Turma ITA - Álgebra Linear - Rumo ao ITA
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IME <strong>ITA</strong>
01 - (FUVEST SP)<br />
⎡sen<br />
θ<br />
⎢<br />
A matriz ⎢<br />
sen θ<br />
⎢sen<br />
θ<br />
⎢<br />
⎣ 0<br />
somente se:<br />
a. θ ≠ nπ / n ∈ Z<br />
b. θ ≠ 2nπ/n<br />
∈ Z<br />
π<br />
c. θ ≠ + nπ /n ∈z<br />
2<br />
π<br />
d. θ ≠ + nπ/n<br />
∈ Z<br />
4<br />
e. θ ∈ R<br />
<strong>Álgebra</strong> <strong>Linear</strong><br />
cos θ<br />
cos θ<br />
1<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
1<br />
1⎤<br />
⎥<br />
0<br />
⎥<br />
0⎥<br />
⎥<br />
0⎥⎦<br />
é inversível, se e<br />
02 - (Mauá SP) Determine as condições que x deve<br />
satisfazer para que a matriz A seja invertível.<br />
⎛1<br />
2 3 4⎞<br />
⎜ ⎟<br />
⎜1<br />
3 x 5⎟<br />
A = ⎜<br />
1 3 4 3<br />
⎟<br />
⎜ ⎟<br />
⎜ ⎟<br />
⎝1<br />
6 5 x ⎠<br />
03 - (<strong>ITA</strong> SP) Sejam A, B e C matrizes reais 3 x 3,<br />
satisfazendo às relações AB = C -1 , B = 2 A. Se o<br />
determinante de C é 32, qual é o valor do módulo<br />
do determinante de A ?<br />
a) 1/16<br />
b) 1/8<br />
c) 1/4<br />
d) 8<br />
e) 4<br />
04 - (INTEGRADO RJ) O valor de a tal que<br />
⎡ −11<br />
⎢ 2<br />
5<br />
⎢⎣<br />
2<br />
a) –1<br />
b) 3<br />
7 ⎤<br />
2<br />
⎡ 3<br />
⎥ seja a matriz inversa de<br />
-3<br />
⎢<br />
2 ⎥⎦<br />
⎣ a<br />
7 ⎤<br />
⎥ é:<br />
11 ⎦<br />
c) 1/5<br />
d) 2<br />
e) 5<br />
05 - (<strong>ITA</strong> SP) Sejam as matrizes<br />
⎡ 1<br />
⎢<br />
⎢<br />
− 2<br />
A =<br />
⎢ 1<br />
⎢<br />
⎣−<br />
5<br />
0<br />
5<br />
−1<br />
1<br />
1/<br />
2<br />
2<br />
2<br />
3/<br />
2<br />
−1⎤<br />
⎡ 1<br />
⎥ ⎢<br />
− 3<br />
⎥ e ⎢<br />
1<br />
B =<br />
1 ⎥ ⎢−1<br />
⎥ ⎢<br />
0 ⎥⎦<br />
⎢⎣<br />
5<br />
3<br />
− 2<br />
1<br />
−1<br />
Determine o elemento c 34 da matriz<br />
−1/<br />
2<br />
− 2<br />
1<br />
1/<br />
2<br />
C<br />
1⎤<br />
⎥<br />
3<br />
⎥<br />
1⎥<br />
⎥<br />
5⎥⎦<br />
−1<br />
= ( A + B)<br />
.<br />
06 - (<strong>ITA</strong> SP) Uma matriz real quadrada A é<br />
−1<br />
t<br />
ortogonal se A é inversível e A = A .<br />
Determine todas as matrizes 2 x 2 que são<br />
simétricas e ortogonais, expressando-as, quando<br />
for o caso, em termos de seus elementos que<br />
estão fora da diagonal principal.<br />
07 - (UNICAMP SP) Uma matriz real quadrada P é<br />
dita ortogonal se P T = P –1 , ou seja, se sua<br />
transposta é igual a sua inversa.<br />
a) Considere a matriz P abaixo. Determine os<br />
valores de a e b para que P seja ortogonal.<br />
Dica: você pode usar o fato de que P –1 P = I,<br />
em que I é a matriz identidade.<br />
⎡−<br />
1/<br />
3 − 2 / 3 − 2 / 3⎤<br />
P = ⎢−<br />
2 / 3 a −1<br />
/ 3⎥<br />
⎢<br />
⎥<br />
⎢⎣<br />
− 2 / 3 b 2 / 3 ⎥⎦<br />
b) Uma certa matriz A pode ser escrita na forma<br />
A = QR, sendo Q e R as matrizes abaixo.<br />
Sabendo que Q é ortogonal, determine a<br />
solução do sistema Ax = b, para o vetor b<br />
dado, sem obter explicitamente a matriz<br />
A.<br />
Dica: lembre-se de que x = A –1 b.<br />
⎡ 1/<br />
2 −1<br />
/ 2 − 2 / 2⎤<br />
⎡2<br />
0 0 ⎤<br />
⎢<br />
⎥<br />
Q = ⎢ 1/<br />
2 −1<br />
/ 2 2 / 2 ⎥ , R = ⎢0<br />
− 2 0 ⎥ ,<br />
⎢<br />
⎥<br />
⎢ 2 / 2 2 / 2 0 ⎥<br />
⎣<br />
⎦<br />
⎢⎣<br />
0 0 2 ⎥⎦<br />
⎡ 6 ⎤<br />
b = ⎢−<br />
2⎥<br />
.<br />
⎢ ⎥<br />
⎢⎣<br />
0 ⎥⎦<br />
⎡i<br />
0 0⎤<br />
08 - (CEFET PR) Considere a matriz A = ⎢0<br />
i 0⎥<br />
,<br />
⎢<br />
⎣0<br />
0 i⎥<br />
⎦<br />
na qual “i” é a unidade imaginária. É correto<br />
afirmar que A 9 é igual a:<br />
(I<br />
3<br />
⇒ identidade de ordem 3)<br />
a) A.<br />
b) – A.<br />
c) i . A.<br />
d) I<br />
3<br />
.<br />
e) – I<br />
3<br />
.<br />
09 - (<strong>ITA</strong> SP) Seja A ∈ M 3x3 tal que det A = 0.<br />
Considere as afirmações:<br />
I. Existe X ∈ M3x1 não nula tal que AX é<br />
identicamente nula<br />
II. Para todo Y ∈ M3x1, existe X ∈ M3x1 tal que AX<br />
= Y.<br />
1 5<br />
III. Sabendo que A 0 = 1<br />
0 2<br />
então a primeira linha da transposta de A é [5 1<br />
2]. Temos que:<br />
a) todas são falsas<br />
b) apenas (II) é falsa<br />
c) todas são verdadeiras.<br />
d) apenas (I) e (II) são verdadeiras.<br />
e) n.d.a
10 - (UnB DF) Um industrial instalou cinco fábricas,<br />
que serão representadas pelos números 1, 2, 3,<br />
4, 5. Ele necessita de instalar uma oficina de<br />
manutenção de máquinas em uma das fábricas.<br />
Na matriz (C = cij) 5x5, o elemento cij representa o<br />
custo (em mil Reais) de transporte de uma<br />
máquina da fábrica i para a fábrica j. Na matriz<br />
coluna M = (mi1) 5x1, o elemento mi1 fornece o<br />
número de máquinas da fábrica i. Considere as<br />
⎡ 0 5 4 5 4 ⎤ ⎡ 5 ⎤<br />
⎢<br />
⎥ ⎢ ⎥<br />
⎢<br />
6 0 2 3 1<br />
⎥ ⎢<br />
2<br />
⎥<br />
matrizes C = ⎢ 4 3 0 2 1 ⎥ e M = ⎢ 3 ⎥ e julgue<br />
⎢<br />
⎥ ⎢ ⎥<br />
⎢ 6 4 3 0 1 ⎥ ⎢ 4 ⎥<br />
⎢<br />
⎣ 5 2 3 2 0 ⎥<br />
⎦<br />
⎢<br />
⎣ 3 ⎥<br />
⎦<br />
os itens seguintes.<br />
00. Para transportar todas as máquinas para a<br />
fábrica 4, o custo é de 43.000 Reais.<br />
01. Se x é o custo de transporte de todas as<br />
máquinas das outras fábricas para a fábrica i,<br />
então o custo de retorno dessas máquinas<br />
para as fábricas de origem é x, qualquer que<br />
seja 1 ≤ i ≤ 5.<br />
02. Considerando que as máquinas encontram-se<br />
em igual estado de conservação, como opção<br />
mais econômica, o industrial deverá instalar a<br />
oficina de manutenção na fábrica 5.<br />
11 - (PUC RJ) Calcule a vigésima potência da matriz<br />
⎛1<br />
a ⎞<br />
⎜<br />
⎟ .<br />
⎝0<br />
1⎠<br />
12 - (UERJ) Considere as matrizes A e B:<br />
A = ( a ij ) é quadrada de ordem n em que a<br />
⎧ 1, se i é par<br />
a ij = ⎨<br />
⎩−1,<br />
se i é ímpar<br />
B = ( b ij ) é de ordem n x p em que b ij = j i<br />
a) Calcule a soma dos elementos da diagonal<br />
principal da matriz A.<br />
b) O elemento da quarta linha e da segunda<br />
coluna da matriz produto AB é igual a 4094.<br />
Calcule o número de linhas da matriz B.<br />
⎡0<br />
⎢<br />
13 - (UERJ) Multiplicando-se A =<br />
⎢<br />
0<br />
⎢⎣<br />
1<br />
1<br />
0<br />
0<br />
0⎤<br />
1<br />
⎥<br />
⎥<br />
por X =<br />
0⎥⎦<br />
⎡a⎤<br />
⎢ ⎥<br />
⎢<br />
b<br />
⎥<br />
⎢⎣<br />
c⎥⎦<br />
, obtêm-se AX<br />
⎡b⎤<br />
⎢ ⎥<br />
=<br />
⎢<br />
c<br />
⎥<br />
⎢⎣<br />
a⎥⎦<br />
, que é uma<br />
permutação dos elementos de X. Existem cinco<br />
outras matrizes de mesma ordem da matriz "A",<br />
com apenas elementos 0 e 1, que, multiplicadas<br />
por X, formam as outras permutações dos<br />
elementos de X. A soma destas cinco matrizes é:<br />
⎡1<br />
a.<br />
⎢<br />
⎢<br />
2<br />
⎢⎣<br />
2<br />
2<br />
1<br />
2<br />
2⎤<br />
2<br />
⎥<br />
⎥<br />
1⎥⎦<br />
⎡2<br />
b.<br />
⎢<br />
⎢<br />
1<br />
⎢⎣<br />
2<br />
1<br />
2<br />
2<br />
2⎤<br />
2<br />
⎥<br />
⎥<br />
1⎥⎦<br />
2<br />
⎡2<br />
c.<br />
⎢<br />
⎢<br />
2<br />
⎢⎣<br />
1<br />
⎡1<br />
e.<br />
⎢<br />
⎢<br />
2<br />
⎢⎣<br />
1<br />
1<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
1<br />
2⎤<br />
1<br />
⎥<br />
⎥<br />
2⎥⎦<br />
2⎤<br />
1<br />
⎥<br />
⎥<br />
2⎥⎦<br />
⎡2<br />
d.<br />
⎢<br />
⎢<br />
1<br />
⎢⎣<br />
1<br />
1<br />
2<br />
2<br />
2⎤<br />
2<br />
⎥<br />
⎥<br />
2⎥⎦<br />
Matemática – Ney<br />
14 - (UERJ) João comeu uma salada de frutas com a,<br />
m e p porções de 100 g de abacaxi, manga e<br />
pêra, respectivamente, conforme a matriz X. A<br />
matriz A representa as quantidades de calorias,<br />
vitamina C e cálcio, em mg, e a matriz B indica<br />
os preços, em reais, dessas frutas em 3<br />
diferentes supermercados. A matriz C mostra que<br />
João ingeriu 295,6 cal, 143,9 mg de vitamina C e<br />
93 mg de cálcio.<br />
Considerando que as matrizes inversas de A e B<br />
são A –1 e B –1 , o custo dessa salada de frutas,<br />
em cada supermercado, é determinado pelas<br />
seguintes operações:<br />
a) B . A –1 . C<br />
b) C . A –1 . B<br />
c) A –1 . B –1 . C<br />
d) B –1 . A –1 . C<br />
15 - (<strong>ITA</strong> SP) Sejam A e B matrizes quadradas de<br />
ordem n tais que AB = A e BA = B . Então, [(A +<br />
B) t ] 2 é igual a<br />
a) (A + B) 2 .<br />
b) 2(A t . B t ).<br />
c) 2(A t + B t ).<br />
c) A t + B t .<br />
e) A t B t .<br />
16 - (<strong>ITA</strong> SP) Seja A uma matriz real 2 x 2.<br />
Suponha que α e β sejam dois números distintos,<br />
e V e W duas matrizes reais 2 x 1 não-nulas, tais<br />
que AV = αV e AW = βW. Se a, b ∈ R são tais<br />
que a V + b W é igual à matriz nula 2 x 1, então<br />
a + b vale<br />
a) 0<br />
b) 1<br />
c) –1<br />
d)<br />
1<br />
2<br />
e)<br />
−<br />
1<br />
2
Exercícios Complementares<br />
17 - (<strong>ITA</strong> SP) 1. Mostre que se uma matriz quadrada<br />
não-nula A satisfaz a equação:<br />
A3 + 3A2 + 2A = 0 (1)<br />
então (A + I)3 = A + I, em que I é a matriz<br />
identidade.<br />
⎡−1<br />
1 ⎤<br />
2. Sendo dado que A = ⎢ ⎥ satisfaz à<br />
⎣ 0 − 2⎦<br />
equação (1) acima, encontre duas matrizes<br />
não-nulas B e C tais que B 3 + C 3 = B + C =<br />
A. Para essas matrizes você garante que o<br />
⎡x⎤<br />
⎡0⎤<br />
sistema de equações ( B − C)<br />
⎢ ⎥ = ⎢ ⎥ .<br />
⎣y⎦<br />
⎣0⎦<br />
⎡1<br />
18 - (UFC CE) Considere a matriz A = ⎢<br />
⎣0<br />
1⎤<br />
1<br />
⎥ de<br />
⎦<br />
ordem 2x2. Então pode-se afirmar que a soma A<br />
+ A2 + ... + An é igual a:<br />
a)<br />
⎡1<br />
⎢<br />
⎣0<br />
n⎤<br />
1<br />
⎥<br />
⎦<br />
b)<br />
⎡n<br />
⎢<br />
⎢⎣<br />
0<br />
2<br />
n ⎤<br />
⎥<br />
n ⎥⎦<br />
c)<br />
⎡ 1<br />
⎢<br />
⎣0<br />
n(<br />
n + 1)<br />
/ 2⎤<br />
n<br />
⎥<br />
⎦<br />
d)<br />
⎡ n<br />
⎢<br />
⎢⎣<br />
0<br />
2<br />
( n + n)<br />
/ 2⎤<br />
⎥<br />
n ⎥⎦<br />
e)<br />
⎡n<br />
⎢<br />
⎣0<br />
n⎤<br />
n<br />
⎥<br />
⎦<br />
19 - (UFRJ) O agente id Ota inventou o seguinte<br />
código secreto para a transmissão de datas de<br />
certos fatos importantes: o código transforma<br />
uma data d-m-a, onde d é o dia, m é o mês e a<br />
representa os dois últimos algarismos do ano, em<br />
uma nova tripla de números d´-m´,a´, de<br />
acordo com a regra:<br />
⎛ − 2 3 1 ⎞ ⎛ d ⎞ ⎛ d´<br />
⎞<br />
⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟<br />
⎜ −1<br />
2 1 ⎟ ⎜ m ⎟ = ⎜ m´<br />
⎟<br />
⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟<br />
⎝ − 2 3 1 ⎠ ⎝ a ⎠ ⎝ a´<br />
⎠<br />
O código revelou-se um desastre. De fato, várias<br />
datas originais distintas (d,m,a) correspondem a<br />
um mesmo código transmitido (d´, m´, a´).<br />
Por exemplo, as datas 1/1/97 e 2/2/96<br />
correspondem <strong>ao</strong> mesmo código 98-98-98, pois:<br />
⎛ − 2 3 1 ⎞ ⎛ 1 ⎞ ⎛ - 2 3 1 ⎞ ⎛ 2 ⎞ ⎛98⎞<br />
⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟<br />
⎜ −1<br />
2 1 ⎟ ⎜ 1 ⎟ = ⎜ -1<br />
2 1 ⎟ ⎜ 2 ⎟ = ⎜98⎟<br />
⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟<br />
⎝ − 2 3 1 ⎠ ⎝ 97 ⎠ ⎝ - 2 3 1 ⎠ ⎝96⎠<br />
⎝98⎠<br />
Id Ota pensou em alterar o coeficiente central da<br />
matriz, a22, igual a 2, para um outro valor k.<br />
Determine, se possível, os valores de k que<br />
fazem o código funcionar bem.<br />
20 - (FCChagas SP) Dada uma matriz A m x n e as<br />
operações:<br />
1. +/ A que transforma a matriz A numa outra<br />
matriz A’ m x 1 onde cada elemento da única coluna<br />
de A’ é obtido somando-se os elementos da linha<br />
correspondentes de A.<br />
3<br />
2. +⊥ A que transforma a matriz A m x n numa<br />
outra matriz A’’ 1 x n onde cada elemento da única<br />
linha de A’’ é obtido somando-se os elementos<br />
da coluna correspondente de A.<br />
Nestas condições, se A for a matriz identidade de<br />
ordem p a expressão +/(+⊥A) vale:<br />
a) 2p<br />
b) p<br />
c) p 2<br />
d) p . m<br />
e) 2 x 2<br />
21 - (UNIFICADO RJ) Cláudio anotou as suas<br />
médias bimestrais de matemática, português,<br />
ciências e estudos sociais em uma tabela com<br />
quatro linhas e quatro colunas, formando uma<br />
matriz, como mostra a figura:<br />
1º b 2º b 3º b 4º b<br />
matemática⎛<br />
5,0<br />
⎜<br />
português ⎜8,4<br />
ciências ⎜9,0<br />
⎜<br />
est. sociais ⎜<br />
⎝7,7<br />
4,5<br />
6,5<br />
7,8<br />
5,9<br />
6,2<br />
7,1<br />
6,8<br />
5,6<br />
5,9⎞<br />
⎟<br />
6,6⎟<br />
8,6⎟<br />
⎟<br />
6,2⎟<br />
⎠<br />
Sabe-se que as notas de todos os bimestres têm<br />
o mesmo peso, isto é, para calcular a média<br />
anula do aluno em cada matéria basta fazer a<br />
média aritmética de suas médias bimestrais. Para<br />
gerar uma nova matriz cujos elementos<br />
representem as médias anuais de Cláudio, na<br />
mesma ordem acima apresentada, bastaria<br />
multiplicar essa matriz por:<br />
a)<br />
1<br />
2<br />
b)<br />
⎡1<br />
⎢<br />
⎣4<br />
1<br />
4<br />
1<br />
4<br />
1 ⎤<br />
4<br />
⎥<br />
⎦<br />
c)<br />
⎡ ⎤<br />
⎢ ⎥<br />
⎢ ⎥<br />
⎢ ⎥<br />
⎢ ⎥<br />
⎢ 1⎥ ⎣ 2⎦<br />
2<br />
1 2<br />
1 2<br />
1<br />
d)<br />
1<br />
4<br />
e)<br />
⎡ ⎤<br />
⎢ ⎥<br />
⎢ ⎥<br />
⎢ ⎥<br />
⎢ ⎥<br />
⎢ 1⎥ ⎣ 4⎦<br />
4<br />
1 4<br />
1 4<br />
1<br />
⎡1<br />
22 - (UFC CE) Considere a matriz A = ⎢<br />
⎣0<br />
1⎤<br />
1<br />
⎥ de<br />
⎦<br />
ordem 2x2. Então pode-se afirmar que a soma A<br />
+ A2 + ... + An é igual a:<br />
a)<br />
⎡1<br />
⎢<br />
⎣0<br />
n⎤<br />
1<br />
⎥<br />
⎦<br />
b)<br />
⎡n<br />
⎢<br />
⎢⎣<br />
0<br />
2<br />
n ⎤<br />
⎥<br />
n ⎥⎦<br />
c)<br />
⎡ 1<br />
⎢<br />
⎣0<br />
n(<br />
n + 1)<br />
/ 2⎤<br />
n<br />
⎥<br />
⎦<br />
d)<br />
⎡ n<br />
⎢<br />
⎢⎣<br />
0<br />
2<br />
( n + n)<br />
/ 2⎤<br />
⎥<br />
n ⎥⎦<br />
e)<br />
⎡n<br />
⎢<br />
⎣0<br />
n⎤<br />
n<br />
⎥<br />
⎦
23 - (UFG GO) Dadas as matrizes<br />
⎛cos<br />
θ −sen<br />
θ⎞<br />
M = ⎜<br />
⎟ e<br />
⎝sen<br />
θ cos θ<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎟<br />
⎛sen<br />
θ cosθ<br />
⎞<br />
N = ⎜<br />
⎝cosθ<br />
− sen θ⎠<br />
Onde θ é um ângulo compreendido entre 0 e π/2<br />
rad.<br />
Abaixo estão relacionadas algumas operações<br />
envolvendo estas matrizes. As igualdades<br />
corretas são:<br />
⎛0<br />
1⎞<br />
01. M . N = ⎜<br />
⎟ ;<br />
⎝1<br />
0⎠<br />
02. det M + det N = 2;<br />
04. M.N = N.M;<br />
⎛ ⎞<br />
08. ⎜<br />
2 0<br />
M + N = ⎟ no caso em que θ = π/4 rd;<br />
⎜ ⎟<br />
⎝ 2 0⎠<br />
16. N –1 = N, onde N –1 é a inversa de N;<br />
32. det kM = k det M, onde K ∈ R.<br />
24 - (<strong>ITA</strong> SP) Sejam A = (ajk) e B = (bjk) duas<br />
matrizes quadradas n x n, onde ajk e bjk são,<br />
respectivamente, os elementos da linha j e<br />
coluna k das matrizes A e B, definidos por<br />
⎛ j ⎞<br />
⎛ k ⎞<br />
a jk = ⎜<br />
⎟ , quando j ≥ k,<br />
a jk =<br />
⎝ k<br />
⎜<br />
⎟ quando j < k e<br />
⎠<br />
⎝ j ⎠<br />
jk<br />
p ⎛ jk ⎞<br />
b jk = ∑ ( −2)<br />
⎜<br />
⎟ .<br />
p=<br />
0 ⎝ p ⎠<br />
O traço de uma matriz quadrada (cjk) de ordem n<br />
n<br />
x n é definido por ∑ . Quando n for ímpar, o<br />
c<br />
p=<br />
1 pp<br />
traço de A + B é igual a<br />
a) n(n − 1)/3<br />
b) (n −1)(n + 1)/4<br />
c) (n 2 − 3n +2)/(n − 2)<br />
d) 3(n − 1)/n<br />
e) n − 1)/(n − 2)<br />
25 - (UFU MG) Seja A uma matriz de ordem 3<br />
inversível tal que (A – 2I) 2 = 0, em que I é a<br />
matriz identidade de ordem 3. Assim, pode-se<br />
afirmar que a matriz inversa A –1 é igual a<br />
a) I − 1 A<br />
b) 2 A<br />
4<br />
c) 4I – A d) 1 I<br />
2<br />
26 - (FGV ) O montante aplicado de R$ 50.000,00<br />
foi dividido em duas partes, x e y, uma tendo<br />
rendido 1% em um mês, e a outra 10% no<br />
mesmo período. O total dos rendimentos dessa<br />
aplicação foi de R$ 4.000,00. Sendo M, P e Q as<br />
⎡x⎤<br />
⎡50⎤<br />
⎡1<br />
0,<br />
01⎤<br />
matrizes M = ⎢ ⎥ , P = ⎢ ⎥ e Q = ⎢ ⎥ , a<br />
⎣y⎦<br />
⎣ 4 ⎦<br />
⎣1<br />
0,<br />
1 ⎦<br />
matriz M pode ser obtida pelo produto:<br />
a) 1 000 ⋅ (P t ⋅ Q) –1<br />
b) P t ⋅ Q ⋅ 1 000<br />
c) Q –1 ⋅ P ⋅ 1 000<br />
d) 1 000 ⋅ (Q t ) –1 ⋅ P<br />
e) (Q –1 ) t ⋅ P ⋅ 1 000<br />
27 - (IME RJ) Considere uma matriz A, n x n, de<br />
coeficientes reais, e k um número real diferente<br />
de 1. Sabendo-se que A 3 = k A, prove que a<br />
matriz A + I é invertível, onde I é a matriz<br />
identidade n x n.<br />
4<br />
Matemática – Ney<br />
28 - (UEM PR) Sobre matrizes e determinantes,<br />
assinale a(s) alternativa(s) correta(s).<br />
01. Se o determinante de uma matriz quadrada A<br />
é 10 e se a segunda linha for multiplicada por<br />
1<br />
4 e a quinta linha por , então o<br />
determinante da matriz resultante é 20.<br />
02. Uma matriz quadrada A de ordem 3 é tal que<br />
seus elementos satisfazem aij + aji = 0 para<br />
todo 1 ≤ i, j ≤ 3. Então, det(A) ≠ 0.<br />
04. Se uma matriz quadrada A de ordem n tem<br />
determinante satisfazendo a equação det(A 2 )<br />
+ 2det(A) + 1 = 4, então o det(A) é igual a 1<br />
ou – 3.<br />
⎡k 1 −1⎤<br />
⎢ ⎥<br />
08. Se A é a matriz dada por<br />
⎢<br />
1 1 2<br />
⎥<br />
, então o<br />
⎢<br />
⎣k<br />
0 k ⎥<br />
⎦<br />
único valor de k que torna o determinante de<br />
A 2 nulo é zero.<br />
16. A equação matricial X t ⋅ A ⋅ X = 3 onde A é a<br />
⎡ 3 4⎤<br />
matriz dada por ⎢ ⎥ , tem como solução o<br />
⎣−<br />
4 3⎦<br />
⎡x⎤<br />
conjunto das matrizes X2 × 1 = ⎢ ⎥ , tais que x<br />
⎣y⎦<br />
2<br />
+ y 2 = 1.<br />
⎡1<br />
0 0⎤<br />
⎢ ⎥<br />
32. Se A = B ⋅ C, onde B = 1<br />
⎢ 1 0⎥<br />
e<br />
3<br />
⎢ 4 ⎥<br />
⎢ 1 1<br />
⎣ 3 ⎥⎦<br />
⎡3<br />
⎢<br />
C =<br />
⎢<br />
0<br />
⎢<br />
⎣0<br />
2<br />
1<br />
3<br />
0<br />
4 ⎤<br />
2 ⎥<br />
⎥<br />
, então o determinante de A é<br />
3<br />
− 4⎥<br />
⎦<br />
igual a – 4.<br />
29 - (UFAC) Considere a função<br />
∂ C → M ( R)<br />
: 2<br />
⎡ x y⎤<br />
z = x + yi → ∂(<br />
z)<br />
= ⎢ ⎥<br />
⎣−<br />
y x⎦<br />
que a cada número complexo em C associa uma<br />
matriz quadrada de ordem 2 em M2(R). A<br />
proposição errada dentre as dos itens abaixo é:<br />
2<br />
a) Det(<br />
∂ ( z))<br />
= z ; ∀z<br />
∈ C<br />
b) ∂ ( z.<br />
w)<br />
= ∂(<br />
z).<br />
∂(<br />
w);<br />
∀ z, w ∈ C<br />
c) ∂ ( z + w)<br />
= ∂(<br />
z)<br />
+ ∂(<br />
w);<br />
∀ z, w ∈ C<br />
d)<br />
−1<br />
⎡1<br />
- 1⎤<br />
∂((<br />
1−<br />
i)<br />
) = ⎢ ⎥<br />
⎣1<br />
1⎦<br />
1 ) 1 ( = ∂<br />
e) 2<br />
2x<br />
2<br />
30 - (UFBA BA) Considerando-se a matriz<br />
⎛ 2<br />
2 ⎞<br />
⎜<br />
u + logv<br />
0 u − logv<br />
⎟<br />
= ⎜<br />
w<br />
B 0 2 0 ⎟ , sendo u, w∈R e<br />
⎜ 2<br />
2 ⎟<br />
⎜ u − logv<br />
0 u + logv<br />
⎟<br />
⎝<br />
⎠<br />
v∈R * +, é correto afirmar:<br />
01. A matriz B é simétrica, para quaisquer u,<br />
w∈R, v∈R * +.<br />
02. O determinante de B é negativo se e somente<br />
se u ≠ 0 e v > 1 .<br />
2
Exercícios Complementares<br />
04. Se u = 6, e v = 0,0001, então existe um<br />
único w∈R tal que os elementos da diagonal<br />
principal de B são medidas de um triângulo<br />
eqüilátero.<br />
08. Se u = 0, existem v∈R * + e w∈R tais que B 2 é<br />
uma matriz nula.<br />
16. Para qualquer w∈R, o sistema de equações<br />
BX = 0 tem uma infinidade de soluções<br />
⎛ x ⎞<br />
⎜ ⎟<br />
X = ⎜ y⎟<br />
se e somente se v = 1.<br />
⎜ ⎟<br />
⎝ z ⎠<br />
31 - (UEM PR) Considere a equação matricial<br />
⎡−<br />
a<br />
⎢<br />
⎢<br />
3<br />
⎢<br />
⎣ 2<br />
2<br />
a<br />
− 4a<br />
a ⎤⎡x⎤<br />
⎡3⎤<br />
⎥⎢<br />
⎥ ⎢ ⎥<br />
− a<br />
⎥⎢<br />
y<br />
⎥<br />
=<br />
⎢<br />
1<br />
⎥<br />
.<br />
− 2⎥<br />
⎦<br />
⎢<br />
⎣z⎥<br />
⎦<br />
⎢<br />
⎣6⎥<br />
⎦<br />
a) Para qual(is) valor(es) de a a equação<br />
matricial<br />
Justifique.<br />
possui uma única solução?<br />
b) Determine a solução da equação matricial<br />
para a = −1<br />
, justificando sua resposta.<br />
32 - (UFAL) Considere:<br />
• a matriz A = (aij) 2x2, tal que aij = 2j − i;<br />
• que traço de uma matriz quadrada A é a<br />
soma dos elementos da diagonal principal de<br />
A;<br />
3n<br />
⎛ 2 2 ⎞<br />
• o binômio ⎜ x + ⎟ , em que n é um<br />
⎝ x ⎠<br />
número natural.<br />
Use essas informações para concluir se as<br />
afirmações seguintes são falsas ou verdadeiras.<br />
3<br />
00. O traço da matriz inversa de A é .<br />
2<br />
01. Se A t é a matriz transposta de A, então<br />
⎡5<br />
3⎤<br />
A ⋅ A = ⎢ ⎥<br />
⎣3<br />
2⎦<br />
t<br />
.<br />
02. Se n é o traço de A , então o 4 o termo do<br />
desenvolvimento do binômio dado, segundo<br />
as potências decrescentes de x, é 168x 9 .<br />
03. Se n = 2, a soma dos coeficientes do binômio<br />
dado é 243.<br />
04. Se n = 3, então, no desenvolvimento do<br />
binômio dado, o termo independente de x é<br />
168.<br />
33 - (UEM PR) Considere os números naturais<br />
colocados ordenadamente em linhas da<br />
disposição triangular mostrada na figura e<br />
suponha que a distribuição continue,<br />
indefinidamente, obedecendo <strong>ao</strong> mesmo padrão.<br />
...<br />
10<br />
...<br />
5<br />
11<br />
...<br />
Sobre o exposto, é correto afirmar que:<br />
2<br />
6<br />
...<br />
...<br />
1<br />
3<br />
7<br />
...<br />
...<br />
4<br />
8<br />
...<br />
...<br />
9<br />
...<br />
...<br />
...<br />
...<br />
...<br />
5<br />
01. a coluna central não contém números<br />
compostos.<br />
02. a linha de ordem k contém (2k −1) números<br />
naturais, k =1,2, …<br />
04. a quantidade de números naturais escritos<br />
até o final da linha k é k 2 , k =1,2,…<br />
08. a soma de todos os números naturais escritos<br />
até o final da 20.ª linha é 80.200.<br />
16. o número natural 628 é o quarto número da<br />
26.ª linha.<br />
34 - (<strong>ITA</strong> SP) Sejam A e P matrizes reais quadradas<br />
de ordem n tais que A é assimétrica (isto é, A =<br />
A t ) e P é ortogonal (isto é, P . P t = I = P t . P), P<br />
diferente da matriz identidade. Se B = P t AP<br />
então:<br />
a) AB é simétrica<br />
b) BA é simétrica<br />
c) det A = det B<br />
d) BA = AB<br />
e) B é ortogonal<br />
35 - (<strong>ITA</strong> SP) Seja A uma matriz real quadrada de<br />
ordem n e B = I – A, onde I denota a matriz<br />
identidade de ordem n. Supondo que A é<br />
inversível e idempotente (isto é, A 2 = A)<br />
considere as afirmações:<br />
1. B é idempotente<br />
2. AB = BA<br />
3. B é inversível<br />
4. A 2 + B 2 = I<br />
5. AB é simétrica<br />
Com respeito a estas afirmações temos:<br />
a) Todas são verdadeiras.<br />
b) Apenas uma é verdadeira.<br />
c) Apenas duas são verdadeiras.<br />
d) Apenas três são verdadeiras.<br />
e) Apenas quatro são verdadeiras.<br />
36 - (UFG GO) Após uma prova de 4 questões<br />
aplicada a 4 alunos, o professor construiu uma<br />
matriz (A) onde cada linha corresponde a um<br />
aluno e cada coluna às questões da prova,<br />
colocou 0 (zero) se o aluno errou a questão e 1<br />
(um) se acertou. Com base nesse enunciado<br />
podemos afirmar:<br />
01. Se cada aluno acertou apenas 1 questão a<br />
matriz pode ser a matriz identidade se as<br />
questões acertadas são distintas;<br />
02. Se um aluno tirou zero na prova o<br />
determinante da matriz é zero;<br />
04. A única situação em que A 2 = 0 é se todos os<br />
alunos tirarem zero na prova;<br />
⎧1<br />
se i ≥ j<br />
08. Se A = [ Aij]<br />
onde a =<br />
4x4<br />
ij ⎨ , então um<br />
⎩0<br />
se i < j<br />
aluno acertou todas as questões<br />
16. Considere a função f definida em { aij, 1 ≤ i, j<br />
≤ 4}cuja lei de formação é f (aij) = aji Se A =<br />
I (identidade) a função f é a função nula;<br />
32. Se todos os alunos acertarem todas as<br />
questões da prova então de A ≠ 0.<br />
37 - (<strong>ITA</strong> SP) Sejam A e P matrizes nxn inversíveis<br />
e B = P –1 AP. Das afirmações:
I. B T é inversível e (B T ) –1 = (B –1 ) T .<br />
II. Se A é simétrica, então B também o é.<br />
III. det(A – λI) = det(B – λI), ∀λ ∈ R.<br />
é (são) verdadeira(s):<br />
a) todas<br />
b) apenas I<br />
c) apenas I e II<br />
d) apenas I e III<br />
e) apenas II e III<br />
38 - (<strong>ITA</strong> SP) Se A é uma matriz real, considere as<br />
definições:<br />
I. Uma matriz quadrada A é ortogonal se e só<br />
se A for inversível e A− 1 = AT<br />
.<br />
II. Uma matriz quadrada A é diagonal se e só<br />
se a ij=<br />
0 , para todo i, j = 1, ..., n, com i ≠ j<br />
Determine as matrizes quadradas de ordem 3<br />
que são, simultaneamente, diagonais e<br />
ortogonais.<br />
39 - (<strong>ITA</strong> SP) Sejam A e B matrizes 2 x 2 tais que<br />
AB = BA e que satisfazem à equação matricial A 2<br />
+ 2AB – B = 0. Se B é inversível, mostre que<br />
(a) AB –1 = B –1 A e que (b) A é inversível<br />
⎛2<br />
0 1⎞<br />
⎜ ⎟<br />
40 - (<strong>ITA</strong> SP) Considere as matrizes A = ⎜0<br />
2 0⎟<br />
⎜ ⎟<br />
⎝1<br />
0 2⎠<br />
⎛−1<br />
0 1 ⎞<br />
⎜<br />
⎟<br />
e B = ⎜ 0 − 2 0 ⎟ .<br />
⎜<br />
⎟<br />
⎝ 1 0 −1⎠<br />
Sejam λ0, λ1 e λ2 as raízes da equação det(A -<br />
λI3) = 0 com o λ0 ≤ λ1 ≤ λ2. Considere as afirmações:<br />
I. B = A - λ0I3 II. B = (A - λ1I3)A III. B = A(A - λ2I3) Então:<br />
a) todas as afirmções são falsas.<br />
b) todas as afirmações são verdadeiras<br />
c) apenas I é falsa<br />
d) apenas II é falsa<br />
e) apenas III é falsa<br />
41 - (UnB DF) Considere os sistema de coordenadas<br />
cartesianas no plano, cuja origem é denotada por<br />
O = (0,0). Sejam A e B pontos dessse plano,<br />
distintos da origem. O paralelogramo P, gerado<br />
pelos pontos A e B, é aquele que tem os<br />
segmentos OA e OB como arestas. A área<br />
desse paralelogramo é o determinante det M da<br />
matriz quadrada M, de ordem 2, cujas linhas são<br />
as coordenadas dos pontos A e B.<br />
Tendo em vista essa informações, julgue os itens<br />
que se seguem.<br />
00. Se det M = 0, então os segmentos OA e OB<br />
são colineares.<br />
01. Sejam 2A o ponto cuja coordenadas são duas<br />
vezes as coordenadas de A. Analogamente<br />
6<br />
Matemática – Ney<br />
para o ponto 3B. Então, a área do<br />
paralelogramo gerado por 2A e 3B é igual a 5<br />
vezes a área de P.<br />
02. O produto da matriz M pela matriz<br />
⎛cos<br />
30°<br />
− sen 30°<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎟ é uma matiz 2 x 2 cujas<br />
⎝sen<br />
30°<br />
cos 30°<br />
⎠<br />
linhas são as coordenadas dos pontos C e D.<br />
Então, a área do paralelogramo gerado por C<br />
e D é igual à área de P.<br />
42 - (PUC SP) Seja a matriz A = (aij) 3x3, tal que<br />
⎧ 7π<br />
⎪ cos<br />
a<br />
i<br />
ij ⎨ 7π<br />
⎪sen<br />
⎪⎩<br />
j<br />
se i = j<br />
se i ≠ j<br />
O determinante da matriz A é igual a:<br />
a) −<br />
3<br />
2<br />
b)<br />
1<br />
−<br />
2<br />
c) – 1<br />
d)<br />
1<br />
2<br />
e)<br />
3<br />
2<br />
43 - (UFMS MS) Sejam ⎟ ⎛ x − 5 1⎞<br />
A = ⎜<br />
e B =<br />
⎝ 0 5⎠<br />
⎛3<br />
0 ⎞<br />
⎜<br />
⎟ matrizes reais de ordem 2 e f : IR<br />
⎝1<br />
3 − x ⎠<br />
→ IR a função definida por f(x) = 3.det.(A.B) ,<br />
onde det.(A.B) denota o determinante da matriz<br />
produto de A por B . Calcule o valor máximo da<br />
função f.<br />
kπ<br />
44) Qualquer que seja x ∈R, tal que x ≠ (k ∈ z) , o<br />
2<br />
determinante<br />
1<br />
2<br />
sec x<br />
2<br />
cossec x<br />
2<br />
sen x 1 1 é igual a:<br />
2<br />
cos x<br />
2<br />
tg x<br />
2<br />
cotg x<br />
a) secx . cossecx<br />
b) 1<br />
c) –1<br />
d) zero<br />
e) n.d.a<br />
45 - (FEI SP) Calcule;<br />
cos2a<br />
2<br />
cos a<br />
2<br />
sen a<br />
cos2b<br />
2<br />
cos b<br />
2<br />
sen b<br />
cos2c<br />
2<br />
cos c<br />
2<br />
sen c<br />
46 - (FEI SP) Seja M uma matriz quadrada de 3 a<br />
ordem; constrói-se uma matriz N em que cada<br />
coluna é a soma das outras duas colunas da<br />
matriz M. Sendo A o determinante de M e B o<br />
determinante de N, tem-se:<br />
a) B = 0<br />
b) B = A
Exercícios Complementares<br />
c) B = 2A<br />
d) A = 2B<br />
e) n.d.a<br />
47 - (UnB DF) Seja f(x) =<br />
reais não-nulos e distintos.<br />
As raízes de f(x) = 0 são:<br />
00. x = a, x = b, x = c<br />
01. x = a, x = c<br />
02. x = b, x = c<br />
03. x = a, x = b<br />
1<br />
x<br />
bc<br />
1<br />
b<br />
cx<br />
1<br />
c<br />
bx<br />
com a, b, c<br />
48 - (PUC SP) Indica-se por det A o determinante<br />
de uma matriz quadrada A. Seja a matriz A =<br />
(aij), de ordem 2, em que<br />
⎧ ⎡ π ⎤<br />
⎪sen<br />
.( i j)<br />
, se i j<br />
a ⎢ + =<br />
ij = 4<br />
⎥<br />
⎨ ⎣ ⎦ .<br />
⎪<br />
⎩sen[<br />
x.(<br />
i − j)],<br />
se i ≠ j<br />
quantos números reais x, tais que –2π < x < 2π,<br />
1<br />
satisfazem a sentença det A = ?<br />
4<br />
a) 10<br />
b) 8<br />
c) 6<br />
d) 4<br />
e) 2<br />
49 - (IME RJ) Calcule o determinante da matriz n x<br />
n em função de b, onde b é um número real tal<br />
que b 2 ≠ 1,<br />
2<br />
b + 1 b 0 0 … 0 0 ⎫<br />
2<br />
⎪<br />
b b + 1 b 0 … 0 0 ⎪<br />
2<br />
0 b b + 1 b … 0 0 ⎪<br />
⎪<br />
2<br />
0 0 b b + 1 … 0 0 ⎬n<br />
linhas<br />
⎪<br />
… … … … … … … ⎪<br />
2<br />
0 0 0 0 … b + 1 b ⎪<br />
2 ⎪<br />
0 0 0 0 … b b + 1<br />
<br />
⎭<br />
n colunas<br />
50 - (UFBA BA) Considere a matriz simétrica A =<br />
(a ij), 1 ≤ i ≤ 3, 1 ≤ j ≤ 3, que satisfaz as<br />
seguintes condições:<br />
I. Se j = i + 1 ou i = j + 1, então aij é a<br />
distância do ponto P <strong>ao</strong> ponto Q, sendo P e Q<br />
interseções da parábola y = x 2 – 2x + 1 com<br />
a reta y = – x + 1.<br />
II. Se j = i + 2 ou i = j + 2, então a ij é a área do<br />
triângulo PQR, sendo o ponto R o simétrico de<br />
Q em relação à origem do sistema de<br />
coordenadas xOy.<br />
III. Se i = j, então a ij é o valor máximo da função<br />
quadrática f(x) = – 2x 2 + 4x.<br />
Assim sendo, escreva a matriz A e calcule o seu<br />
determinante.<br />
51 - (UFU MG) Sejam A, B e C matrizes reais<br />
quadradas de ordem 3. Considere as seguintes<br />
afirmações:<br />
7<br />
I. Se A = A t e B = B t , então AB = (AB) t .<br />
II. det(A + B) = det A + det B.<br />
III. Se AB = CB, então A = C.<br />
IV. A 2 – B 2 = (A – B)(A + B).<br />
A respeito dessas afirmações, assinale a<br />
alternativa correta.<br />
a) Todas as afirmativas são falsas.<br />
b) Apenas a afirmação I é verdadeira.<br />
c) Apenas as afirmações I e III são verdadeiras.<br />
d) Apenas a afirmação II é falsa.<br />
e) Todas as afirmações são verdadeiras.<br />
52 - (<strong>ITA</strong> SP) Sejam A e I matrizes reais quadradas<br />
de ordem 2, sendo I a matriz identidade. Por T<br />
denotamos o traço de A, ou seja, T é a soma dos<br />
elementos da diagonal principal de A. Se T ≠ 0 e<br />
λ1, λ2 são raízes da equação det(A - λI) = det(A)<br />
– det(λI), então:<br />
a) λ1 e λ2 independem de T<br />
b) λ1 . λ2 = T<br />
c) λ1 . λ2 = 1<br />
T<br />
d) λ 1 + λ2<br />
=<br />
2<br />
e) λ1 + λ2 = T<br />
53 - (<strong>ITA</strong> SP) Considere a equação<br />
⎡ 2 2 2 ⎤<br />
det<br />
⎢<br />
G(<br />
x)<br />
2x<br />
F(<br />
x)<br />
⎥<br />
⎢<br />
⎥<br />
= 0<br />
onde<br />
⎢ 2 2 2<br />
⎣[<br />
G(<br />
x)]<br />
4x<br />
[ F(<br />
x)]<br />
⎥⎦<br />
4 3<br />
F ( x)<br />
= x + x −x<br />
+ 1<br />
e<br />
x 1<br />
2<br />
x<br />
x<br />
2<br />
G(<br />
x)<br />
= −<br />
, com x ∈ R, x ≠ 0.<br />
Sobre as raízes reais dessa equação, temos:<br />
a) Duas delas são negativas.<br />
b) Uma delas é um número irracional.<br />
c) Uma delas é um número par.<br />
d) Uma delas é positiva e outra negativa.<br />
e) n.d.a.<br />
54 - (<strong>ITA</strong> SP) Seja C = {X ∈ M 2x2; X 2 + 2x = 0}.<br />
Dadas as afirmações:<br />
I. Para todo X ∈ C, (X + 2I) é inversível.<br />
II. Se X ∈ C e det (X + 2I) ≠ 0 então X não é<br />
inversível.<br />
III. Se X ∈ C e det X ≠ 0 então det X > 0.<br />
podemos dizer que:<br />
a) Todas são verdadeiras.<br />
b) Todas são falsas.<br />
c) Apenas (II) e (III) são verdadeiras.<br />
d) Apenas (I) é verdadeira.<br />
e) n.d.a.<br />
55 - (UnB DF) Para A e B matrizes quadradas<br />
quaisquer, de ordem 3, denote por A² o produto<br />
de A por si mesmo e por det A o derminante da<br />
matriz A. julgue os itens.<br />
00. (A + B) . (A – B) = A 2 . B 2 .<br />
01. det (2A) = 2 det A
02. Somando-se 4 a todos os elementos da<br />
⎡1<br />
matriz A =<br />
⎢<br />
⎢<br />
2<br />
⎢⎣<br />
3<br />
1<br />
1<br />
a<br />
1⎤<br />
1<br />
⎥<br />
⎥<br />
, o determinate da nova<br />
1⎥⎦<br />
matriz será 4det A<br />
03. Se (det A) 2 = 1, então<br />
⎡1<br />
A =<br />
⎢<br />
⎢<br />
0<br />
⎢⎣<br />
0<br />
0<br />
1<br />
0<br />
0⎤<br />
0<br />
⎥<br />
⎥<br />
ou<br />
1⎥⎦<br />
⎡−1<br />
A =<br />
⎢<br />
⎢<br />
0<br />
⎢⎣<br />
0<br />
0<br />
−1<br />
0<br />
0 ⎤<br />
0<br />
⎥<br />
⎥<br />
.<br />
−1⎥⎦<br />
04. Se<br />
⎡ 2<br />
a<br />
⎢ 2<br />
A = ⎢(a<br />
+ 2)<br />
⎢ 2<br />
(a + 4)<br />
⎣<br />
2<br />
(a + 2)<br />
2<br />
(a + 4)<br />
2<br />
(a + 6)<br />
2<br />
(a + 4) ⎤<br />
2 ⎥<br />
(a + 6) ⎥ , o det A<br />
2<br />
(a + 8) ⎥<br />
⎦<br />
não dependerá do valor de a.<br />
56 - (MACK SP) A é uma matriz quadrada de ordem<br />
4 e det A = -6. o valor de x tal que det (2A) = x<br />
– 97 é:<br />
a) -12<br />
b) zero<br />
c) 1<br />
d) 97/2<br />
e) 194<br />
1 2 3<br />
x y z<br />
57 - (UNIP SP) Se 6 9 12 = −12<br />
, então 2 3 4<br />
x y z<br />
1 2 3<br />
vale:<br />
a) -4<br />
b) –4/3<br />
c) 4/3<br />
d) 4<br />
e) 12<br />
58 - (VUNESP SP) Considere as matrizes reais 3x3<br />
⎛ a b c⎞<br />
⎛m<br />
n p⎞<br />
⎜ ⎟ ⎜ ⎟<br />
⎜ x y z⎟<br />
e ⎜ x y z⎟<br />
. Se indicarmos por A e<br />
⎜ ⎟<br />
⎝ 1 1 1 ⎜ ⎟<br />
⎠ ⎝ 1 1 1⎠<br />
B, respectivamente, os determinantes dessas<br />
matrizes, o determinante da matriz<br />
⎛ a + m + 1 b + n + 1 c + p + 1⎞<br />
⎜<br />
⎟<br />
⎜ 1 1 1 ⎟ é igual a:<br />
⎜<br />
⎟<br />
⎝ 2x<br />
2y<br />
2z<br />
⎠<br />
a) – 2 A – 2 B<br />
b) 2 A + 2 B + 1<br />
c) 2 A + 2B<br />
d) – 2 A – 2 B – 1<br />
e) 2 A – 2 B – 1.<br />
59 - (UFU MG) Sejam A e B matrizes quadradas<br />
quaisquer de ordem dois.<br />
Indique qual das afirmações abaixo é verdadeira.<br />
a) (A + B) (A – B) = A 2 – B 2 .<br />
b) (A + B) 2 = A 2 + 2AB + B 2 .<br />
c) se AB é a matriz nula então A ou B são nulas.<br />
d) se A e B são inversíveis então A + B é<br />
inversível.<br />
e) se A e B são inversíveis então AB é inversível.<br />
8<br />
Matemática – Ney<br />
60 - (UFU MG) Sejam A e B matrizes de elementos<br />
reais, quadradas de ordem 3, e represente por I<br />
a matriz identidade de ordem 3. Se A + B = 3 I e<br />
det(A – B) = 1, determine det(A 2 + AB – BA –<br />
B 2 ).<br />
61 - (<strong>ITA</strong> SP) Considere as afirmações dadas a<br />
seguir, em que A é uma matriz quadrada n× n,<br />
n ≥ 2 :<br />
I. O determinante de A é nulo se e somente se<br />
A possui uma linha ou uma coluna nula.<br />
II. Se A ( a i j )<br />
= é tal que a = 0 para<br />
i > j, com i, j = 1,2,..., n ,<br />
então<br />
A= a a a .<br />
11 22 ...<br />
det nn<br />
III. Se B for obtida de A, multiplicando-se a<br />
primeira coluna por 2 + 1 e a segunda por<br />
2 − 1,<br />
mantendo-se inalteradas as<br />
demais colunas, então det B = det A .<br />
Então, podemos afirmar que é (são)<br />
verdadeira(s):<br />
a) apenas II.<br />
b) apenas III.<br />
c) apenas I e II.<br />
d) apenas II e III.<br />
e) todas.<br />
62 - (UECE) Seja X = M + M + M + ... + M , em que M<br />
⎡1<br />
1⎤<br />
é a matriz ⎢ ⎥ e k é um número natural. Se o<br />
⎣0<br />
1⎦<br />
determinante da matriz X é igual a 324, então o<br />
valor de k 3k<br />
1<br />
2<br />
+ − é:<br />
a) 207<br />
b) 237<br />
c) 269<br />
d) 377<br />
63 - (<strong>ITA</strong> SP) Sejam A e C matrizes n x n inversíveis<br />
1<br />
tais que det( I + C A)<br />
= 1/<br />
3<br />
−<br />
e det A = 5 . Sabendo-se<br />
que ( ) t −1<br />
2<br />
− 1<br />
B = 3 A + C<br />
igual a<br />
, então o determinante de B é<br />
a) 3 n<br />
b)<br />
n<br />
3<br />
2 ⋅<br />
2<br />
5<br />
1<br />
c)<br />
5<br />
e)<br />
5 ⋅ 3<br />
n−1<br />
d)<br />
5<br />
3<br />
3 1 n−<br />
64 - (MACK SP) O menor valor positivo de α, para<br />
⎧ (sen α) x − y = 0<br />
que o sistema ⎨<br />
tenha mais de<br />
⎩x<br />
+ (4 cos α)y = 0<br />
uma solução, é igual a:<br />
a) 75°<br />
b) 105°<br />
c) 120°<br />
d) 165°<br />
e) 225°<br />
ij<br />
k
Exercícios Complementares<br />
65 - (FUVEST SP) Dado um número real a,<br />
considere o seguinte problema:<br />
“Achar números reais x 1, x 2, …, x 6, não todos<br />
nulos, que satisfaçam o sistema linear:<br />
(r – 2) (r – 3)x r – 1 + ((r – 1) (r – 3) (r – 4) (r –<br />
6)a + (-1) r )x r + (r – 3)x r + 1 = 0, para r = 1, 2, …,<br />
6, onde x 0 = x 7 = 0”.<br />
a) Escreva o sistema linear acima em forma<br />
matricial.<br />
b) Para que valores de a o problema cima tem<br />
solução?<br />
c) Existe, para algum valor de a, uma solução<br />
do problema com x 1 = 1? Se existir,<br />
determine tal solução.<br />
66 - (<strong>ITA</strong> SP) A seqüência (a1, a2, a3, a4) é uma<br />
progressão geométrica de razão q ∈ R * com q ≠<br />
⎧a1x<br />
+ a2<br />
y = c<br />
1 e a1 ≠ 0. Com relação <strong>ao</strong> sistema ⎨<br />
⎩a3x<br />
+ a4<br />
y = d<br />
podemos afirmar que:<br />
a) é impossível para c, d ∈ [-1, 1]<br />
b) é possível e determinado somente se c = d.<br />
c) é indeterminado quaisquer que sejam c, d ∈<br />
R.<br />
d) é impossível quaisquer que sejam c, d ∈ R * .<br />
e) é indeterminado somente se d = cq 2<br />
67 - (<strong>ITA</strong> SP) O sistema abaixo, nas incógnitas x, y<br />
e z,<br />
⎧ a a<br />
a<br />
3 x − 9 y + 3z<br />
= 2<br />
⎪ a+<br />
1<br />
a+<br />
1<br />
⎨3<br />
x − 5y<br />
+ 9z<br />
= 2<br />
⎪ a−1<br />
a+<br />
1<br />
⎪ x + 3 y + 3 z = 1<br />
⎩<br />
é possível e determinado quando o número a é<br />
diferente de:<br />
1<br />
a) log3 2 e ( − 1+<br />
log2<br />
5)<br />
.<br />
2<br />
1<br />
b) log2 3 e log2<br />
5 .<br />
2<br />
1<br />
c) log2 1 e log2<br />
3 .<br />
2<br />
1<br />
1<br />
d) ( − 1+<br />
log2<br />
1)<br />
e ( − 1+<br />
log2<br />
3)<br />
.<br />
2<br />
2<br />
1<br />
e) log3 1 e ( − 1+<br />
log3<br />
5)<br />
.<br />
2<br />
68 - (<strong>ITA</strong> SP) Sejam a, b, c, d números reais não<br />
nulos que estão nesta ordem em progressão<br />
aritmética. Sabendo que o sistema abaixo:<br />
⎧ a c<br />
⎪ 4.2 .x + 2 .y = 2 b<br />
.2<br />
3<br />
⎨<br />
⎪⎩<br />
d b<br />
3 .x + 9.3 .y = 81<br />
é possível e indeterminado, podemos afirmar que<br />
a soma desta progressão aritmética é:<br />
a) 13<br />
b) 16<br />
c) 28<br />
d) 30<br />
e) n.d.a.<br />
9<br />
69 - (<strong>ITA</strong> SP) Considere o sistema linear<br />
homogêneo nas incógnitas x1, x2, ..., xn dado<br />
por:<br />
⎧ a1x1<br />
+ ( a1<br />
+ 1)<br />
x2<br />
+ ... + ( a1<br />
+ n −1)<br />
xn<br />
= 0<br />
⎪<br />
a 2x1<br />
+ ( a 2 + 1)<br />
x2<br />
+ ... + ( a 2 + n −1)<br />
xn<br />
= 0<br />
⎨<br />
⎪ .......... .......... .......... .......... .......... .......... ...<br />
⎪<br />
⎩a<br />
nx1<br />
+ ( a n + 1)<br />
x2<br />
+ ... + ( a n + n −1)<br />
xn<br />
= 0<br />
Onde a1, a2, ..., an são números reais dados.<br />
Sobre a solução deste sistema podemos afirmar<br />
que:<br />
a) Se ai > 0, i = 1, 2, ..., n o sistema possui<br />
uma única solução.<br />
b) Se ai < 0, i = 1, 2, ..., n o sistema possui<br />
uma única solução.<br />
c) Se ai > 0, i = 1, 2, ..., n o sistema é<br />
impossível.<br />
d) Se ai < 0, i = 1, 2, ..., n o sistema é<br />
impossível.<br />
e) O sistema possui infinitas soluções quaisquer<br />
que sejam os valores dos números a1, ..., an dados.<br />
70 - (FUVEST SP) Discutir o sistema de equações:<br />
⎧ ax + by = 0<br />
⎪<br />
⎨ bx + ay = 0<br />
⎪ 2 2 2 2<br />
⎩x<br />
+ y = a + b + 1<br />
71 - (UnB DF) Sendo um número real qualquer,<br />
considere o sistema de equações:<br />
⎧ x + y + 3z = 1-<br />
m<br />
⎪<br />
S : ⎨2x<br />
− y + z = 2 + m<br />
⎪<br />
⎩ 3x + 2y<br />
- mz = m<br />
Analise os itens a seguir:<br />
00. O sistema S é sempre possível e determinado<br />
01. O sistema S, sempre que possível, é também<br />
determinado<br />
02. Se m = 0 então a única solução de S é tal<br />
que x = 10/22<br />
03. Se m torna possível uma solução de de S,<br />
então qualquer tal soluação satisfaz a<br />
equação 2y – (4+m) z = m – 3<br />
04. Exixtema pelo menos 2 valores de m para os<br />
quais S é impossível<br />
⎛ 0 −1⎞<br />
72 - (UFU MG) Considere a matriz A = ⎜<br />
⎟ .<br />
⎝−1<br />
0 ⎠<br />
Determine quantas soluções tem o sistema linear<br />
( ) ⎟ 2 3 222 333 ⎛ x ⎞ ⎛0<br />
⎞<br />
A + A + A + A ⎜<br />
⎟ = ⎜ .<br />
⎝ y⎠<br />
⎝0<br />
⎠<br />
73 - (<strong>ITA</strong> SP) Considere o sistema Ax = b, em que<br />
⎛ 1 - 2 3 ⎞ ⎛1<br />
⎞<br />
⎜ ⎟ ⎜ ⎟<br />
A = ⎜ 2 k 6 ⎟ , b = ⎜6⎟<br />
e k ∈R<br />
.<br />
⎜<br />
⎟<br />
⎝-1<br />
3 k - 3 ⎜<br />
⎠ 0 ⎟<br />
⎝ ⎠<br />
Sendo T a soma de todos os valores de k que<br />
tornam o sistema impossível e sendo S a soma<br />
de todos os valores de k que tornam o sistema<br />
possível e indeterminado, então o valor de T– S é<br />
a) −4 b) −3 c) 0<br />
d) 1 e) 4
74 - (UFOP MG) Considerando que um sistema de<br />
equações lineares homogêneo 3x3, nas<br />
incógnitas x, y e z , com coeficientes reais, é<br />
possível e indeterminado, assinale a alternativa<br />
que não representa uma solução geral desse<br />
sistema.<br />
a) { x = 2t,<br />
y = t, z = − 3t,<br />
t ∈ R}<br />
b)<br />
⎧ t<br />
⎫<br />
⎨x<br />
= , y = − t, z = t,<br />
t ∈ R⎬<br />
⎩ 2<br />
⎭<br />
c) { x = 2t,<br />
y = t + 1, z = t,<br />
t ∈ R}<br />
x = t,<br />
y = t, z = t,<br />
t ∈ R<br />
d) { }<br />
75 - (UFPR) Disponho de certa quantia para fazer<br />
compras. Para comprar um par de tênis, uma<br />
camisa e uma calça, faltarão R$ 30,00. Se eu<br />
comprar a calça e a camisa, sobrarão R$ 90,00; e<br />
se eu comprar a calça e o par de tênis, sobrarão<br />
R$ 10,00. Nessas condições, é correto afirmar:<br />
01. Se eu comprar só a calça, sobrarão R$<br />
130,00.<br />
02. Se eu comprar o par de tênis e a camisa,<br />
gastarei R$ 160,00.<br />
03. O par de tênis custa R$ 110,00.<br />
04. A camisa custa R$ 50,00.<br />
76 - (FUVEST SP) Um casal tem filhos e filhas. Cada<br />
filho tem o número de irmãos igual <strong>ao</strong> número<br />
de irmãs. Cada filha tem o número de irmãos<br />
igual <strong>ao</strong> dobro do número de irmãs. Qual é o total<br />
de filhos e filhas do casal?<br />
a) 3<br />
b) 4<br />
c) 5<br />
d) 6<br />
e) 7<br />
77 - (UnB DF) A distância entre duas cidades, A e<br />
B, é de 156 km. De A para B, a extensão das<br />
descidas e 0,7 vezes a extensão das subidas.<br />
Um ciclista pedala a 25 km/h, nas partes planas<br />
da estrada, a 15 km/h, nas subidas, e a 30 km/h,<br />
nas descidas. A diferença entre o tempo de ida e<br />
o tempo de volta do ciclista é de 48 minutos.<br />
Calcule, em quilômetros, a extensão da parte<br />
plana do trajeto, desconsiderando a parte<br />
fracionária de seu resultado, caso exista.<br />
78 - (UnB DF) Em uma corrida de motocross, os<br />
competidores devem seguir um percurso de um<br />
ponto A até um outro ponto B e, em seguida,<br />
retornar <strong>ao</strong> ponto A pela mesma trilha. Um dos<br />
motociclistas desenvolve uma velocidade<br />
constante de 12km/h em trechos de subida,<br />
30km/h em trechos planos e 60km/h em trechos<br />
de descida. Um segundo motociclista desenvolve<br />
uma velocidade de 10km/h em trechos de subida,<br />
40km/h em trechos planos e 80km/h em trechos<br />
de descida. O primeiro gasta 1h para ir de A até<br />
B e 1h e 10 min para ir de B até A, enquanto o<br />
segundo gasta 1h e 3min para ir de A até B.<br />
Calcule, em quilômetros, a distância que, no<br />
sentido de A para B, corresponde <strong>ao</strong> trecho de<br />
subida. Despreze a parte fracionária de seu<br />
resultado, caso exista.<br />
10<br />
Matemática – Ney<br />
79 - (UERJ) Observe a tabela de compras realizadas<br />
por Mariana:<br />
Loja Produto Preço/unid.(R$) Despesa(R$)<br />
caneta 3,00<br />
A<br />
50,00<br />
lapiseira 5,00<br />
caderno<br />
B<br />
4,00<br />
44,00<br />
corretor 2,00<br />
Sabendo que ela adquiriu a mesma quantidade<br />
de canetas e cadernos, além do maior número<br />
possível de lapiseiras, o número de corretores<br />
comprados foi igual a:<br />
a) 11<br />
b) 12<br />
c) 13<br />
d) 14<br />
80 - (UERJ) Um comerciante gastou R$250,00,<br />
adquirindo as mercadorias A e B para revender.<br />
Observando a tabela abaixo, calculou e comprou<br />
o número de unidades de A e B para obter o lucro<br />
máximo.<br />
Preço por unidade(R$)<br />
Mercadoria<br />
máximo de unidades libe<br />
rado para o comerciante<br />
de custo de venda<br />
A 1,00 2,50<br />
100<br />
B 2,00 3,00 200<br />
Com a venda de todas unidades compradas, o<br />
lucro máximo, em reais, foi:<br />
a) 225<br />
b) 250<br />
c) 275<br />
d) 325<br />
81 - (UFF RJ) Em um restaurante existem mesas de<br />
3, 4 e 6 cadeiras, num total de 16<br />
mesas.Ocupando todos os lugares nas mesas de<br />
3 e 4 cadeiras, 36 pessoas ficam perfeitamente<br />
acomodadas. Sabendo-se que o restaurante<br />
acomoda, no máximo, 72 pessoas, quantas<br />
mesas de cada tipo existem?<br />
82 - (UFF RJ) Um biscoito é composto por açúcar,<br />
farinha de trigo e manteiga, sendo a quantidade<br />
de farinha o dobro da quantidade de açúcar. Os<br />
preços por quilograma do açúcar, da farinha e da<br />
manteiga são, respectivamente, R$ 0,50, R$ 0,80<br />
e R$ 5,00. O custo por quilograma de massa do<br />
biscoito, considerando apenas esses ingredientes,<br />
é R$ 2,42.<br />
Calcule a quantidade, em gramas, de cada<br />
ingrediente presente em 1 kg de massa do<br />
biscoito.<br />
83 - (UNICAMP SP) Uma empresa deve enlatar<br />
uma mistura de amendoim, castanha de caju e<br />
castanha-do-pará. Sabe-se que o quilo de<br />
amendoim custa R$5,00, o quilo da castanha de<br />
caju, R$20,00 e o quilo de castanha-do-pará,<br />
R$16,00. Cada lata deve conter meio quilo da<br />
mistura e o custo total dos ingredientes de cada<br />
lata deve ser de R$5,75. Além disso, a<br />
quantidade de castanha de caju em cada lata<br />
deve ser igual a um terço da soma das outras<br />
duas.
Exercícios Complementares<br />
a) Escreva o sistema linear que representa a<br />
situação descrita acima.<br />
b) Resolva o referido sistema, determinando as<br />
quantidades, em gramas, de cada ingrediente<br />
por lata<br />
84 - (UFV MG) Em uma urna vazia são colocadas 20<br />
bolas nas cores vermelha e branca. Se<br />
acrescentássemos uma bola vermelha à urna, o<br />
número de bolas brancas passaria a ser igual à<br />
metade do número de bolas vermelha.<br />
Quantas bolas vermelhas e quantas bolas brancas<br />
existem na urna?<br />
85 - (UNIFOR CE) Um grupo de amigos comprou<br />
um presente por R$ 6.300,00. Pretendiam dividir<br />
essa quantia entre si, em partes iguais. Como 2<br />
membros do grupo não puderam cumprir o<br />
compromisso, cada um dos restantes teve sua<br />
parcela aumentada de R$ 360,00. O número de<br />
pessoas do grupo era, inicialmente,<br />
a) 11 b) 10 c) 9<br />
d) 8 e) 7<br />
86 - (UNICAMP SP) O IBGE contratou um certo<br />
número de entrevistadores para realizar o<br />
recenseamento em uma cidade. Se cada um<br />
deles recenseasse 100 residências, 60 delas não<br />
seriam visitadas. Como, no entanto, todas as<br />
residências foram visitadas e cada recenseador<br />
visitou 102, quantas residências tem a cidade?<br />
87 - (INTEGRADO RJ) Num concurso, a prova de<br />
Matemática apresentava 20 questões. Para cada<br />
questão responda corretamente, o candidato<br />
ganhava 3 pontos e, para cada questão<br />
respondida erradamente ou não respondida,<br />
perdia 1 ponto. Sabendo-se que para ser<br />
aprovado deveria totalizar, nessa prova, um<br />
mínimo de 28 pontos, o menor número de<br />
questões respondidas corretamente para que o<br />
candidato fosse aprovado era de:<br />
a) 12<br />
b) 13<br />
c) 14<br />
d) 15<br />
e) 16<br />
88 - (FGV ) “Um galo custa 5 moedas; uma galinha,<br />
3 moedas e 3 frangos custam 1 moeda. Com 100<br />
moedas, compram-se 100 dessas aves.<br />
Quantos galos, galinhas e frangos são?”<br />
Esse é o problema chinês do Cento de Aves, que<br />
foi enunciado pela primeira vez no livro Manual<br />
Matemático, de Zhang Quijian, editado no século<br />
V. O problema ficou famoso e apareceu, mais<br />
tarde, em diversos textos matemáticos na Índia,<br />
no mundo islâmico e na Europa.<br />
a) Expresse o enunciado do problema chinês<br />
mediante um sistema de equações.<br />
b) Dê a solução geral do sistema.<br />
c) Nessa época, o zero não era considerado um<br />
número e, por isso, não entrava na solução<br />
dos problemas. Então, quais as prováveis<br />
respostas que o matemático chinês deve ter<br />
encontrado para o problema do Cento de<br />
Aves?<br />
11<br />
89 - (FUVEST SP) Considere o sistema de equações<br />
lineares<br />
⎧x<br />
+ y + z = −2m<br />
⎪<br />
⎨x<br />
− y − 2z<br />
= 2m<br />
⎪<br />
⎩2x<br />
+ y − 2z<br />
= 3m<br />
+ 5<br />
a) Para cada valor de m, determine a solução<br />
(xm, ym, zm) do sistema.<br />
b) Determine todos os valores de m, reais ou<br />
complexos, para os quais o produto xmymzm é<br />
igual a 32.<br />
90 - (<strong>ITA</strong> SP) Sejam a, b, c ∈ R * com a 2 = b 2 + c 2 .<br />
Se x, y e z satisfazem o sistema<br />
⎧c<br />
cos y + b cos z = a<br />
⎪<br />
⎨c<br />
cos x + a cos z = b então cos x + cos y + cos z é<br />
⎪<br />
⎩b<br />
cos x + a cos y = c<br />
igual a:<br />
a)<br />
a − b<br />
.<br />
c<br />
b)<br />
a + b<br />
.<br />
c<br />
c)<br />
b + c<br />
.<br />
a<br />
d)<br />
c + a<br />
b<br />
e)<br />
2 2<br />
b + c<br />
a<br />
91 - (<strong>ITA</strong> SP) Se (x, y, z, t) é solução do sistema<br />
⎧ x − y + 2z − t = 0<br />
⎪<br />
⎨3x<br />
+ y + 3z + t = 0 qual das alternativas abaixo é<br />
⎪<br />
⎩ x − y − z − 5t = 0<br />
verdadeira?<br />
a) x + y + z + t e x tem o mesmo sinal.<br />
b) x + y + z + t e t tem o mesmo sinal.<br />
c) x + y + z + t e y tem o mesmo sinal.<br />
d) x + y + z + t e z tem sinais contrários.<br />
e) n.d.a.<br />
⎧x<br />
+ y - z = 0<br />
92 - (PUC RJ) Resolva o sistema ⎨<br />
.<br />
⎩x<br />
- y + z = 0<br />
Descreva geometricamente o seu conjunto de<br />
soluções.<br />
93 - (UFMA) Sendo (a, b, c) solução do sistema<br />
⎧x<br />
− y + 2Z = 1<br />
⎨<br />
tal que ab = 2c, então um valor de<br />
⎩ y + 3Z = 5<br />
a é:<br />
a) –3 b) –4 c) 2<br />
d) 3 e) 4<br />
94 - (FUVEST SP) João, Maria e Antônia tinham,<br />
juntos, R$ 100.000,00. Cada um deles investiu<br />
sua parte por um ano, com juros de 10% <strong>ao</strong> ano.<br />
Depois de creditados seus juros no final desse<br />
ano, Antônia passou a ter R$ 11.000,00 mais o<br />
dobro do novo capital de João. No ano seguinte,<br />
os três reinvestiram seus capitais, ainda com<br />
juros de 10% <strong>ao</strong> ano. Depois de creditados os<br />
juros de cada um no final desse segundo ano, o<br />
novo capital de Antônia era igual à soma dos<br />
novos capitais de Maria e João. Qual era o capital<br />
inicial de João?
a) R$ 20.000,00<br />
b) R$ 22.000,00<br />
c) R$ 24.000,00<br />
d) R$ 26.000,00<br />
e) R$ 28.000,00<br />
95 - (UNICAMP SP) Encontre o valor de a para que<br />
⎪<br />
⎧ 2x−y+<br />
3z=<br />
a<br />
o sistema: ⎨ x+<br />
2y−z=<br />
3 seja possível. Para o valor<br />
⎪⎩ 7x+<br />
4y+<br />
3z=<br />
13<br />
encontrado de a ache a solução geral do sistema,<br />
isto é, ache expressões que representem todas as<br />
soluções do sistema. Explicite duas dessas<br />
soluções.<br />
96 - (UNICAMP SP) Considere o sistema:<br />
⎧ 1<br />
⎪x<br />
+ ( y + z)<br />
= p<br />
2<br />
⎪ 1<br />
⎨y<br />
+ ( x + z)<br />
= p<br />
⎪ 2<br />
⎪ 1<br />
z + ( x + y)<br />
= p<br />
⎪⎩<br />
2<br />
a) Mostre que se tal sistema tem solução (x, y,<br />
z) com x, y e z inteiros, então o parâmetro p<br />
é múltiplo inteiro de 17.<br />
b) Reciprocamente, mostre que se o parâmetro<br />
p for múltiplo inteiro de 17, então este<br />
sistema tem solução (x, y, z) com x, y e z<br />
inteiros.<br />
⎧x<br />
+ y + z = 28<br />
97 - (MACK SP) As soluções do sistema ⎨<br />
⎩ 2x - y = 32<br />
onde x > 0, y > 0 e z > 0 obedecem às seguintes<br />
restrições:<br />
a) 2 < x < 8 e 2 < y < 8<br />
b) 16 < x < 20 e 0 < y < 8<br />
c) 10 < x < 20 e 2 < y < 10<br />
d) 1 < x < 3 e 8 < y < 12<br />
e) 7 < x < 15 e 9 < y < 11<br />
98 - (FUVEST SP)<br />
São dados três números naturais a, b e c, com a<br />
< b < c. Sabe–se que o maior deles é a soma dos<br />
outros dois e o menor é um quarto do maior. Se<br />
a – b + c = 30 então o valor de a + b + c será:<br />
a) 45<br />
b) 60<br />
c) 900<br />
d) 120<br />
e) 150<br />
99 - (<strong>ITA</strong> SP) Sendo x, y, z e w números reais,<br />
encontre o conjunto solução do sistema<br />
log[(x + 2y)(w − 3z) −1 ] = 0,<br />
2 x+3z − 8 . 2 y−3z+w = 0,<br />
3 2x<br />
+ y + 6z<br />
− 2w<br />
− 2 = 0<br />
100 - (UNICAMP SP) Seja dado o sistema linear:<br />
⎧−<br />
x1<br />
+ 2x2<br />
= 2<br />
⎪<br />
⎨2x1<br />
- x2<br />
= 2<br />
⎪<br />
⎩ x1<br />
+ x2<br />
= 2<br />
12<br />
Matemática – Ney<br />
a) Mostre graficamente que esse sistema não<br />
tem solução. Justifique.<br />
b) Para determinar uma solução aproximada de<br />
um sistema linear Ax = b impossível, utilizase<br />
o método dos quadrados mínimos, que<br />
consiste em resolver o sistema A T Ax = A T b.<br />
Usando esse método, encontre uma solução<br />
aproximada para o sistema dado acima.<br />
Lembre-se de que as linhas de M T (a<br />
transposta de uma matriz M) são iguais às<br />
colunas de M.<br />
101 - (UFAC) Os números reais positivos a e b,<br />
ambos diferentes de 1, soluções do sistema de<br />
⎧ b 1<br />
⎪a<br />
=<br />
equações ⎨ 16 , quando multiplicados, têm<br />
⎪log<br />
1 a = b<br />
⎩ 2<br />
como produto o número:<br />
a) 2<br />
b) 4<br />
1<br />
c)<br />
2<br />
1<br />
d)<br />
4<br />
e) 8<br />
102 - (FGV ) a. Mostre que existem infinitas triplas<br />
ordenadas (x, y, z) de números que satisfazem a<br />
equação matricial:<br />
⎡ 1 ⎤ ⎡2⎤<br />
⎡ −1<br />
⎤ ⎡0⎤<br />
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥<br />
x ⋅<br />
⎢<br />
2<br />
⎥<br />
+ y ⋅<br />
⎢<br />
0<br />
⎥<br />
+ z ⋅<br />
⎢<br />
−10<br />
⎥<br />
=<br />
⎢<br />
0<br />
⎥<br />
⎢<br />
⎣−1⎥<br />
⎦<br />
⎢<br />
⎣1⎥<br />
⎦<br />
⎢<br />
⎣ 7 ⎥<br />
⎦<br />
⎢<br />
⎣0⎥<br />
⎦<br />
b) Resolva o sistema linear abaixo, nas<br />
incógnitas x e y, usando o conceito de matriz<br />
inversa:<br />
⎧2x<br />
+ y = a<br />
⎨<br />
⎩5x<br />
+ 3y<br />
= b<br />
Use o fato de que a inversa da matriz<br />
⎡2<br />
1⎤<br />
− ⎡ 3 −1⎤<br />
A = ⎢ ⎥ é A = ⎢ ⎥<br />
⎣5<br />
3⎦<br />
⎣−<br />
5 2 ⎦<br />
1<br />
103 - (UFC CE) Sejam x e y os números reais<br />
positivos que satisfazem o sistema de equações:<br />
⎪<br />
⎧log<br />
x + log y = 3 + log 2<br />
3 1/<br />
3<br />
3<br />
⎨<br />
.<br />
⎪⎩<br />
log3<br />
x + log3<br />
y = 3 + log 2<br />
3<br />
Assinale a alternativa na qual consta o valor<br />
numérico de x + y .<br />
a) 12<br />
b) 18<br />
c) 24<br />
d) 30<br />
e) 36
Exercícios Complementares<br />
Gabarito<br />
01 a<br />
02 x ≠ 2<br />
03 a<br />
04 e<br />
05<br />
2<br />
−<br />
11<br />
⎛1<br />
0⎞<br />
⎛-<br />
1<br />
06 ⎜ ⎟ ⎜<br />
⎜ ⎟<br />
,<br />
⎜<br />
⎝0<br />
1⎠<br />
⎝ 0<br />
⎛<br />
0⎞<br />
⎜<br />
⎟<br />
, ⎜<br />
-1⎠<br />
⎜<br />
⎝<br />
2<br />
1-<br />
b<br />
b<br />
-<br />
b<br />
1-<br />
b<br />
⎛ 2 b ⎞<br />
⎜−<br />
1−<br />
b ⎟<br />
2 com -1<br />
≤ b ≤ 1.<br />
⎜<br />
b 1-<br />
b ⎟<br />
⎝<br />
⎠<br />
2 1<br />
07 a) a = ; b = −<br />
3 3<br />
⎡ 1 ⎤<br />
b) ⎢ 1 ⎥<br />
⎢ ⎥<br />
⎢⎣<br />
− 4⎥⎦<br />
08 a<br />
09 b<br />
10 CEC<br />
11 ⎟ ⎛1<br />
20a⎞<br />
⎜<br />
⎝0<br />
1 ⎠<br />
12 a) -1 +1 –1 +1 ...(-1) 0 ⎧ 0, se n é par<br />
= ⎨<br />
⎩−1,<br />
se n é impar<br />
b) n = 11<br />
13 c<br />
14 a<br />
15 c<br />
16 a<br />
17 1. (A + I)³ = (A + I).(A + I).(A + I) =<br />
(A² + 2A + I).(A + I) = A³ + 3A² + 2A + A + I = A + I ,<br />
como A³ + 3A² + 2A + A = 0, temos que: 0 + A<br />
+ I = A + I, ou seja, A + I = A + I<br />
⎡0<br />
1 ⎤<br />
⎡-1<br />
0 ⎤<br />
2. B = ⎢ ⎥ e C = ⎢ ⎥ e o sistema<br />
⎣0<br />
- 1⎦<br />
⎣ 0 - 1⎦<br />
apresentado admite solução (x, y) ≠ (0, 0)<br />
18 d<br />
19 não há valores de k que solucionem o problema<br />
com o código.<br />
20 b<br />
21 e<br />
22 d<br />
23 VFFVVF<br />
24 c<br />
25 a<br />
26 DE<br />
1 2 1<br />
27 A − A + I é a inversa de A + I<br />
1−<br />
k 1−<br />
k<br />
28 53<br />
29 d<br />
30 05<br />
31<br />
32 VFFFF<br />
33 14<br />
34 c<br />
35 e<br />
36 VVFVFF<br />
37 d<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
e<br />
13<br />
38 As matrizes de ordem 3 que são,<br />
simultaneamente, diagonais e ortogonais são da<br />
⎡a<br />
0 0⎤<br />
⎢ ⎥<br />
forma<br />
⎢<br />
0 b 0<br />
⎥<br />
tais que a, b, c ∈ {–1, 1}<br />
⎢⎣<br />
0 0 c⎥⎦<br />
39 a) 1)Se B é inversível, então existe B –1 , tal que<br />
B ⋅ B –1 = I .<br />
2) Sendo AB = BA, temos:<br />
A = A ⇔ A ⋅ I = A ⇔ A ⋅ B ⋅ B –1 = A ⇔<br />
⇔ B ⋅ A ⋅ B –1 = A ⇔ B –1 ⋅ B ⋅ A ⋅ B –1 = B –1 ⋅ A<br />
⇔ I ⋅ A ⋅ B –1 = B –1 ⋅ A ⇔ A ⋅ B –1 = B –1 ⋅ A<br />
b) A 2 + 2AB – B = 0 ⇔ B = A 2 + 2AB ⇔<br />
⇔ B = A ⋅ (A + 2B) ⇔<br />
det B = det [A ⋅ (A + 2B)] = det A ⋅ det (A +<br />
2B) ≠ 0,<br />
pois B é inversível.<br />
Se det A ⋅ det (A + 2B) ≠ 0, então det A ≠ 0 e,<br />
portanto,<br />
A é inversível.<br />
40 e<br />
41 00-C; 01-E; 02-C.<br />
42 a<br />
43 45<br />
44 d<br />
45 zero<br />
46 c<br />
47 00-F; 01-F; 02-V; 03-F<br />
48 b<br />
2n+<br />
2<br />
b −1<br />
49 D n =<br />
2<br />
b −1<br />
50 Sendo A = (aij) uma matriz simétrica tem-se que<br />
aij = aij. • Da condição I, obtém-se os elementos a12, a21, a23 e a32 cujos valores correspondem à distância<br />
dos pontos P e Q, intersecções da parábola y = x 2<br />
− 2x + 1 com a reta y = −x + 1<br />
⎪⎧<br />
2<br />
y = x − 2x<br />
+ 1<br />
Resolvendo-se o sistema ⎨<br />
, obtem−se<br />
⎪⎩ y = −x<br />
+ 1<br />
x = 0 ou x = 1.<br />
Para x = 0 encontra-se y = 1 e para x = 1<br />
encontra-se y = 0, assim P(0,1) e Q(1,0) ou P(1,<br />
0) e Q(0, 1) e a distância entre P e Q é 2<br />
Logo, a12 = a21= a23 = a32 = 2<br />
• Da condição II. obtém-se os elementos a13 e a 31<br />
cujos valores correspondem à área do triângulo<br />
PQR, sendo R o simétrico de Q em relação à<br />
origem e portanto R(−1, 0) se Q (1, 0) ou R (0,<br />
−1) se Q (0,1)<br />
A área do triângulo PQR em qualquer caso é igual<br />
a 1.<br />
Logo, a 13 = a 31 = 1.<br />
• Da condição III, obtém-se os elementos da<br />
diagonal a11, a22 e a33. cujos valores<br />
correspondem <strong>ao</strong> valor máximo da função<br />
quadrática f(x) = −2x 2 + 4x.<br />
A função quadrática tem valor máximo que ocorre<br />
−4<br />
para x = = 1 . Logo, o valor máximo é f(1) =<br />
2(<br />
−2)<br />
2 e a11 = a22 = a33 = 2.
A matriz é<br />
2<br />
2<br />
1<br />
2<br />
2<br />
2<br />
1<br />
2<br />
2<br />
⎛<br />
⎜<br />
2<br />
⎜<br />
2<br />
⎜<br />
⎜1<br />
⎝<br />
2<br />
2<br />
2<br />
1 ⎞<br />
⎟<br />
2<br />
⎟<br />
⎟<br />
2 ⎟<br />
⎠<br />
e o determinante<br />
= 8 + 2 + 2 − 2 − 4 − 4 = 2<br />
51 a<br />
52 d<br />
53 e<br />
54 c<br />
55 EEEEC<br />
56 c<br />
57 d<br />
58 a<br />
59 e<br />
60 det(A 2 + AB – BA – B 2 ) = 27<br />
61 d<br />
62 d<br />
63 d<br />
64 b<br />
⎛ −1<br />
−2<br />
0 0 0 0 ⎞ ⎛ x1<br />
⎞ ⎛0<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟<br />
⎜ 0 ( −8a+<br />
1)<br />
−1<br />
0 0 0 ⎜ x<br />
⎟ 2 ⎟ ⎜0<br />
⎟<br />
65 a) ⎜ 0 0 −1<br />
0 0 0 ⎟ ⎜ x3<br />
⎟ ⎜0<br />
⎟ ;<br />
⎜<br />
⎟ ⎜ ⎟ =<br />
0 0 2 1 1 0 x ⎜0<br />
⎟<br />
⎜<br />
⎟ ⎜ 4 ⎟ ⎜ ⎟<br />
⎜ 0 0 0 6 ( −8a−1)<br />
2 ⎟ ⎜ x5<br />
⎟ ⎜0<br />
⎟<br />
⎜<br />
⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟<br />
⎝ 0 0 0 0 12 1 ⎠ ⎝ x6<br />
⎠ ⎝0<br />
⎠<br />
b) a = 1 ou a = − 31 ;<br />
8<br />
8<br />
c) (1, -1/2, 0, 0, 0, 0)<br />
66 e<br />
67 e<br />
68 e<br />
69 e<br />
70 a = b = 0 → SPI<br />
a = ± b ≠ 0 → SPD<br />
a ≠ + b e a ≠ −b<br />
→ SI<br />
71 FVVVF<br />
72<br />
73 a<br />
74 c<br />
75 VVFF<br />
76 e<br />
77 46<br />
78 08<br />
79 b<br />
80 a<br />
81 4 mesas de 3 lugares<br />
6 mesas de 4 lugares<br />
6 mesas de 6 lugares<br />
82 Açúcar 200g, Farinha 400g, Manteiga 400g<br />
⎧<br />
⎪ x + y + z = 0,5<br />
⎪<br />
83 a) ⎨5x<br />
+ 68z = 17,25<br />
⎪ (x + z)<br />
⎪ y =<br />
⎩ 3<br />
b) 250g de amendoim, 125g de castanha de<br />
caju e 125g de castanha-do-pará.<br />
84 13 vermelha e 7 brancas<br />
85 e<br />
86 3060 residências<br />
87 a<br />
14<br />
Matemática – Ney<br />
88 a) Sejam x o número de galos, y o número de<br />
galinhas e z o número de ternos de frangos<br />
comprados. Então:<br />
5⋅<br />
x + 3⋅<br />
y + 1⋅<br />
z = 100 5x + 3y + z = 100<br />
⇔<br />
x + y + 3z<br />
= 100 x + y + 3z = 100<br />
E, supondo que a moeda não tenha<br />
3<br />
U = N .<br />
subdivisões, temos<br />
5x<br />
+ 3y<br />
+ z = 100 5x<br />
+ 3y<br />
= 100 − z x = −100<br />
+ 4z<br />
b)<br />
⇔<br />
⇔<br />
x + y + 3z<br />
= 100 x + y = 100 − 3z<br />
y = 200 − 7z<br />
c) 4 galos; 18 galinhas; 3 . 26 = 78 frangos;<br />
8 galos; 11 galinhas; 3 . 27 = 81 frangos;<br />
12 galos; 4 galinhas; 3 . 28 = 84 frangos.<br />
89 a) (-m – 1, m + 3, -2m – 2);<br />
b) 1, -3 –2i e –3 + 2i<br />
90 c<br />
91 c<br />
92 x = 0, y = z. O conjunto solução é a reta y = z<br />
no plano x = 0.<br />
93 b<br />
94 a<br />
95 a = 2 { Z∈ ℜ / ( 7 − Z,<br />
7 + Z,<br />
−Z)<br />
}<br />
5 5<br />
96 a) A proposição é falsa<br />
b) A proposição é falsa<br />
97 b<br />
98 d<br />
99 { } ⎬<br />
⎭ ⎫<br />
⎧⎛<br />
31 - 8 − 5 ⎞<br />
V = ⎨⎜<br />
+ w;<br />
; ; w ⎟ t.q.w ∈R<br />
- - 5<br />
⎩⎝<br />
3 3 3 ⎠<br />
100<br />
a)<br />
Cada equação pode ser representada por uma reta no plan<br />
b) x1 = 4/3, x2 = 4/3<br />
101 c<br />
102 a)<br />
⎡ 1 ⎤ ⎡2⎤<br />
⎡ −1<br />
⎤ ⎡0⎤<br />
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥<br />
x ⋅<br />
⎢<br />
2<br />
⎥<br />
+ y ⋅<br />
⎢<br />
0<br />
⎥<br />
+ z ⋅<br />
⎢<br />
−10<br />
⎥<br />
=<br />
⎢<br />
0<br />
⎥<br />
⇔<br />
⎢<br />
⎣−1⎥<br />
⎦<br />
⎢<br />
⎣1⎥<br />
⎦<br />
⎢<br />
⎣ 7 ⎥<br />
⎦<br />
⎢<br />
⎣0⎥<br />
⎦<br />
⎧x<br />
+ 2y<br />
− z = 0<br />
⎪<br />
⇔ ⎨2x<br />
−10z<br />
= 0<br />
⎪<br />
⎩−<br />
x + y + 7z<br />
= 0<br />
Como no sistema linear homogêneo da<br />
página anterior,<br />
1 2 −1<br />
D = 2 0 −10<br />
= 0 , conclui-se que o sistema<br />
−1<br />
1 7<br />
possível e indeterminado e, portanto, infinitas<br />
triplas ordenadas (x, y, z) de números<br />
satisfazem a equação matricial dada.<br />
b) V = {(3a – b; – 5a + 2b)}<br />
103 c
IME <strong>ITA</strong>