eterminantes Colégio Planeta Goiânia, Agosto de 2013. UmPouco de História A teoria dos determinantes teve origem em meados do século XVII, quando eram estudados processos para resolução de sistemas lineares de equações. Um sistema pode ser escrito na forma matricial e o determinante dessa matriz indica primariamente se o sistema admite ou não soluções. Prof. Neydiwan - Matemática Definição e Notação A toda matriz quadrada, associa-se um número chamado de determinante, e esse número é obtido através de operações entre os elementos da própria matriz. Denota-se como determinante de uma matriz o número representado pelas siglas: det A ou A Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 2 Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 2 O determinante da matriz quadrada de 2ª ordem é igual diferença entre os produtos dos elementos da diagonal principal e da diagonal secundária. Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 2 O determinante da matriz quadrada de 2ª ordem é igual diferença entre os produtos dos elementos da diagonal principal e da diagonal secundária. 2 3 1 4 Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 2 O determinante da matriz quadrada de 2ª ordem é igual diferença entre os produtos dos elementos da diagonal principal e da diagonal secundária. 2 3 1 4 + Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 2 O determinante da matriz quadrada de 2ª ordem é igual diferença entre os produtos dos elementos da diagonal principal e da diagonal secundária. 2 3 1 4 8 + Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 2 O determinante da matriz quadrada de 2ª ordem é igual diferença entre os produtos dos elementos da diagonal principal e da diagonal secundária. _ 2 3 1 4 8 + Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 2 O determinante da matriz quadrada de 2ª ordem é igual diferença entre os produtos dos elementos da diagonal principal e da diagonal secundária. _ 2 3 1 4 83 + Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 2 O determinante da matriz quadrada de 2ª ordem é igual diferença entre os produtos dos elementos da diagonal principal e da diagonal secundária. _ 2 3 1 4 83 5 + Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 3 O determinante da matriz quadrada de 3ª ordem é obtido de várias maneiras diferentes. Vamos estudar a principal que é chamada de Regra de Sarru’s. Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 3 O determinante da matriz quadrada de 3ª ordem é obtido de várias maneiras diferentes. Vamos estudar a principal que é chamada de Regra de Sarru’s. 1 3 2 5 0 2 1 1 7 Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 3 Repetem-se a primeira e segunda colunas após o determinante, e realiza-se o mesmo processo do determinante de ordem 2. Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 3 Repetem-se a primeira e segunda colunas após o determinante, e realiza-se o mesmo processo do determinante de ordem 2. 1 5 3 0 1 1 2 1 2 5 3 0 7 1 1 Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 3 1 5 3 0 1 1 2 1 2 5 3 0 7 1 1 Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 3 1 5 3 0 1 1 2 1 2 5 3 0 0 7 1 1 + Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 3 1 5 3 0 1 1 2 1 2 5 3 0 06 7 1 1 + + Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 3 1 5 3 0 1 1 2 1 2 5 3 0 0 6 10 7 1 1 + + + Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 3 _ 1 5 3 0 1 1 2 1 2 5 3 0 0 6 10 0 7 1 1 + + + Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 3 _ _ 1 5 3 0 1 1 2 1 2 5 3 0 0 6 10 0 2 7 1 1 + + + Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 3 _ _ _ 1 5 3 0 1 1 2 1 2 5 3 0 0 6 10 0 2 105 7 1 1 + + + Prof. Neydiwan - Matemática Determinante de Ordem 3 _ _ _ 1 5 3 0 1 1 2 1 2 5 3 0 0 6 10 0 2 105 87 7 1 1 + + + Prof. Neydiwan - Matemática Cofator de Uma Matriz Seja A uma matriz quadrada de ordem n 2. Chamase cofator de um elemento aij de A ao número real i + j Aij = (-1) . Dij, em que Dij é o determinante obtido da matriz A quando se eliminam a linha e a coluna em . que se encontram o elemento aij Prof. Neydiwan - Matemática Cofator de Uma Matriz Vamos calcular o cofator A23 da matriz abaixo: 1 3 2 5 0 2 1 1 7 Prof. Neydiwan - Matemática Cofator de Uma Matriz Vamos calcular o cofator A23 da matriz abaixo: 1 3 2 5 0 2 1 1 A23 1 23 7 Prof. Neydiwan - Matemática 1 3 . 1 1 Cofator de Uma Matriz Vamos calcular o cofator A23 da matriz abaixo: 1 3 2 5 0 2 1 1 A23 1 23 1 3 . 1 1 A23 1 . 1. 1 1.3 7 Prof. Neydiwan - Matemática Cofator de Uma Matriz Vamos calcular o cofator A23 da matriz abaixo: A23 1 23 1 3 . 1 1 1 3 2 5 0 2 A23 1 . 1. 1 1.3 7 A23 1 . 4 1 1 Prof. Neydiwan - Matemática Cofator de Uma Matriz Vamos calcular o cofator A23 da matriz abaixo: A23 1 23 1 3 . 1 1 1 3 2 5 0 2 A23 1 . 1. 1 1.3 7 A23 1 . 4 1 1 A23 4 Prof. Neydiwan - Matemática Regra de Laplace O determinante de uma matriz A, de ordem n 2, é a soma dos produtos dos elementos de uma fila qualquer (linha ou coluna) pelos seus respectivos cofatores. Prof. Neydiwan - Matemática Regra de Laplace Vamos trabalhar como exemplo uma matriz de ordem 4 Prof. Neydiwan - Matemática Regra de Laplace Vamos trabalhar como exemplo uma matriz de ordem 4 1 2 1 2 1 4 1 3 3 0 0 2 4 3 2 5 a31. A31 a32 . A32 a33 . A33 a34 . A34 Prof. Neydiwan - Matemática Regra de Laplace Calculando cada cofator separadamente, temos: 1 2 1 2 1 4 1 3 3 0 0 2 4 3 2 5 Prof. Neydiwan - Matemática Regra de Laplace Calculando cada cofator separadamente, temos: 1 2 1 2 1 4 1 3 2 31 A31 1 . 1 1 4 1 3 1. 48 48 3 2 5 3 0 0 2 4 3 2 5 Prof. Neydiwan - Matemática Regra de Laplace Calculando cada cofator separadamente, temos: 1 2 1 2 1 4 1 3 3 0 0 2 4 3 2 5 2 31 A31 1 . 1 1 4 1 3 1. 48 48 3 2 5 1 3 4 A34 1 . 2 2 1 1 4 1 .16 16 4 3 2 Prof. Neydiwan - Matemática Regra de Laplace Voltando à regra de Laplace, temos: 1 2 1 2 1 4 1 3 3 0 0 2 4 3 2 5 a31. A31 a32 . A32 a33 . A33 a34 . A34 Prof. Neydiwan - Matemática Regra de Laplace Voltando à regra de Laplace, temos: 1 2 1 2 1 4 1 3 3 0 0 2 4 3 2 5 a31. A31 a32 . A32 a33 . A33 a34 . A34 3. 48 0. A32 0. A33 2.(16) Prof. Neydiwan - Matemática Regra de Laplace Voltando à regra de Laplace, temos: 1 2 1 2 1 4 1 3 3 0 0 2 4 3 2 5 a31. A31 a32 . A32 a33 . A33 a34 . A34 3. 48 0. A32 0. A33 2.(16) 144 32 Prof. Neydiwan - Matemática Regra de Laplace Voltando à regra de Laplace, temos: 1 2 1 2 1 4 1 3 3 0 0 2 4 3 2 5 a31. A31 a32 . A32 a33 . A33 a34 . A34 3. 48 0. A32 0. A33 2.(16) 144 32 176 Prof. Neydiwan - Matemática Propriedades dos Determinantes 1. Fila nula 1 2 3 1 4 4 5 4 0 0 1 0 0 2 0 6 Se liguem, sempre que nos referimos a filas, estamos falando de linhas e também de colunas! 0 2. Filas paralelas iguais ou proporcionais 2 5 8 3 4 0 2 5 0 8 3 6 4 1 2 0 2 4 0 5 Prof. Neydiwan - Matemática Propriedades dos Determinantes 3. (Regra da transposta) det A det A t 4. (Teorema de Binet) det A.B det A.det B 1 5. (Regra da inversa) det A det A 1 6. (Regra da matriz triangular) Dada uma matriz triangular, seu determinante é igual ao produto dos elementos da diagonal principal. Prof. Neydiwan - Matemática Propriedades dos Determinantes 5 9 0 0 1 0 5.1.8 40 2 7 8 7. (Troca de filas) Ao permutarmos duas filas paralelas de uma matriz, invertemos o sinal de seu determinante. det M´ = - det M Prof. Neydiwan - Matemática Propriedades dos Determinantes 8. (Multiplicação de uma fila por um número) Ao multiplicarmos uma fila de uma matriz por um número, Multiplicamos seu determinante pelo mesmo número. det (k . A) = n k . det A Prof. Neydiwan - Matemática Regra de Chió A regra de Chió é uma técnica utilizada no cálculo dos determinantes de ordem maior ou igual a 2, onde dada uma matriz A de ordem n, ao aplicarmos essa regra obteremos uma outra matriz A´ de ordem n – 1, cujo determinante é igual ao de A. Prof. Neydiwan - Matemática Regra de Chió 1. Desde que a matriz tenha o elemento a11 igual a 1 (um), eliminamos a linha e a coluna deste elemento. 2. Subtraímos de cada elemento restante o produto dos dois elementos eliminados, que pertenciam à sua linha e à sua coluna. 1 2 2 3 0 1 1 0 2.3 3 1 2.3 5 3 2.(1) 6 5 42 25 17 5 2.(1) 5 7 Prof. Neydiwan - Matemática Resolução de Exercícios Prof. Neydiwan - Matemática