RESUMO TEÓRICO IDÉIA DO CONCEITO: “ Mat ri z Adjunta co mo ‘ et ap a’ na obt en ção da Matriz Inver sa.” “A Matriz Inversa é útil na resolu ção d e si st emas lin eares e equaçõ es matri ciai s.” RESUMO: A Matriz Inversa de uma matriz quadrada é aquela que quando multiplicada pela original resulta na matriz identidade. Em outras palavras, dada a matriz quadrada A de ordem n , a matriz inversa de A será A1, de tal forma que: A A1 = A1 A = In 4 Exempl o: S e A = 1 6 2 A1 A 4 1 1 1 su a inver sa é A = 1 2 6 2 1 1 2 = A1 -3 1 = 1 2 2 -3 2 -3 poi s: 2 A 4 1 = 6 2 In 1 = 0 0 1 Só existe a matriz inversa de uma matriz A se seu determinante é diferente de zero! det A 0 Existe a inversa A1 Exempl os: 4 6 2 poi s det A = 2 . 3 6 poi s d et A = 0. 2) Não exi st e a in versa d a matriz A= 1 2 1) Existe a inver sa d a m atriz A= 1 Caso exista a matriz inversa de A, o determinante da inversa é o inverso do determinante da matriz original! det A 1 1 det A 1 4 Exempl o: A= 1 6 exi st e a in ver sa d a matri z A d et A = 2 e o d et erminant e d a in versa 2 ser á o in ver so d e 2: det A 1 1 1 . det A 2 (Note que pa ra o bter o d eterm inant e det A1 não é necessário obter A1) A Matriz Inversa de uma matriz A pode ser obtida pela relação A 1 1 adj A det A Onde adj A é a Matri z Adju nta de A; e é obtida p or meio do s seguintes passo s: 1 o Pa sso: en contr amo s a matri z A , cofato ra d e A, sub stituindo cada el emento de A p elo resp ecti vo cof ator. 2 o Passo: en contr amo s a matri z adjunt a, “transp ondo ” a matri z cof atora . Ou sej a, a m atri z adju nta é a “tr an spo st a” d a matriz cof ator a: Exemplo: 1 A= 0 0 2 3 0 1 2 1 adj A = A t . A1 = ? det A = 3 Exi ste a inver sa A1. Vamos então encontrar a adjunta adj A. 1 o Passo: Obt en do o s cof ator es par a formar a matriz do s cof ator es A : A 1 1 = 3; A 1 2 = 0; A 1 3 = 0; A 2 1 = 2; A 2 2 = 1; A 2 3 = 0; A 3 1 = 1; A 3 2 = 2; A 3 3 = 3. 3 A = - 2 1 Cofatora d e A: 0 1 -2 0 0 3 2 o Passo: en contramo s a matri z adjunt a, “transp ondo ” a m atri z cof atora . adj A = t A 3 = A = 0 0 -2 1 1 -2 0 3 Final ment e enco ntram os a matri z in versa u sand o a rel ação: 2 A 1 3 1 1 = adj A= 0 3 det A 0 A1 -2 1 0 1 = 0 0 1 -2 = 3 - 1 3 3 1 0 3 1 0 3 1 ( - 2) 3 1 1 3 1 0 3 1 1 3 1 (-2) 3 1 3 3 2 1 3 3 1 2 - 3 3 0 1 Um sistema linear pode ser escrito na forma matricial AX = B e, para se encontrar a matriz solução X, basta multiplicar a Matriz Inversa de A, se existir, à esquerda nos dois lados da equação. AX = B A1 A X = A1 B (A1 A = I ) I X = A1 B X = A1 B X A 1 B ATIVI D ADES BÁSIC AS: 1) Para as matrizes dadas em cada item, verifique se B é a inversa de A. 1 a) A = 3 2 4 -2 e B = 3 2 1 1 - 2 0 1 3 1 2 4 b) A = 2 0 e B = 3 -2 - 1 2) Determine, se existir, usando a definição, a matriz inversa de: 1 a) A = 3 2 4 3 3) Dada a matriz A = 0 1 2 b) B = - 6 0 2 1 1 - 4 c) C = 2 3 - 1 ,determine se existir: 1 a) A matriz cofatora A ; b) A matriz adjunta adj A ; c) O determinante det A ; d) O determinante da inversa det A1 ; e) A matriz inversa A–1. 1 4) Dada a matriz A = 0 0 2 2 0 3 - 1 ,determine se existir: 1 a) A matriz cofatora A ; b) A matriz adjunta adj A ; c) O determinante det A ; 3 d) O determinante da inversa det A1 ; e) A matriz inversa A–1. ATIVIDADES EXTRAS cos θ 2 senθ 5) (G1 - IFCE 2014) Considere a matriz A 3 1 3 . Sabendo-se que senθ cos θ, em que senθ 0 cos θ -1 0 θ 2π, o determinante da matriz inversa de A, indicado por Det A , vale a) – 1. c) 1. b) 0. d) 2. e) – 5. 1 2 1 2 1 eB . O determinante da matriz (AB) é: 1 0 1 0 6) (G1 - IFAL 2011) Se A a) 1 . 10 b) 21 . 10 c) a b 13 . 10 3 d) 13 . 10 e) nda. 1 7) (UFPE 2013) Seja a inversa da matriz . Indique a b c d . c d 11 4 8) (UDESC 2014) Se A T e A 1 representam, respectivamente, a transposta e a inversa da matriz 2 3 T 1 A , então o determinante da matriz B A 2A é igual a: 4 8 111 83 97 a) b) c) 166 d) 2 2 2 e) 62 3 1 , e que a matriz X é solução 5 2 9) (FGV 2013) Sabendo que a inversa de uma matriz A é A 1 da equação matricial X A B, em que B 8 3 , podemos afirmar que a soma dos elementos da matriz X é a) 7 b) 8 c) 9 d) 10 e) 11 10) (FUVEST 2000) Se A é uma matriz 2×2 inversível que satisfaz A2=2A, então o determinante de A será: a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 RESPOSTAS - ATIVIDADES EXTRAS 5) Alternativa C. Solução: Calculando o determinante de A, temos: det(A) cos2 θ 6 senθ sen2 θ 6 cos θ Considerando que senθ cos θ, temos det(A) = 1 e det(A 1) 1 1 det(A) 6) Alternativa E. Solução: Como A B, segue que det(AB)1 det(A 2 )1 1 1 . det(A 2 ) (det A)2 4 Portanto, det A 1 2 1 0 1 0 ( 1) 2 2 det(AB)1 1 . 4 7) Solução: a b é a inversa de c d Se a matriz 3 1 , então: 11 4 3a 11b 1 a b 3 1 1 0 a 4b 0 c d 11 4 0 1 3c 11d 0 c 4 d 1 a 4 b 1 . c 11 d 3 Portanto, | a | | b | | c | | d | | 4 | | 1| | 11| | 3 | 19. 8) Alternativa B. Solução: O determinante de A é igual a 8 Logo, A 1 4 4 4 2 3 2 8 4 3 4. 4 8 3 3 2 4 4 . Daí, 2A 1 2 1 1 4 2 3 4 2 e, portanto, 1 2 3 11 2 4 4 2 B 2 2 . 3 8 2 1 5 7 O resultado pedido é 2 5 11 11 83 . 2 2 7 5 2 2 7 9) Alternativa A. Solução: Sabendo que A A 1 I, com I sendo a matriz identidade de ordem 2, temos X A B X A A 1 B A 1 X I B A 1 3 1 X 8 3 5 2 X 24 15 8 6 X 9 2 . Assim, a soma pedida é igual a 9 ( 2) 7. 10) Alternativa E. 5