Colégio da Polícia Militar de Goiás - Hugo Polícia Militar do Estado de Goiás CPMG – Hugo de Carvalho Ramos Ano Letivo - 2013 Disciplina: Álgebra Série 2º Valor da Lista Estudo dirigido TURMA (S) A-B-C-D-E-F-G-H Professor: Luciano Pinto e Silva Aluno (a): R$ Turno Matutino Data: / / 2013. Nº Propriedades dos determinantes O estudo das propriedades dos determinantes nos permite mais agilidade em alguns cálculos de determinantes. É possível provar que todas as propriedades a seguir são verdadeiras. 1a propriedade: fila de zeros Se todos os elementos de uma linha ou coluna de uma matriz quadrada M forem iguais a zero, seu determinante será nulo, isto é, det M = 0. Exemplos: 1 - 4 9 0 48 o o 8 3 , então det A 0. 1) 2 ) Se A = 2 1 0 0 0 0 0 3 2a propriedade: filas iguais Se os elementos correspondentes de duas linhas (ou colunas) de uma matriz quadrada M forem iguais, seu determinante será nulo, isto é, det M = 0. Exemplos: 4 5 5 9 6 -2 -2 8 1o) 0 (2a e 3a colunas iguais) -7 3 3 0 1 8 8 6 x 2 ) Se A = 8 x o 3 -6 4 9 , então det A 0, pois a 1a e 3a linhas são iguais. 4 3 3 propriedade: filas proporcionais Se uma matriz quadrada M possui duas linhas (ou) colunas proporcionais, seu determinante será nulo, isto é, det M=0. Exemplos: 3 7 o 0 (2a linha : triplo da 1a ) 1) 9 21 a 2o) 1 4 0 2 2 8 4 -7 0 ( 3a coluna : dobro da 1a ) -3 8 -6 9 5 6 10 6 a 4 propriedade: multiplicação de uma fila por uma constante Se todos os elementos de uma linha (ou de uma coluna) de uma matriz quadrada são multiplicados por um mesmo número real K, então seu determinante fica multiplicado por K. Exemplos: 21 - 35 3 -5 7 1o) 4 9 4 9 Seção de Recursos Didáticos - Mecanografia Colégio da Polícia Militar de Goiás - Hugo 3 2 ) Se A 9 4 o -6 8 2 7 3 - 5 e B 9 4 - 9 -3 4 1 7 1 - 5, então det B det A ou det A 2 det B. 2 - 9 a 5 propriedade: multiplicação da matriz por uma constante Se uma matriz quadrada M de ordem n é multiplicada por um número real k, o seu determinante fica multiplicado por kn, isto é: Exemplos: 3 4 1o) A det A 15 - 8 7 2 5 15 20 5A det (5A) 375 - 200 175 52 7 10 25 2 - 1 1 o 3 0 det B 15 0 10 6 50 0 19 2 ) B 5 2 -2 5 4 -2 2 2B 10 6 0 det (2B) 120 0 80 48 400 0 23 (19) 4 -4 10 6a propriedade: determinante da transposta O determinante de uma matriz quadrada M é igual ao determinante de sua transposta, isto é, det M= det (Mt). Exemplo: 2 3 2 3 t t A e At det A - 2 e det A 2 det A det A 4 5 4 5 7a propriedade: troca de filas paralelas Se trocarmos de posição duas linhas (ou duas colunas) de uma matriz quadrada M, o determinante da nova matriz obtida é o oposto do determinante da matriz anterior. Exemplo: -2 3 1 3 1 2 A 4 5 6 e B 5 4 6 8 - 5 7 - 5 7 8 A matriz B foi obtida a partir de A, trocando a 1ª e a 2ª colunas. det A = -45 – 84 + 96 -105 – 72 – 48 = 96 -354= -258 det B = 72+ 48 +105 – 96 +84 +45 = -96 + 354 = 258 Observe que det A = - det B. 8a propriedade: Determinante da matriz triangular O determinante de uma matriz triangular é igual ao produto dos elementos da diagonal principal. Exemplos: 5 3 1o) A det A 5 2 0 3 10 (Observe que 2 5 10) 0 2 5 2 ) B 1 2 o 0 2 1 0 0 det B 5 2 4 0 0 0 3 0 (1) 1 0 2 3 0 1 5 0 (1) 4 40 4 Seção de Recursos Didáticos - Mecanografia Colégio da Polícia Militar de Goiás - Hugo Observe que 5∙2∙4 = 40 9a propriedade: Teorema de Binet Sendo A e B duas matrizes quadradas de mesma ordem e AB a matriz produto, então det (AB) = (det A)(det B). Exemplo: 3 2 0 2 A , B 5 - 1 3 4 6 14 AB det(AB) 36 42 78 - 3 6 det A det B (- 3 - 10)( 0 - 6) (-13)(-6) 78 10a propriedade: Teorema de Jacobi Seja A uma matriz quadrada. Se multiplicarmos todos os elementos de uma linha (ou coluna) pelo mesmo número e somarmos os resultados aos elementos correspondentes de outra linha (ou coluna), formando a matriz B, então det A = det B (Teorema de Jacobi). Exemplos: 1 5 1o) A det A 9 20 11 4 9 Multiplicando a 1ª linha por -2 e somando os resultados à 2ª linha, obtemos: 1 5 B det A 1 10 11 , ou seja, det A det B 2 - 9 Vamos indicar assim: -2 5 1 4 - 10 2 ) A 1 3 3 - 4 Vamos obter a matriz B, multiplicando a 2ª coluna por 3 e somando os resultados à 3ª coluna: -2 -1 1 B 1 4 2 3 3 5 o Usando a regra de Sarrus, verificamos: det A = - 16 + 60 - 15 - 60 + 8 + 30 = 7 det A det B det B = 20 - 12 3 12 - 10 - 6 = 7 11a propriedade: determinante da inversa Seja A uma matriz quadrada invertível e A-1 sua inversa. Então, det A -1 Exemplo: Observe que 1 0 0 1 - 1 2 2 0 1 -1 -1 2 1 2 1 1 2 2 Seção de Recursos Didáticos - Mecanografia - 1 1 0 0 0 1 1 det A Colégio da Polícia Militar de Goiás - Hugo 1 0 - 1 2 , temos que A -1 1 0 - 1 2 1 1 1 Assim, det A = 0 + 2 = 2 e det A-1 = 0 , ou seja, det A-1 = 2 2 det A Exercícios: 1 Aplicando propriedades dos determinantes, calcule: 1 Então, se A 2 1 2 -1 a) 0 0 0 b) 5 3 11 c) 4 1 -1 3 2 7 5 9 0 2 -1 4 6 14 5 18 d) 1 3 0 -2 5 -7 0 4 5 0 3 6 0 11 0 9 1 7 1 2 4 3 2 2 0 4 -1 3 11 1 3 7 2 – Se det A = 20, calcule det (At). a b 10 , calcule: 3 – Se det A c d a) det A b d b) det A 4a c 3 4 – Sabendo que A 0 1 1 5 – Dada a matriz A 3 0 det A ≠ 0). -1 1 2 0 6 – Sendo A 0 0 5 3 -1 0 0 0 5 0 1 2 2 1 a c 4b d 0 2 , calcule det A-1, se existir A-1. 3 a 2 , calcule a para que A seja invertível, (Lembre-se: A é invertível se 1 3 1 , calcule det A. - 1 10 7 – Sejam A e B duas matrizes quadradas de mesma ordem. Sabendo que det A = 6 e det B = 4, calcule det (AB). 1 8 – Sendo A 2 - 1 , calcule det A-1. 0 Seção de Recursos Didáticos - Mecanografia