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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


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