5/10/2012 – Matrizes, Determinantes e Sistemas Lineares.
Um estudo de matrizes e determinantes, englobando todo o conteúdo necessário para o estudo de sistemas lineares, itens necessário na introdução de um curso superior de Álgebra Linear, mas não deixa de ser um guia para estudantes do ensino médio e interessados em prestar vestibular.
Um estudo de matrizes e determinantes, englobando todo o conteúdo necessário para o estudo de sistemas lineares, itens necessário na introdução de um curso superior de Álgebra Linear, mas não deixa de ser um guia para estudantes do ensino médio e interessados em prestar vestibular.
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Prova de 1 (Exemplo 18) :<br />
.<br />
Prova de 5 (Exemplo 19) :<br />
A + B = B + A<br />
A + B = A mBn + B mBn = a ij<br />
kA A + B<br />
B C<br />
= a ij + b ij<br />
mBn<br />
B C B C<br />
+ bij mBn mBn<br />
B C B C<br />
= b ij + a ij<br />
= B mBn + A mBn = B + A<br />
mBn<br />
= b ij<br />
mBn<br />
B C<br />
+ aij mBn<br />
GUIDG.COM 20<br />
d<br />
` a B C B C e B C B C<br />
= k aij + bij = k aij + bij = kAa ij + kAb ij<br />
mBn mBn<br />
mBn<br />
mBn<br />
B C B C<br />
= kAa ij<br />
mBn<br />
+ kAb ij<br />
mBn<br />
= kA A + kA B<br />
Prova de <strong>10</strong> (Exemplo 20) : Sejam B e C matrizes de ordem n×p e A de ordem m×n . Então existem<br />
os produtos AB e AC , pois A mBnAB nBp = D mBp e A mBnAC nBp = E mB p<br />
@ A<br />
Logo existe a matriz resultante da soma D + E = AB + AC .<br />
mBp<br />
B C B C B C<br />
Agora considere A = aij , B = bij e C = cij , queremos mostrar que as entradas da matriz A(B + C)<br />
são iguais as entradas de AB + AC . Pelas definições das operações com matrizes temos que<br />
B ` aC<br />
8 i e j , A B + C<br />
ij<br />
b c b c<br />
= ai1 b1j + c1j + ai2 b2j + c2j b c<br />
= ai1 b1j + ai2 b2j + …+ aim bmj @ A @ A @ A<br />
= AB + AC = AB + AC<br />
ij<br />
ij<br />
ij<br />
b c<br />
+ …+ aim bmj + cmj b c<br />
+ ai1 c1j + ai2 c2j + …+ aim cmj E ainda podemos expandir para uma soma ou produto de mais termos, pois as leis da associatividade (2)<br />
e (12) garantem que o resultado final é sempre o mesmo.<br />
Justificativa de 21 (Exemplo 21) : Vamos justificar a propriedade 21 através da ordem das matrizes.<br />
` aT<br />
Suponha que queremos transpor o seguinte produto de matrizes: AB , isto é, AB<br />
produto AB exista temos:<br />
` aT<br />
b cT<br />
AB = AmBn BnBq<br />
, mas para que o<br />
(O nº de colunas de A deve ser igual ao nº de linhas de B )<br />
b cT b cT<br />
Sabendo que AmBn = AnBm e BnBq = BqBn , se transpormos diretamente as matrizes já haveria o<br />
problema da ordem, veja:<br />
z essa igualdade ~ | é falsa ~x<br />
` aT<br />
AB<br />
= A nBm B qBn<br />
( m ≠ q , logo o produto não pode existir )