MATRIZES É uma tabela disposta em “m” linhas e “n” colunas. a11 a 21 am1 a12 a13 a22 a23 am 2 am3 a1n a2 n amn mn Tipos de Matrizes Matriz Quadrada: é matriz cujo número de linhas é igual ao de colunas. Matriz Transposta: é a matriz obtida trocando-se a linha pela coluna e vice-versa da matriz original. 1 3 5 A 0 2 4 2 3 6 0 2 1 T A 3 2 3 5 4 6 Matriz Identidade: é a matriz quadrada cujos elementos da diagonal principal são iguais a 1 e os demais elementos iguais a zero. Ex: matriz identidade matriz identidade de 2ª ordem de 3ª ordem 1 0 A 0 1 1 0 0 B 0 1 0 0 0 1 diagonal principal Matriz Triangular: é matriz cujos elementos localizados acima ou abaixo da diagonal principal são iguais a zero. 4 0 0 5 2 0 3 1 6 Matriz Diagonal: é a matriz cujos elementos localizados acima e abaixo da diagonal principal são iguais a zero. 2 0 0 0 5 0 0 0 3 Traço da Matriz: é a soma dos elementos da diagonal principal. Traço: 4 + 2 + 6 = 12 Matriz Simétrica: 1 2 0 2 7 4 A A T 0 4 3 Os elementos opostos em relação à diagonal principal são iguais. Matriz Anti-Simétrica: A A T 0 5 2 5 0 1 2 1 0 Os elementos da diagonal principal são iguais a zero. Os elementos opostos em relação à diagonal principal são simétricos. Operações com Matrizes: Adição e Subtração de Matrizes: só podemos somar ou subtrair matrizes de mesma ordem. Dadas as matrizes 1 6 2 5 A , B 5 2 3 4 e 8 4 C , calcule: 2 6 2 5 1 6 8 4 A + B C= 3 4 5 2 2 6 2 5 1 6 8 4 7 15 3 4 5 2 2 6 0 4 Multiplicação de Matrizes Só podemos multiplicar duas matrizes entre si, quando o número de colunas da primeira for igual ao número de linhas da segunda matriz. O resultado será uma matriz com o número de linhas da primeira e número de colunas da segunda matriz. Amxn . Bnxp Cmxp 0 6 12 1 10 6 0 12 8 0 20 4 = 6 4 17 24 = 0 1 1 2 3 1x0 2 x(3) 3x4 1x1 2 x5 3x2 3 5 0 x0 4 x(3) 2 x4 0 x1 4 x5 2 x2 0 4 2 4 2 Matriz Inversa: A 1 O produto de uma matriz pela sua inversa é igual à matriz identidade. 1 A . A I 1 4 2 , determine A Sendo A 5 3 det A = 12 – 10 det A = 2 3 1 3 2 1 2 3 2 2 A 2 5 2 5 4 5 4 2 2 2 DETERMINANTES I – Definição É um número associado a uma matriz quadrada. II – Determinante de uma matriz de 2ª ordem Seja a matriz A = a 11 a12 , então: a21 det A = a22 a11.a22 a12 .a21 Ex: 2 3 1 4 det = 2 . (- 4) – 1 . (- 3) det = -8 + 3 det = -5 III – Determinante de uma matriz de 3ª ordem (Regra de Sarrus) Ex: 3 1 2 4 3 1 1 6 5 3 4 1 1 2 3 3 1 4 6 5 1 1 3 6 det = 3.(-3).5 + 1.1.(-1) + 2.4.6 – (-1).(-3).(2) – 6.1.3 – 5.4.1 det = – 45 – 1 + 48 – 6 – 18 – 20 det = – 42 IV – Menor Complementar (Dij) É o determinante da matriz obtida após ser eliminada a linha e a coluna do elemento aij considerado. 0 1 2 Ex. Sendo A 3 4 5 , calcule D12 2 3 5 2 1 7 1 det = 3 + 10 det = 13 D12 = 13 V – Cofator i j Cij (1) . Dij 0 1 2 Ex. Dada a matriz A 3 4 5 , calcule C21 2 7 1 21 C21 (1) . D21 1 2 C21 (1) . 7 1 3 C21 (1) . [1 14] C21 15 Propriedades dos Determinantes: 1ª propriedade: Se os elementos de uma linha ou coluna de uma matriz quadrada forem todos iguais a zero, o seu determinantes será zero. Ex. 3 0 5 4 0 1 6 0 2 2ª propriedade: Se os elementos de duas linhas ou colunas de uma matriz quadrada forem iguais ou proporcionais, o seu determinante será zero. Ex. 2 6 2 3 5 3 4 1 4 3ª propriedade: Se trocarmos de posição entre si duas linhas ou colunas de uma matriz quadrada, o determinante é o simétrico do anterior. Ex. 2 5 5 2 e 3 4 4 3 det = 8 – 15 det = -7 det = 15 – 8 det = 7 4ª propriedade: Se multiplicarmos todos os elementos de uma linha ou coluna por um número real k, então o determinante da nova matriz é o anterior multiplicado pelo número k. Obs: Conseqüência da propriedade: n det (k A) k det A , onde n é a ordem da matriz. Ex: Sendo A3x3, e det A = 5, calcule det (2A). det (2A) = 23 . det A det (2A) = 8 . 5 det (2A) = 40 5ª propriedade: O determinante de uma matriz A é igual ao determinante de sua transposta. det A det A t 6ª propriedade: O determinante de uma matriz A igual ao inverso do determinante da matriz inversa de A. 1 det A 1 det A 7ª propriedade: O determinante de uma matriz triangular é igual ao produto dos elementos da diagonal principal. Ex: 3 0 0 0 5 2 0 0 6 1 4 0 7 2 3 2 det = (-3) . 2 . 4 . 2 det = - 48 8ª propriedade: Teorema de Binet Sendo A e B duas matrizes quadradas temos que: det (A.B) = det A . det B 2 3 e B= 0 2 Dadas as matrizes A = 3 2 4 1 calcule det (A.B). det (A . B) = det A . det B det (A . B) = (-14) . 6 det (A . B) = -84 4º) (UFAL – 2007) Considere o conjunto A, formado pelos algarismos de 0 a 9, e analise as afirmações que seguem. X Com os elementos de A é possível escrever (00) 32542 números de 5 algarismos distintos entre si. __ __ __ __ __ 9 9 8 7 6 = 27216 (11) X De todos os números de 4 algarismos distintos entre si, que podem ser escritos com os elementos de A, 3120 são pares. 0 __ __ __ __ 9 8 7 = 504 __ __ __ 2,4,6,8 ____ 8 8 7 4 = 1792 Total = 2296 (22) X De todos os números de 3 algarismos distintos entre si, que podem ser escritos com os elementos de A, 176 são menores do que 350. 1 __ __ 9 2 __ __ 9 __ < 350 8 72 __ 8 72 3 0,1,2,4 __ _____ __ 4 8 32 Total = 176 (33) X Com os elementos ímpares de A é possível escrever exatamente 60 números de 3 algarismos distintos entre si. 1, 3, 5, 7, 9 __ __ __ 5 4 3 60 (44)De todos os números de 3 algarismos X distintos entre si, que podem ser escritos com os elementos de A, 150 são divisíveis por 5. Para um número ser divisível por 5, tem que terminar em 0 ou 5 1º caso: terminação 0 0 __ __ __ 72 9 8 2º caso: terminação 5 Total=136 5 __ __ __ 64 8 8