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416 Apostila ITA Matrizes Deter Min Antes

Apr 07, 2018

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Nayara Marques
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  • 8/6/2019 416 Apostila ITA Matrizes Deter Min Antes

    1/23

    IME ITA

  • 8/6/2019 416 Apostila ITA Matrizes Deter Min Antes

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    Apostila ITA

    E 01

    Matrizes

    Uma matriz de ordem , informalmente, uma tabelacom

    n linhas e mnm

    colunas, em que linhas so as filas horizontais e colunas so as filas verticais.Comesta idia temos a seguinte representao para amatriz

    de ordem :A nm

    aa a1 1 12 1 m

    aa aA = 21 2 2 2 m .

    aa an n nmnm1 2

    O smbolo representa o elemento dalinha i e coluna .a jij

    Uma definio formal para uma matriz:

    { } { } Considerando os conjuntos e . Uma matriz , deIn

    = 1, 2, . .. , Im

    = 1, 2,... , An m

    ( )ordem , uma funo , que associa cada par ordenado anm

    AII

    : ij,n m

    um nmero real .aij

    ()= representa uma matriz deordem

    A notao Aa nm

    ae o elemento ij nm i j

    chamado de termogeral.

    ( )Exemplo: Amatriz

    Aa= , com determinada pelo clculo detodos

    = -aij 2 2i j i j23

    os elementos de acordo com a lei de formao, ouseja: a =- =21 1 1 a = - =-21 2 2 a = - =-21 3 72 2 2

    1 1 1 2 1 3

    =- = = - = = - =-a 22 1 3 a 22 2 0 a 22 3 52 2 22 1 2 2 2 3

    desta forma temos:--127

    A =-30 5

    23

    Observaes sobre a linguagem: ( ) O conjun to de todas as ma tr ize s r eais de o rdem denotado por nm

    Mnm

    () ( ) Na matriz Aa= sequncia a i - sima linhaaa a,,,ij n m i i im12

    () ( ) Na matriz Aa= a sequncia aa a,,, a - sima colunajij n m 1 2jj nj

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    Matemtica

    G Jaaa a a ... ...G J1 1 1 2 1 3 1 1 jn

    aaa a a ... ...G J2 1 22 2 3 2 2 j nG J... ... ... ... ... ... .

    ..G Jaa a a a ... ...G Ji i i ij in12 3G K J... ... ... ... ... ... .

    ..Hi- sima linha aa a a a ... ...

    m m m mj mnmn1 2 3

    j-sima coluna( ) ( ) Sejam e duas matrizes reais. Diz-se que as matrizes e= = AA

    aBb

    ij mn i j m n

    { }eso iguais, e escreve-se , se, e somente se, , im 1, 2, 3, ...,= =B A B ab

    ij i j

    {}. jn 1, 2, 3, ...,

    Cla ss ificaes dematrizes

    Matriz linha: toda matriz formada por apenas umalinha.Matriz coluna: toda matriz formada por apenas umacoluna.Matriz retangular: toda matriz deordem

    com . nm

    nm

    Matriz nula: toda matriz com todos os elementosnulos.Matriz quadrada: toda matriz deordem

    . Neste caso dizemos que a matriz de

    nn

    ( )ordem n . Em uma matriz quadrada os elementos da

    sequnciaaa a,,,

    ( )1 1 2 2 n n

    formam a diagonal principal e os elementos dasequncia

    forma aaa a,,,()nn11 -n 1 2

    diagonal secundria.

    Matriz triangular Superior: toda matriz quadrada deordem

    n , em que se=a 0i j

    , ou seja, os elementos abaixo da diagonal principal sonulos.

    ij>

    Matriz triangular Inferior: toda matriz quadrada deordem

    n, em que se ,=

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    Apostila ITA

    Matriz transposta() ( )= , a matriz transposta de = emSeja Aa , indicada por A , e AbtA t

    ij n m i j m n

    que . Em outros termos, a matr iz transposta obtida trocando linha por coluna

    b

    a=

    i j ji

    da matrizoriginal.Exemplo:

    13--127

    A = A =- 20t-30 5

    --752332

    Observaes: Quando A

    A= dizemos que a matriz

    simtrica.At

    Quando =- dizemos que a mat ri zAA

    antisimtrica.

    At

    Operaes com matrizes

    Adio de matrizes

    () ( )Sejam e duas matrizes quaisquer. A soma de com ,= = A BAa

    B

    bij mn ij m n

    +ab cujo termo geral que indicaremos por , amatriz

    mn , isto :+A Bijij++ +ab ab ab ...

    1 1 1 1 1 2 12 1 1 nn

    ab a b a b++ + ...+=A

    B

    2 1 21 2 2 2 2 2 2 nn

    ... ... ... ...

    aba b a b++ + ...m mm m mnmnm n11 2 2

    Multiplicao por escalar

    ( ) , Dados a matriz e um nmero real k, o produto indicado por kA

    =Aa

    i j m n

    a matriz mn cujo termo geral , isto :ka

    ij

    ka ka

    ka

    ...1 1 1 2 1 n

    ka kaka

    ...k

    A

    = 2 1 2 2 2 n... ... ... ...

    ka kaka

    ...mm mnm n1 2

    3

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    Matemtica

    Multipl icao dematrizes

    ( ) ( )Consideremos as matrizes e . O produto de por ,= = A BAa

    Bb

    ij mn jk nt

    indicado por , amatriz

    cujo termo geral

    , em que:A B mt

    cik

    n

    ==+++

    cababab ab.. ..

    ... .i k i j

    jkik i k innk11 22

    =j 1

    Observao: Para que o produto de matrizes seja possvel necessrio que onmero de colunas da primeira matriz seja igual ao nmero de linhas dasegundamatriz.A matriz identidade deordem

    n , denotada por , a mat riz quadrada naqual

    In

    todos os elementos da diagonal principal so iguaisa

    e os demais elementos iguais1a 0 , ou seja:

    10 001 0

    I =00 0n

    00 1nn

    Propriedades

    ( )1. Para a adio de matrizes temos :ABCM

    ,,n m

    A adio de matrizes associativa : () () AB C ABC

    + + = + +

    A B BA

    + =+

    A adio de matrizes comutativa :

    ( ) A adio de matrizesadmite

    elementoneutro

    : Existe umamatriz

    OM Rtalnm

    + =+=.que A OOA A( ), ex iste uma matriz

    indicada Existe matriz oposta: Para todamatriz

    A MRmn

    , chamadap or , t ambm de ordem nm matriz oposta de , tal que- A A.+ -=-+=A

    AAAO()() ()2. Para a multiplicao por escalar

    temosek

    k, AB

    M,

    12 n m

    ( ) ( ) kkA kkA

    = 12 12

    () kkAkAkA

    + = + 12 1 2( ) +=+kAB

    kAkB111

    ( ) ()3. Para a multiplicao de matrizestemos

    , eAM

    BM

    m n n p

    ( )CM

    p q

    4

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    Apostila ITA

    A multiplicao de matrizes

    associativa : . = ()() A BC

    ABC () = .ABBA

    ttt

    Vale a propriedade distributiva esquerda:

    . +=+ A B C ABAC

    ()

    Vale a propriedade distributiva direita:

    .+ =+() BC ABACA Existe elemento

    neutro:.A

    IIAA ==

    n m

    .( ) ( )()kAB AkB k

    AB==

    1 11

    Exerccios

    1 29a2 bBac

    =01. (UFG) Sejam as matrizes e . Para que elas sejam=A 163

    - -27 4

    iguais, deve-se ter:a) 3 a =- e 4 bc=- =

    = e 4 ==- b) 3 a bc

    c) 3 a = e 4 bc=- =-

    =- e 4 ==-d) 3 a bc

    e) 3 a =- e bc== 42

    4 1 - 3 2P= 3 Q = 4 P- 2Q02. (UFBA) Se e , a matriz transposta de :

    - 2 5

    - - -10 8 2 12 1 7a) b) c)

    - 11 - - -3 5 5 1 1

    - 2 8 10 11d) e)

    - 5 5 - 83

    2 1 - 1

    x 0 1- y2

    03. (SANTA CASA - SP) Se a matriz simtrica, ento ovalor-x y 3 1

    de xy

    + :

    a) 3 b) 1 c) 0d) -- 2 e) 3

    5

  • 8/6/2019 416 Apostila ITA Matrizes Deter Min Antes

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    Matemtica

    = -A A04. (SANTA CASA - S P) Se uma matriz quadrada tal que t ela Achamada anti-simtrica. Sabe-seque

    anti-simtricae,

    M

    4 + a ... ...

    M = a b + 2 ...

    b c 2c - 833

    Os termos a12 , a13 e a23 da matriz Mvalemrespectivamente:a) , e .- 4 - 2 4

    b) , e .4 2 - 4c) , e .4 - 2 - 4d) , e .2 - 4 2e) n.d.a.

    05. (FATEC) Sabe-se que as ordens das matrizes , e Cso, respectivamente,A B( )3 , 3r e 2s . Se a matrizt de ordem 34 , ento igualAB

    C- rst++

    a:a) 6

    b) 8c) 10d) 12e) 14

    06. (FATEC) Uma indstria automobilstica produz carros e nas verses standart,X Yluxo e superluxo. Peas , e Cso utilizadas na montagem desses carros.A BPara um certo plano de montagem, dada a seguinteinformao:

    Carro X YCarroAPea 4 3BPea 3 5C 2Pea 6

    Standard Luxo SuperluxoXCarro 2 4 3YCarro 3 2 5

    Em termos matriciais,temos:

    6

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    Apostila ITA

    43

    =matriz pea-carro

    35

    62

    243matriz carro-verso .=

    325

    A matriz pea-verso: 17 22 27 17 22 27 17 22 27

    a) 21 28 34 b) 21 34 22 c) 21 22 28

    18 28 22 18 28 28 18 34 28

    17 22 27 17 22 27

    d) 21 22 34 e) 21 28 28

    18 28 28 18 34 22

    07. (FUVEST) Considere as matrizes:( )= = -A a a i j4 7, , definida por ;i j ij( )B = b b = i7 9, , definida por ;i j i j( )=C c =C A

    B, .ij

    cO elemento :6 3- 18a) . b) .- 112

    - 9c) . d) 112.e) no existe.

    OC nA B08. (ITA) Sejam , e matrizes reais quadradas de ordem e a matriznula

    n

    ntambm de ordem . Considere as afirmaes:I. AB = BA

    = =AB

    AC B C II.

    A = O A = O2III. n n() ()AB C = A B C IV.

    () - = - +2A B A 2AB

    B2 2V.Ento podemos afirmar que:a) apenas a I falsa. b) apenas a IV verdadeira.c) V verdadeira. d) II e III so verdadeiras.e) III e IV so verdadeiras.

    7

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    Matemtica

    E 02

    Operao Elementar Sobre Linhas

    ()Uma operao elementar sobre linhas de umamatriz

    qualquerAM

    mn

    uma das transformaes: multiplicao de uma linhade

    por uma constante real nonula

    k;A

    permuta de duas linhas de ;A

    subst ituio da - sima linha de p or u ma l inha f ormad a pela s omada

    -r A r

    ssima l inhacom

    kvezes a - sima linha, sendo kum escalar arbitrrioe

    .rs

    23 5Exemplo: Sendo , temos:A =

    7111323

    46 5

    A multiplicao da primeira linhapor .2: 711132 3

    71113 A permuta da primeira com a segundalinha:

    .23 5

    2 3

    A substituio da primeira linha pela primeira linha soma da primeira linhacom 16 25 31

    duas vezes a segunda linha:71113

    2 3

    Cada operao elementar sobre linhas de umamatriz

    pode ser representadaA pela multiplicao por uma matriz quadrada,observe: A multiplicao da primeira linha

    por:2

    20 2 3 5 4 610.=

    0 1 7 11 13 7 11 13 2 2 2 3 23

    A permuta da primeira com a segundalinha:

    0 1 2 3 5 7 11 13.=

    10 71113 2 3 5 22 23 23

    A substiruio da primeira linha pela soma dela com duas vezes asegunda:

    12 2 3 5 162531=

    01 71113 7 11132 2 2 3 23

    8

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    Apostila ITA

    Matrizelementar

    Definio:( )Uma matriz dita elementar

    se algumatransformao

    EM

    EA

    m m

    ( )elementar sobre linhasde

    , para todamatriz

    .A AM

    mn

    Usando a linguagem:() ( ) ( ), ,... e , podemose = 10 0 e = 01 0 e = 00 1

    1 1 2 1 m m m m 1

    formar as matrizeselementares:

    Permutao da i - sima linha coma

    - sima linhaj

    e1

    - e i simalinhaj

    .P =i j - e j simacolunai

    em

    Exemplo:e 01 0

    2

    e 10 0P == (Permutao da primeira linha com a segunda

    linha)1

    1 2

    e 00 1m m m

    Multiplicaoda

    i - sima linha por uma constante nonula

    k:

    e1

    () .Mk kei

    = - simalinhai i

    em

    Exemplos:3 30 0e

    1

    e 01 0()M 3 == 21

    e 00 1m

    9

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    Matemtica

    e 10 01

    5 05 0 e() ==M 5 22

    e 00 1m

    Substituio da i - sima linha pelo resultado da somada

    i - sima linha comuma constante karbitrria multiplicada

    pela- sima linha:j

    e1

    + -ekei

    simalinha()

    i j

    .=Sk

    i

    j

    ej

    em

    Exemplos:ee

    +5 15 012

    e 01 0() ==S 51 22

    e 00 1m

    +ee

    7 107 01 3

    e 010 02

    ()Se

    7 001 0==13 3

    e 000 1m

    e 100 01

    ee

    +11 11 1 0 0

    ()2 1

    Se

    11 001 0==213

    e 000 1m

    Matriz inversaDefinio: ( Inversa esquerda)

    ( )Diremos que uma matriz tem inversa esquerda, denotada por AM

    Lm n

    ( )(uma matriz pertencente ), se:Mnm

    LA I = .n

    10

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    Apostila ITA

    11

    Exemplo: Se ja amatriz

    , observamos que 131L = uma=-A 10251

    31 -

    inver sa esquerda de , po is :A11

    131 10.LA= - = 10

    251 0131 -

    Definio: ( Inversa direita )( )Diremos que uma matriz tem inversa direita, denotada por A

    MR

    mn

    ( )(uma matriz pertencente ), se:Mnm

    ARI

    = .m

    48

    =Exemplo: Seja a matriz037

    A umaR = - 57025, observamos que - 23

    inversa direitade

    , pois:A48

    037 10.= - =A

    R57

    025 01- 23

    Definio: (Matriz inversa)( )Diremos que uma matriz tem inversa, denotada por A , se:A

    M

    - 1

    m m

    , ==AA A AI

    - -11

    m

    ou seja, se possui inversa direita e esquerda simultaneamente.

    Observaes: Se uma matriz possui inversa direita e inversa a esquerda elas sero iguais,A

    ou seja:

    Se e , ento .LA I = ARI

    = LR=

    ( ) Se inversvel, A tambem o e .- 1A A A =- 1 - 1

    () Se e so inversveis, tambm o e .A B A B = -- - AB B

    A

    1 1 1

    Chamamos de matriz ortogonal matriz que satisfaz condio: =A

    A

    - 1 t

    As matrizes elementares so inversveis,note: ( ) - 1 =P

    Pi j i j

    11

  • 8/6/2019 416 Apostila ITA Matrizes Deter Min Antes

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    Matemtica

    () 1() , 0k-Mk Mk

    1 =ii

    ( )() ()- 1 = -Sk Sk

    ii

    j j

    Se n uma matriz inversvel deordem

    , ento ex iste umasequncia

    A

    ( )de matrizes elementares talque

    , ou sejaEEE

    ,,, EE E AI

    =...1 2 p 12 p

    . Tal sequncia garante um mtodo para a obteno damatriz

    = AEEE

    ...- 112 p

    inversa conhecido como mtodo de Gauss-Jordan.

    213

    Exemplo: Para a obteno da matriz inversade

    criamos amatriz:

    A =- 112

    435

    213100

    =-AI 112010435001

    Note que ao efetuarmos uma transformao elementarem

    , a matrizAI

    transformao elementar fica registrada na parte correspondente matrizidentidade,observe:

    100213100

    ()()MAI

    - =- - -2 224020 M -= -20202 2

    435001 001.

    Quando forem efetuadas todas as transformaes elementaresem

    213100

    -112010

    435001

    at transform-laem - 11 2 5

    22100 3 1 --010 1 22001 3 72 1 2 --

    ,

    temos que

    12

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    Apostila ITA

    - 11 2 522

    3 1=--A 1- 1 22372 1 2 --

    Este procedimento conhecido como mtodo de Gauss-Jordan.A obteno de uma matriz inversa, feita passo passo, pode serexemplificadapor:

    11 1 -

    A = -11 2

    21 3 -

    - - -11 1100 11 11 0 0 11 11 0 0

    - - -11 2010 00 11 10 21 30 0 1

    -- -21 3001 21 30 0 1 00 11 10

    - - -11 11 0 0 11 11 0 0 1102 1 0

    - - - 01 12 0 1 01 011 1 0101 1 1

    00 11 1 0 00 11 1 0 0011 1 0---

    - 1001 2 1 121-

    .=-- 0101 1 1 A 11 1- 1

    -0011 1 0 - 110

    Exerccios

    01. Usando a definio determine a inversa dasmatrizes

    = =a) 23A b) 62B14 10 4

    -1 2 1

    02. (ITA) Sendo , ento o elemento da terceira linha e

    primeira

    A = 0 - 3 2

    - -3 1 2

    coluna, de sua inversa, ser igual a:

    5 9 6 2 1a) b) c) e)-

    8 11 11 13 13d)

    13

  • 8/6/2019 416 Apostila ITA Matrizes Deter Min Antes

    15/23

    Matemtica

    03. Usando o mtodo de Gauss-Jordan determine a inversa de cada matriz:

    2100- -12 3-10 11a) b)A = 210 =B

    0111425 -

    - 10 0 3

    +- =23 5xyz+ -=-04. O sistema linear pode se associado equao

    matricialxyz

    22 1+ +=33 12xy

    z23 1 5 - x 23 1 - x 5

    . Sendo , e , responda12 2 1 - =- y A = - 12 2 Xy

    = B =- 1

    33 1 12 z 33 1 z 12

    o que se pede:

    a) Determine A .- 1

    = = , determine a soluo dob) Observando que A AX A B X AB

    ---11 1

    sistema apresentado.

    05. Observando o procedimento apresentado na questo anterior, resolva o sistema:

    27+ =xy- +=xzw 6

    + +=yzw 8

    - + =xw 312

    06. (PUC SP) Sendo e matrizes inversveis de mesma ordeme

    uma matriztal

    A B X

    ()que , ento:XAB

    = t

    a) XAB

    = - 1 t

    = b) XBA

    t - 1

    ()c) X

    BA

    = t

    ()d) XAB

    = t

    e) n.d.a

    14

  • 8/6/2019 416 Apostila ITA Matrizes Deter Min Antes

    16/23

    Apostila ITA

    E 03

    Determinantes

    Ordem de uma permutao{ }= uma bijeo deUma permutao dos elementos do conjunto In 1, 2,3,...,

    n

    I e I . Note que existem ! n bijees.n n

    { }Exemplo: As permutaes dos elementos do conjunto 1, 2, 3 so:

    ( )s = 111 1 1()s : s = 222 21 1s = ()333 3 1

    ( )s = 111 1 2 ()s : s = 232 32 2s = ()323 2 2

    ( )s = 121 2 3()s : s = 212 13 3s = ()333 3 3

    ( )s = 121 2 4

    ()s : s = 232 34 4s = ()313 1 4

    ( )s = 131 3 5()s : s = 212 15 5

    s = ()323 2 5

    ( )s = 131 3 6 ()s : s = 222 26 6s = ()313 1

    6

    15

  • 8/6/2019 416 Apostila ITA Matrizes Deter Min Antes

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    Matemtica

    Como os elementos do domnio de uma permutao sempre podem estar emsuaordem natural, uma permutao fica inteiramente determinada ao ordenarmosasimgens, assim as permutaes do exemplo anterior podem ser escritascomo: s .s = s = s= s = s = =123 132 213 231 312 321

    1 2 3 4 5 6

    Observando as permutaes da esquerda para a direita, temos quenapermutao os elementos esto posic ionados em sua ordem natural nos = 123

    1

    havendo nenhuma inverso entre os elementos, neste caso dizemos que apermutao ( )s = . Na permutao ordem zero, ou seja o 0 temos o 3 antes do e dos = 321 2

    1 6

    (sof rendo duas inver ses) e o an te s do ( sofr endo uma inver so), ou seja,1 2 1houveram 3 inverses, o que diz que a permutao de ordem 3, que receber

    as

    6

    ( )notao o s = . Desta forma temos a seguinte sequncia de permutaes e suas36

    respectivas ordens:

    permutao ordem

    ( )o s = 0s = 1231 1( )s =s = o 1132

    2 2

    ( )s =s = o 12133 3

    ( )o s = 2s = 2314 4

    ( )s =s = 312 o 25 5

    ( )s =s = o 33216 6

    Determinante()Definio: Um determinante, denotado por det , uma

    funodet : M

    n n

    dada por:

    () ( ) n o! () ,det 1 ...Aaaa

    =- s i() ( ) ( )1 1 2 2ss s nn

    i ii=i 1

    ou

    aa a1 1 12 1 n

    aa a aa a ()n o! ()s=- 1 ...

    21 22 2 n

    .i

    ( ) ( )()

    sss11 2 2 nni i i

    i=1

    aa an n nn1 2

    Desta forma o determinante de uma matriz deordem

    calculadofazendo:

    2

    16

  • 8/6/2019 416 Apostila ITA Matrizes Deter Min Antes

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    Apostila ITA

    () ( ) ()() ( )=- +- det 1 1Aaa aa sso o 1 2() ( ) () ( )s ss s1 1 2 2 1 1 2 21 1 2 2

    ()() ()=- +- det 1 1A aa aa 011 1 2 2 1 2 2 1

    ()det A aa a a=-,1 1 2 2 1 2 2 1

    que na prtica pode o produto dos elementos da diagonal principal menos oprodutodos elementos da diagonal secundria.

    aa aa aa=-. . 11 12 .

    aa 11 2 2 1 2 212 1 2 2

    Desta forma o determinante de umamatriz

    de ordem 3 ser calculado daAseguinte forma:

    () ( ) ()() ()=- +- +ssdet 1 1Aaaaaaa

    o o 12

    () ( ) () () ( ) ()s ss s ss11 2 2 33 11 2 2 3 311 1 222

    () ()() ()1 1 +- +- +o oss aa a aa a34() () () () () ()1 1 2 2 3 3 1 1 2 2 3 3ss s ss s

    33 3 4 4 4

    () ()() ()+- +- 1 1 o oss aa a aa a5 6() ( ) () () () ()11 2 2 3 3 11 2 2 33ss s ss s

    555 66 6

    ()() () ()=- +- +- det 1 1 1A aa a aa a a aa0 1 11 1 2 2 3 3 1 1 2 3 32 1 2 2 1 3 3

    () () ()+- +- +- 1 1 1 aaa aaa aaa2231 2 2 3 3 1 1 3 21 3 2 1 3 2 2 31

    () =--+det A aaa aaa aaaaaa

    1 1 2 2 3 3 1 1 2 3 3 2 1 2 2 1 3 3 1 2 2 3 3 1

    + -aaaaaa1 3 2 1 3 2 13 2 2 3 1

    52 3

    Exemplo: O determinante damatriz

    :A = - 02 1

    43 1

    () ( ) ( )det 5 21 5 1 3 2 01 2 1 4 30 3 3 2 4 7A = -- - + - +- =-

    O uso da definio muito dispendioso para o clculo dos determinantes, poreste motivo existem algumas regras prticas que tornam o clculo mais rpido.Umadestas regras a de Sarrus que ser apresentada a seguir.

    Regra de SarrusA regra de Sarrus uma regra prtica para o clculo de determinantes dematrizesde ordem 3 e dado pelo diagrama aseguir:

    17

  • 8/6/2019 416 Apostila ITA Matrizes Deter Min Antes

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    Matemtica

    aaaaa1 1 1 2 13 1 1 1 2

    () =det A aaaaa2 1 22 2 3 2 1 22

    aaaaa3 1 3 2 33 3 1 3 2

    ( )det .. .. .. .. .. ..A aaa aaa aaa aaa aaa aaa=++---1 1 22 33 12 23 3 1 13 21 32 13 22 31 1 1 23 3 2 12 21 33

    Lema deLaplaceUma submatr iz de qualquer matriz obtida pela eliminao de linhas

    ouA

    colunas (ou ambos) da matriz .A52 3

    Exemplo: As matrizes 523 e 23 so submatrizes de .02 1 --431 21

    43 1

    Definio (Matriz menor complementar): A submatriz obtida pela eliminaodeuma linha e uma coluna de uma matriz quadrada chamada de matrizmenorcomplementar. Ao eliminarmos alinha

    i e a coluna da matriz obtemos a matrizj A

    menor complementar que ser denotadapor

    .Ai j

    52 3-21 52

    = =Exemplo: Sendo , ento: A AA = - 02 131 43, .1 1 2 3

    43 1

    Definio (Cofator): O cofator doelemento

    da matriz , denotado por , a Ai j i j

    o nmero( )()=- . 1det A+ij

    i j ij

    ( ) dado por:Lema (Laplace): O determinante damatriz

    AMnn

    () {}n , em que pode ser qualquer elemento de 1 , 2 ,. ..,n= det Aa

    ji j i j

    i= 1

    ou

    () {}ndet Aa = , em que ipode ser qualquer elemento de 1, 2, ...,n .ij ij

    =j 1

    52 3

    Exemplo: Para calcular o determinantede

    primeiro escolhemos umaA = - 02 1

    43 1

    linha (ou uma coluna) e usamos o segundo somatrio do lema de laplace, nestecaso = , da:existe vantagem em escolher a segunda linha, ou seja2

    i

    18

  • 8/6/2019 416 Apostila ITA Matrizes Deter Min Antes

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    Apostila ITA

    ( ) = + + .det Aa a a21 2 1 22 2 2 2 3 2 3

    Calculando os cofatores: Como no h necessidade de calcular o

    cofator.a = 0

    2 1 2 1

    53() =- =- 17+22412 2

    52() n =- =- 17 X+2 3432 3 i

    i = 1

    () ( )( ) ( )= +- +- - =-.det 0 2 7 1 7 7A2 1

    Exerccios

    01. (FUVEST) Calcule os determinantes:10 0 3

    10 a 114A = 011 B a= -e

    00 0 3-011

    0114

    = = -Aa () aij 202. (UFSE) O determinante da matriz , onde , igual a:ij 33 ij

    a) - 12 b) 8 -c) 0d) 4e) 6

    120

    - 11 k03. (UFPA) Qual o valor de k para que o determinante damatriz

    seja

    01 k

    nulo?

    -12a)

    21b)22c)

    22d)-48e)

    19

  • 8/6/2019 416 Apostila ITA Matrizes Deter Min Antes

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    Matemtica

    =()

    Aa04. (SANTA CASA) Seja a matriz quadrada , de ordem , tal que2ij

    pcos se

    2a ij ij= -

    =o determinantede

    igual a:Apij

    sen seij ij+

    a) 34 b) 1 4 c) 0

    d) - 1 e) - 34 4

    05. (UF UBERLNDIA) Sabendo-se que o determinante da matriz igual a 3 - ,A

    p pqual o valor do sen x , 3 ==x ?

    2 2cos 1x 1

    A =- 01 4

    0 cos 0x

    - 3 - 2a) b) - 1 c)2 22

    3d) e) 1

    2 2

    280xx

    06. (UNESP) Se a e b so as razes da equao log logxx

    0 = , onde022 2

    123

    x > 0 ab+, ento igual a:

    a) 23 b) 3 4 c) 3 2

    d) 4 3 e) 4 5

    07. (CESESP) Se uma matriz quadrada de ordem 3e

    a matrizidentidade

    A I

    tambm de ordem 3,ento

    um polinmio de grau 3 em .det ( )AI

    -

    20

  • 8/6/2019 416 Apostila ITA Matrizes Deter Min Antes

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    Apostila ITA

    Assinale a alternativa correspondente ao conjunto das razes do polinmioacimadefinido, onde

    111

    =A 111

    111

    { } { }a) 0, 2 b) 0, 3{ }c) 1, 0, 3d)-{1 , 1, 0}

    e) -{1, 1, 3}

    08. (Determinante da matriz de Vandermonde) Demonstreque:

    111

    ()()()a) x yz yxzyzx=---

    xy

    z

    2 22

    1111

    xyzw yx zy zx wz wywx

    ()()()()( )()b) = --- - - -xyzw

    2 22 2

    xyz

    w

    3 33 3

    09. (UF UBERLNDIA) O determinante11 1 1

    log log log log8 80 800 8000vale:

    ()( )( )( )log log log log8 80 800 800022 2 2

    ()( )( )( )log log log log8 80 800 800033 3 3

    a) log ( . . . )8 80 800 8000

    b) 12

    log 824c)

    + ++d) log log log log8808008000 e) 24

    21

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