&DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV1 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV Å $OJXPDV TXHVW}HV x Já sabemos somar, subtrair e multiplicar matrizes. Porque não aprendemos a dividir matrizes? x Sabemos que a UHVROXomRGHXPVLVWHPD consiste na determinação da VROXomR ; da HTXDomRPDWULFLDO $ ; %. Então porque não calcular directamente ; $% ? Por exemplo, para bastaria começar por calcular, e depois apenas multiplicar, x Acontece que: ¨ $ nem sempre existe ¨ Mesmo que $ exista, é tão difícil calculá-la como resolver o sistema. BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV2 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB x Å Neste capítulo trataremos apenas de PDWUL]HVTXDGUDGDV. 0DWUL]HV LQYHUWtYHLV x Uma matriz $ ∈ 0QlQ(£) se existir uma matriz diz-se LQYHUWtYHO, ou QmRVLQJXODU, % ∈ 0QlQ(£) $ % %$ ,Q tal que, A matriz % chama-se LQYHUVD da matriz $. x Por exemplo a matriz é LQYHUWtYHO, porque existe a matriz tal que x $ % %$ ,, ou seja, a matriz % é LQYHUVD de $. 3URSRVLomR: A LQYHUVD de uma matriz quadrada p ~QLFD. 'HPRQVWUDomR: Suponhamos que $ tinha duas inversas: Nesse caso, pela definição, e também % e &. $ % %$ ,Q $ & &$ ,Q Então, pela definição de matriz identidade, e substituindo, % %,Q %$& %$& ,Q & & BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV3 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB x x > Uma vez que a LQYHUVD da matriz $ é ~QLFD, podemos representá-la por $ . Como veremos mais tarde, se alguma matriz % satisfizer $ também satisfaz%$ ,Q e portanto % ,Q, então % é a inversa de $. $OJXPDV SURSULHGDGHV GD ,QYHUVD x 3URSULHGDGH: ,Q x 3URSULHGDGH: Se x 3URSULHGDGH: Se e 'HPRQVWUDomR: Se é invertível e $ $ ,Q ,Q é invertível então e % $ é invertível e $ $ são invertíveis então $ $% %$ $%∈ 0QlQ(£) então existem % é invertível são invertíveis, $ %∈ 0QlQ(£) $ $ ,Q e tais que, % % ,Q Calculando o produto, $%%$ $%% $ (DVVRFLDWLYLGDGH) $,Q $ $$ ,Q (LQYHUVD) (LGHQWLGDGH) (LQYHUVD) BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV4 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB e, como provaremos, nesse caso também, %$ $% ,Q e portanto $% é invertível e %$a sua matriz inversa. Note que é igualmente simples verificar que, %$ $% %$$% %,Q % %% ,Q x (DVVRFLDWLYLGDGH) (LQYHUVD) (LGHQWLGDGH) (LQYHUVD) Portanto, D LQYHUVDGRSURGXWRpRSURGXWRGDVLQYHUVDVSRURUGHPLQYHUVD e este resultado pode ser generalizado ao SURGXWRGHYiULDVPDWUL]HV, $ $ $N $N$$ Como caso particular deste, temos a potência de uma matriz. BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV5 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB x 3URSULHGDGH: 'HPRQVWUDomR: Se $N $ é invertível então, para todo o N é invertível e $N $ ∈ ´, N Pelo 3ULQFtSLRGD,QGXomR0DWHPiWLFD, basta mostrar que: D a propriedade é verdadeira para N E VH a propriedade for verdadeira para N HQWmR também é verdadeira para N e a propriedade fica então provada para todo o N ∈ ´. 'HPRQVWUDomRSRU,QGXomR D Para N a propriedade é evidente pois $ E (SDVVDJHPLQGXWLYD) $VVXPLQGR que SURYHPRV que $N $ $ N $N $ Calculando, $N $N $ $ $N $ $ $ N N N (SRWrQFLDGHXPDPDWUL]) (LQYHUVDGRSURGXWR) (KLSyWHVHGHLQGXomR) (SRWrQFLDGHXPDPDWUL]) e assim fica provada a propriedade para todo o N ∈ ´. BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV6 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB x 3URSULHGDGH: Se e 'HPRQVWUDomR: Se $ T é invertível então $ é invertível $T $ T $ é invertível, então existe $ tal que $ $ $$ ,Q Provemos que $ T T é a matriz inversa de $ Calculando o produto, $T $ $$ T T ,Q (WUDQVSRVWDGRSURGXWR) T (GHILQLomRGHLQYHUVD) ,Q (GHILQLomRGHWUDQVSRVWD) e, como provaremos, nesse caso também, $ $T T e portanto x 3URSULHGDGH: Se e 'HPRQVWUDomR: x $ $T ,Q é invertível e é invertível e D $ T a sua matriz inversa. então D$ é invertível D$ D$ D $ Como exercício. BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV7 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB x ([HUFtFLR: Sendo $ D $2 E Se % matrizes do tipo QlQ, prove que: ,Q ¾ $ $ $2 então Å e %2 $%2 ,Q $% %$ &iOFXOR GD 0DWUL] ,QYHUVD x Consideremos por exemplo a matriz, Pretendemos averiguar se $ é uma matriz LQYHUWtYHO e, em caso afirmativo, FDOFXODUDVXDLQYHUVD. Ou seja, queremos determinar uma matriz, tal que x $ % , . Como sabemos, basta determinar uma matriz pois fica também provado que x $ % tal que é LQYHUWtYHO e que Nesse caso, ficamos também a saber que a matriz % $ % , , % $ ,. $ é ~QLFD. BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV8 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB x Partindo então de $ % ,, ou seja, onde, igualando colunas, x Temos assim GRLVVLVWHPDV para resolver, x Contudo, como ambos os sistemas têm D PHVPDPDWUL]GHFRHILFLHQWHV, as operações elementares são as mesmas, BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV9 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB x Temos então para VROXo}HVGRVGRLVVLVWHPDV, x Está portanto encontrada a matriz %, x Contudo, se as operações elementares efectuadas sobre as duas matrizes são as mesmas, podemos MXQWDURVGRLVSURFHVVRV. Partindo de uma matriz ampliada da forma chegamos a uma matriz ampliada da forma [ $ _, ] , [ , _ %] onde % $ . BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV10 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ¨ $OJRULWPRSDUDFDOFXODUDPDWUL]LQYHUVD Dada uma matriz $ ∈ 0QlQ(£) : Construir uma matriz ampliada da forma [ $ _,Q ]. Executar sobre esta matriz uma sequência de operações elementares, de modo a transformar $ na matriz identidade ,Q. No final do processo obtemos uma matriz ampliada da forma x x Caso não seja possível transformar então a matriz $ QmRpLQYHUWtYHO. $ [ ,Q _ $ ]. na matriz identidade ,Q, Por exemplo para a matriz, Partindo de [ $ _, ], BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV11 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB E portanto, BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV12 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB x ([HUFtFLR: Mostre que a matriz é QmRVLQJXODU e calcule a sua LQYHUVD. 6ROXomR: ([HUFtFLR: Uma das seguintes matrizes é VLQJXODU. Calcule a matriz LQYHUVD da outra. x ([HUFtFLR: Determine o valor de N para o qual é VLQJXODU a matriz, 6ROXomR: $ é singular para N ± BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV13 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB Å 3HUPXWDo}HV x Chamamos SHUPXWDomR dos elementos do conjunto { a uma lista desses Q elementos, apresentados qualquer ordem. Representamos uma permutação por L L onde cada LN ∈ { e LN x x x Q} LQ Q} para todo o N ∈ { Q} LM para todo o M N. Por exemplo, para o conjunto { permutações possíveis são: }, , , ... O conjunto de WRGDV as permutações de { Para um conjunto de Q elementos existem Por exemplo para o conjunto { Q} denota-se por 6Q. Q permutações, ou seja, _6Q_ Q }, _6_ Para inferir que _6_ de { _6_ }, existem SHUPXWDo}HVGLVWLQWDV de { } . basta notar que, para cada permutação BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV14 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB x É esse o caminho para a GHPRQVWUDomRSRULQGXomR de que _6Q_ x Dada uma permutação L L chama-se uma LQYHUVmR se LN Q. LQ ∈ 6Q , o par LN LM com N M > LM. Ou seja, o SDUGHHOHPHQWRV aparece WURFDGR em relação ordem inicial. x Por exemplo na permutação∈ existem LQYHUV}HV: 6 , , , e x Para determinar WRGDVDVLQYHUV}HVGHXPDSHUPXWDomR L L LQ basta considerar o SULPHLUR elemento da permutaçãoL e encontrar todos os elementos que são PHQRUHV que L e estão GHSRLV de L. Depois repetir o processo para os UHVWDQWHV elementos L x Uma SHUPXWDomR L L LQ ∈ 6Q LQ . é SDU se o Q~PHURWRWDOGHLQYHUV}HV que nela ocorrem é SDU. Uma SHUPXWDomRptPSDUse o número total de inversões é ímpar. x Por exemplo, para Q , as permutações sobre o conjunto { }, SHUPXWDomR WRWDOGHLQYHUV}HV SDULGDGH SDU tPSDU BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV15 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB x E para Q , as permutações sobre o conjunto { }, SHUPXWDomR WRWDOGHLQYHUV}HV SDULGDGH SDU SDU tPSDU tPSDU SDU tPSDU Para uma dada permutação L L x Assim, podemos definir o VLQDOGHXPDSHUPXWDomR como, ± ± V V ± LQ definimos V, x se a permutação é SDU se a permutação é tPSDU BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV16 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB Å 'HWHUPLQDQWHV x Para uma dada matriz $ = [ DLM] ∈ 0QlQ(£), definimos GHWHUPLQDQWH de $, representado por GHW$ ou _$_ , como o escalar de dado por, onde V ± é o VLQDOGDSHUPXWDomR, ± ± x Para Q , x Para Q , V V ± se L se L LQ é SDU LQ é tPSDU SDU tPSDU BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV17 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB x Para Q , x Para este cálculo existem YiULDVPQHPyQLFDV. Por exemplo, x ± Outra mnemónica, mais conhecida por 5HJUDGH6DUUXV, tem duas possíveis versões. A YHUVmR consiste em UHSHWLUDVGXDVSULPHLUDVFROXQDV, 6RPDU os produtos das GLDJRQDLVSULQFLSDLV, BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV18 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ± e VXEWUDLUos produtos das GLDJRQDLVVHFXQGiULDV. x A YHUVmR da 5HJUDGH6DUUXV consiste em UHSHWLUDVGXDVSULPHLUDVOLQKDV, ± De modo análogo, VRPDU os produtos das GLDJRQDLVSULQFLSDLV, e VXEWUDLUos produtos das GLDJRQDLVVHFXQGiULDV. x Escolha uma mnemónica e calcule o determinante de, BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV19 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB _$_ x l l l l l l ±l l ±l l ±l l Pela própria definição de determinante, o Q~PHURGHWHUPRVDFDOFXODU é igual ao Q~PHURWRWDOGHSHUPXWDo}HV, ou seja, Q. Tal como no exemplo anterior, para Q , foram calculados termos, sendo cada termo o produto de elementos. Para valores superiores de Q este cálculo torna-se incomportável. Mesmo para Q x , seriam necessários termos. $ = [ DLM] ∈ 0QlQ(£), seja $L_M a submatriz quadrada, de ordem Q, que se obtém de $ eliminando a linha L e a coluna M. Para uma dada matriz Chama-se FRPSOHPHQWRDOJpEULFR, ou FRIDFWRU do elemento DLM ao escalar, $LM LMGHW $L_M x Por exemplo, BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV20 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB Å 2 7HRUHPD GH /DSODFH x Para uma dada matriz para quaisquer L, x x $ = [ DLM] ∈ 0QlQ(£), V ∈ { Q}. Assim, para calcular o determinante de uma dada matriz, basta HVFROKHUXPD ILOD (linha ou coluna), PXOWLSOLFDUcada um dos seus elementos pelo respectivo FRIDFWRU e VRPDU. Para o exemplo anterior, Escolhendo a SULPHLUDFROXQD, BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV21 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB Como exercício, escolha qualquer RXWUDOLQKDRXFROXQD e confirme o resultado. x Deste modo, a aplicação do 7HRUHPDGH/DSODFH permite-nos transformar o cálculo de um determinante de ordem Q, no cálculo de Q determinantes de ordem Q. x Por exemplo para a matriz, desenvolvendo ao longo da SULPHLUDOLQKD. _ $_ BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV22 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB x Naturalmente, escolhemos a fila que nos facilite os cálculos. Por exemplo para a matriz, desenvolvendo ao longo da VHJXQGDFROXQD, Neste caso, podemos mesmo evitar o cálculo do determinante de ordem , desenvolvendo ao longo da TXDUWDOLQKD, BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV23 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB > $OJXPDV SURSULHGDGHV GR 'HWHUPLQDQWH Sejam x $ = [ DLM] 3URSULHGDGH: e % = [ ELM] matrizes quadradas de ordem Q. Se $ tem uma ILOD (linha ou coluna) GH]HURV, então _$_ . 3RUTXr" x 3URSULHGDGH: Se $ então é uma PDWUL]WULDQJXODU (superior ou inferior) _$_ DD DQQ. 3RUTXHDSULPHLUDFROXQDRXOLQKDGHFDGDXPDGDV VXFHVVLYDVVXEPDWUL]HVWHPVHPSUHVyXPHOHPHQWR R GDGLDJRQDOSULQFLSDO Por exemplo, &RPRFDVRSDUWLFXODUYHULILTXHTXHRPHVPRDFRQWHFHFRPXPDPDWUL]GLDJRQDO BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV24 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB x 3URSULHGDGH: Se a uma linha (ou coluna) de uma matriz DGLFLRQDUPRVXPP~OWLSOR de outra linha (ou coluna), o valor do determinante não se altera. Por exemplo, sabendo que, se adicionarmos à segunda linha o dobro da primeira, verificamos que, Assim, por exemplo sabendo que, podemos também calcular, BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV25 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB x 3URSULHGDGH: Se a matriz então $ tem GXDVOLQKDV (ou colunas) LJXDLV, _$_ . 3HODSURSULHGDGHDQWHULRUSRGHPRVVXEWUDLUDVGXDVOLQKDV RXFROXQDVLJXDLVHREWHUXPDOLQKDRXFROXQDGH]HURV ( JHQHUDOL]DQGR Se a matriz então $ tem GXDVOLQKDV (ou colunas) SURSRUFLRQDLV, _$_ . Assim, por exemplo o determinante, pode ser calculado de duas formas: ou detectando duas colunas proporcionais, ou transformando numa matriz triangular com um zero na diagonal. BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV26 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB x 3URSULHGDGH: Se WURFDUPRVGXDVOLQKDV (ou colunas) de uma matriz então o determinante WURFDGHVLQDO. Por exemplo, sabendo que, se trocarmos as duas linhas verificamos que, Assim, podemos por exemplo calcular, x 3URSULHGDGH: Se PXOWLSOLFDUPRVXPD OLQKD(ou coluna) de uma matriz por um escalar D então o GHWHUPLQDQWHPXOWLSOLFD por D. BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV27 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB Partindo de, e multiplicando a segunda linha por D obtemos, Assim, por exemplo para, como_$_ então _%_ _$_ . Naturalmente, multiplicar toda a matriz por D consiste em multiplicar todas as suas linhas (ou colunas) por D. Por isso ... x 3URSULHGDGH: _ D $ _ D | $ _ n Por exemplo para, como_$_ então _%_ _ $_ BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV28 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB x 3URSULHGDGH: _ $T _ | $ _ É simples verificar que, para Q , Para dimensões superiores basta verificar que, pelo 7HRUHPDGH/DSODFH, o desenvolvimento poder ser feito tanto ao longo de uma OLQKD como de uma FROXQD. x 3URSULHGDGH: Sejam $ e % duas matrizes que só diferem na linha L. e seja & uma matriz cuja linha L é a soma das linhas L de $ e de %, e igual em todas as outras. Então, _ Por exemplo para Q &_ _$__%_ , onde as matrizes $ e % só diferem na segunda linha, e a segunda linha da matriz & é a soma, BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV29 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB Assim podemos aplicar por exemplo, x 3URSULHGDGH: _ $%_ _$__%_ Como exercício, verifique que, para Q , BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV &DStWXOR±0DWUL]HVLQYHUWtYHLV'HWHUPLQDQWHV30 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB Por exemplo para, _ $%_ _$__%_ ± ± Note, no caso de $ %, esta propriedade permite-nos concluir que _ E generalizando para qualquer Q x $ _ _$_. ∈ ´, _ $Q _ _$_Q. 3URSULHGDGH: Se $ é uma matriz LQYHUWtYHO, então _$_ e _ $_ _$_ _$_. Por exemplo para, cuja matriz inversa é, temos, _$_ ± _ $_ ± _$_ BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ÈOJHEUD/LQHDU 5RViOLD5RGULJXHV