Álgebra II – Prof. Ms. Robson Rodrigues http://www.robson.mat.br/ e-mail: [email protected] 1ª Lista de Exercícios – Lei de Composição Interna Definição. Seja E um conjunto não vazio. Toda aplicação (função) f : E x E E recebe o nome de operação sobre E ou lei de composição interna sobre E. Em geral uma operação será indicada pelo símbolo “”. Exemplo 1. A potenciação é uma operação ou lei de composição interna (L.C.I.) sobre o conjunto dos números naturais não nulos, pois x, y N* temos que xy N*. Exemplo 2. A potenciação não é uma operação sobre o conjunto dos números inteiros, pois existem x, y Z tal que xy Z. Considere por exemplo, x = 2 e y = -3. Nesse caso dizemos que a potenciação é uma lei de composição externa (L.C.E.). Exercícios para fixação – Grupo 1 Exercício 1. Decida se cada afirmação abaixo é verdadeira (V) ou falsa (F). a) f : * x * * tal que f(x, y) = xy é uma operação em *. ( ) b) A potenciação não é considerada uma operação em , pois f(2 ,-1) = 2-1 = c) Seja E = n( 1 .( ) 2 ) o conjunto das matrizes quadradas de ordem n sobre . A aplicação f : E x E E tal que f é a multiplicação de matrizes é uma operação em n( ). ( ) d) Seja E = V3 o conjunto formado pelos vetores do espaço. A aplicação f : E x E E onde f é a adição de vetores é uma lei de composição externa. ( ) e) O produto escalar entre dois vetores não é uma lei de composição interna, pois sendo (2, 3, 1) e DATA : ___/____/_00 (-1, 4, 2) temos que = 12 V3. ( ) ________PROFESSOR : Robson _____ f) O produto escalar entre dois vetores é uma lei de composição externa sobre V3. ( ) g) A aplicação f : E x E E onde E = V3 e f é o produto vetorial é uma lei de composição interna, ou operação em V3. ( ) h) Sendo x e y números naturais então mdc(x, y) é uma operação sobre N. ( ) Exercício 2. Seja E = Z munido da operação definida por x y = 2xy – y. a) Calcule 53 e 35. b) Em E = = {0,1,2,3, ...}, seria uma operação? Justifique sua resposta. Prof. Ms. Robson Rodrigues da Silva Exercício 3. Seja E = o conjunto das funções de em munido da operação de composição de funções definida por: fog(x) = f(g(x)) . Sendo f(x) = 2x – 4, g(x) = 3x + 2 e h(x) = x – 8, determine: a) fog b) gof c) goh d) (fog)oh e) fo(goh) Exercício 4. Considere E = 2( ) o conjunto das matrizes quadradas de ordem 2 sobre R munido da 1 2 3 2 1 2 operação usual de multiplicação de matrizes. Sendo A = , B = e C = , 3 1 1 1 3 1 determine: a) A.B b) B.A c) B.C d) (A.B).C e) A.(B.C) Propriedades das operações Abaixo segue algumas propriedades que uma operação pode apresentar. P1. Associativa – Uma operação é associativa se (x y) z = x (y z), para todo x, y, z E. P2. Comutativa – A operação é comutativa se x y = y x, para todo x, y E. P3. Existência do elemento neutro - Dizemos que a operação possui elemento neutro, se existe e E tal que, e x = x e = x, para todo x E. P4. Existência do elemento simetrizável - Dizemos que x E é simetrizável em relação a operação , se existir x’ E : x x’ = x’ x = e. Exercícios para fixação – Grupo 2 Exercício 5. (Enade 2003) Defina no conjunto dos inteiros positivos, a operação dada por xy = mdc(x, y). Assinale, a respeito de , a afirmativa FALSA. a) é comutativa b) é associativa c) 1 é elemento neutro de d) xx = x, para todo x. e) Para cada x, existe y tal que xy = 1. Prof. Ms. Robson Rodrigues da Silva Exercício 6. Em cada caso a seguir, verifique se a operação “” satisfaz as propriedades comutativa, elemento neutro, associativa e determine seus elementos simetrizáveis. a) E = e xy = x.y b) E = Exercício 7. Seja E = 2( e xy = x + y – 5 ) munido da operação usual de multiplicação de matrizes. Verifique se os elementos abaixo são simetrizáveis em relação a essa operação. Em caso afirmativo determine seu inverso. 3 1 a) A = 2 5 1 5 b) A = 1 5 Exercício 8. Seja ”” uma operação em E que é associativa e tem elemento neutro “e”. Prove que: a) se um elemento x E é simetrizável, então o simétrico de x é único. b) se x, y E são simetrizáveis, então xy é simetrizável e (xy)’ = y’x’. Gabarito Grupo 1. 2. a) 53 = 27 e 35 = 25. b) Em “” não é uma operação, pois verifique que 03 = -3 . 3. a) 6x b) 6x – 10 c) 3x – 22 1 0 4. a) 8 5 9 8 b) 4 3 9 8 c) 4 3 d) 6x – 48 1 2 d) 23 21 e) 6x – 48. 1 2 e) 23 21 Grupo 2. 5. c 6. a) “” é comutativa, associativa, possui elemento neutro e = 1 e os elementos simetrizáveis são os números reais não nulos, pois se x x’ =1 então x’ = 1 e assim x ≠ 0. x b) “” é comutativa, associativa, possui elemento neutro e = 5 (verifique!) e todos os elementos são simetrizáveis, pois se x x’ =5 então x’ = 10 – x e assim x R. 7. a) Como detA 0, temos que A é simetrizável em M2(R) em relação a multiplicação de matrizes e a 5 3 . inversa da matriz A é dada por A-1 = 1 2 b) Como detA = 0 segue que A não é simetrizável em relação a multiplicação de matrizes.