Uma matriz é uma estrutura matemática que permite organizar dados em linhas e colunas, facilitando a representação e o processamento de informações em diversos campos, como engenharia, física, economia e informática. Os exercícios com matrizes nos ajudam a entender como trabalhar com elas, desde operações básicas como soma e multiplicação até conceitos mais avançados, como a determinação das inversas.
Resolva os seguintes problemas:
Considere as matrizes:
Calcule as somas e subtrações:
a)
b)
a)
Somamos os elementos que estão na mesma posição em ambas as matrizes:
b)
Subtraímos os elementos que estão na mesma posição em ambas as matrizes:
Dado as matrizes:
Calcule:
a)
b)
a)
Somamos os elementos que estão na mesma posição em ambas as matrizes:
b)
Subtraímos os elementos que estão na mesma posição em ambas as matrizes:
Considerando as matrizes:
Verifique se a condição é atendida:
a) Vamos calcular
Multiplica-se a fila pela coluna
(produto escalar) para obter o elemento
.
b) Calculamos
Novamente, multiplica-se a fila pela coluna
(produto escalar) para obter o elemento
c) Podemos verificar que
Considerando as matrizes abaixo:
Verifique se satisfaz
a) Calculamos
Vamos multiplicar a fila pela coluna
(produto escalar) para obter o elemento
b) Calculamos
Multiplicando a fila pela coluna
(produto escalar) para obter o elemento
c) Pelo anterior, verificamos que
Considere as matrizes:
Calcule:
a)
b)
Lembramos que a transposta de uma matriz é obtida trocando as linhas pelas colunas.
a) Calculamos
b) Calculamos
Dadas as matrizes
Calcule:
a)
b)
Lembramos que a transposta de uma matriz é obtida trocando as linhas pelas colunas.
a) Calculamos
b) Calculamos
Considere as matrizes:
Calcule:
a)
b)
a) Calculamos
b) Calculamos
Dadas as matrizes
Calcule:
a)
b)
a) Calculamos
b) Calculamos
Encontre para:
e
a) Calculamos
b) Calculamos
c) Podemos notar que o elemento que se encontra na posição coincide com a potência de
, portanto, propomos para a potência
d) Vamos checar se a fórmula proposta satisfaz a potência
O cálculo anterior nos permite verificar que a fórmula proposta é válida para qualquer potência
Demonstre que , sendo:
a) Calculamos
b) Substituímos do lado esquerdo da equação e calculamos:
E assim, conseguimos demonstrar a igualdade solicitada.
a) Calculamos
b) Substituímos do lado esquerdo da equação e calculamos:
E assim, conseguimos demonstrar a igualdade solicitada.
Demonstre que , sendo:
a) Calculamos
b) Substituímos do lado esquerdo da equação e calculamos
E assim, conseguimos demonstrar a igualdade solicitada.
Calcule a matriz inversa de:
a) Construa uma matriz do tipo
b) Utilize o método Gauss para transformar a metade da esquerda, , na matriz identidade, e a matriz que resulte do lado direito será a matriz inversa
.
Dessa forma,
Calculamos,
E então, e
c) A matriz inversa é:
Calcule a matriz inversa de:
a) Construa um matriz do tipo
b) Utilize o método Gauss para transformar a metade do lado esquerdo, , na matriz identidade, e a matriz que obtenha do do lado direito, será a matriz inversa
.
Sendo assim,
Calculamos
E então, y
c) A matriz inversa é:
Calcule a matriz inversa de:
a) Construa uma matriz do tipo
b) Utilize o método Gauss para transformar o lado esquerdo, , na matriz identidade, e a matriz resultante do lado direito será a matriz inversa
.
Portanto,
Fazemos y
c) A matriz inversa é:
Descubra as matrizes e
que correspondam ao sistema:
a) Vamos multiplicar a segunda equação por
b) Somamos termo a termo e resolvemos para
c) Se multiplicarmos a primeira equação por 3 e somarmos termo a termo, obtemos:
Uma fábrica produz dois modelos de lavadoras, e
, em três versões:
e
.
Produção do modelo : 400 unidades na versão
, 200 unidades na versão
e 50 unidades na versão
.
Produção do modelo : 300 unidades na versão
, 100 unidades na versão
e 30 unidades na versão
.
A versão fica 25 horas na linha de produção e 1 hora na linha de administração. A versão
fica 30 horas na linha de produção e 1.2 horas na linha de administração. A versão
fica 33 horas na linha de produção e 1.3 horas na linha de administração.
a) Represente a informação em duas matrizes.
b) Encontre uma matriz que expresse as horas de oficina e de administração usadas para cada um dos modelos.
Matriz de produção:
Filas: Modelos ; Colunas: Versões
Matriz de custo em horas:
Filas: Versões ; Colunas: Custo em horas:
Matriz que expressa as horas de linha de produção e e administração para cada um dos modelos:
Calcule o seguinte posto matricial:
Realizamos operações elementares de linhas:
a) Assim:
b) Em seguida:
c) Calculamos,
Sendo assim: .
Sendo:
Calcule o valor de nas equações:
a)
b)
c)
d)
e)
Isolamos a variável de cada cada equação
a)
b)
c)
d)
e)
Resolva o sistema na forma matricial:
a) Vamos escrever na forma matricial
b) Resolvemos a equação
c) Portanto, a equação é:
Resolva o sistema na forma matricial:
a) Vamos escrever na forma matricial
b) E resolver a equação
c) Dessa forma, a equação é a seguinte: