seno resulta em 3 ( o valor máximo para seno é 1). Logo, Item II falso.


Item III

Uma matriz é invertível quando seu determinante é diferente de zero. Não sei provar que o determinante de [tex3]A^{100}[/tex3] será mesmo igual a 0, eu deduzi que sim. :D Logo, essa assertiva é verdadeira.

Item IV

Mas uma observação: tem certeza que [tex3]A^{3}[/tex3] .B =1 e não igual a I, que é a matriz identidade?
Vou considerar a segunda possibilidade. :D

Quando multiplicamos uma matriz pela sua inversa, ficamos com uma matriz identidade de mesma ordem das duas outras matrizes, no caso de ordem 2.
Pela propriedade dos determinantes, o determinante da inversa de uma matriz é igual ao inverso do determinante dela. Ou seja, se o determinante de A fosse 9, o determinante de B = [tex3]A^{-1}[/tex3] seria igual a [tex3]\frac{1}{9}[/tex3] .
Porém o determinante de [tex3]A^{3}[/tex3] não é igual a 9, mas sim igual a [tex3]3^{3}[/tex3] = 27. Pois, det ([tex3]A^{n}[/tex3] ) = [tex3](detA)^{n}[/tex3] . Esse é o erro dessa assertiva!

Espero ter ajudado!

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Planck
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Re: (UFU - 2011) Matrizes

Mensagem não lida por Planck »

rumoafa escreveu: 21 Mar 2019, 17:26 Uma matriz é invertível quando seu determinante é diferente de zero. Não sei provar que o determinante de [tex3]A^{100}[/tex3] será mesmo igual a [tex3]0[/tex3] , eu deduzi que sim. Logo, essa assertiva é verdadeira.
Podemos fazer que:

[tex3]\det(A^{100})=\det(A)^{100}[/tex3]

Como [tex3]\det A=3[/tex3] , ficamos com:

[tex3]\det(A)^{100}=(3)^{100}[/tex3]

Logo:

[tex3]3^{100}\neq 0[/tex3]

Uma matriz é chamada de inversível ou não singular se, e somente se, seu determinante é diferente de zero.
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joãofw
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Re: (UFU - 2011) Matrizes

Mensagem não lida por joãofw »

Muito obrigado Planck, me ajudou a entender demais a afirmativa III. No Item I, não deveria haver duas soluções?

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