Instituto Goiano de Matemática

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Exercícios de álgebra linear produzidos pela Equipe IGM

 

Segue uma lista de exercícios que envolvem capítulos iniciais de um curso de álgebra linear.

 

Conteúdos de Álgebra Linear

Escrito por Equipe IGM

Qua, 30 de Setembro de 2009 17:15

Questão 1:  Considere a matriz

A=\begin{pmatrix}<br />1 & 0 &1 \ <br />0 & a_{22} & 0\ <br />1 & 0 & 1<br />\end{pmatrix}

a) Qual é o tipo da matriz A para a_{2}=2?

b) Calcule a matriz a matriz A^{11}para a_{22}=2

c) Escreva o Determiante da  matriz A^{11}  para os casos em que a_{22}=2, a_{22}=3, … , a_{22}=k.

Questão 2:  Considere a matriz

B=\begin{pmatrix}<br />0 & 1 &0 \ <br />1 & b_{22} & 0\ <br />0 & 0 & -1<br />\end{pmatrix}

a) Qual é o tipo da matriz B?

b) Calcule  B^{10} para b_{22}=0.

c) Escreva a matriz  B^{10} para os casos em que b_{22}=2, b_{22}=3, … , b_{22}=k.

Questão 3:  Considere a matriz

C=\begin{pmatrix}<br />0 & 2 &2 \ <br />1 & c_{22} & 0\ <br />c_{31} & 0 & 1<br />\end{pmatrix}

a) Qual é o tipo da matriz C?

b) Calcule C^{15}   para c_{22}=1 e a_{31}=0

c) Escreva a matriz  C^{15} para os casos em que c_{31}=0 e c_{22}=2; c_{31}=0 e c_{22}=3; … ; c_{31}=0 e c_{22}=k.

d) Escreva a matriz  C^{15} para os casos em que c_{22}=1 e c_{31}=1; c_{22}=1 e c_{31}=2; … ; c_{22}=1 e c_{31}=p.

Questão 4:  Considere a matriz

M=\begin{pmatrix}<br />0 & a &a \ <br />0 & 1 & 0\ <br />0 & 0 & 1<br />\end{pmatrix}

Calcule M^n para todo n Natural e todo a Real

Questão 5:  Considere a matriz

A=\begin{pmatrix}<br />1 & 0 &1 \ <br />0 & a_{22} & 0\ <br />1 & 0 & 1<br />\end{pmatrix}

a) Qual é o determinante da matriz A para a_{22}=2?

b) Calcule Det A^{7} para a_{22}=2

c) Calcule o Determinante da  matriz  A^{7} para os casos em que a_{22}=2, a_{22}=3, … , a_{22}=k.

Questão 6:  Considere a matriz

B=\begin{pmatrix}<br />0 & 1 &0 \ <br />1 & b_{22} & 0\ <br />0 & 0 & -1<br />\end{pmatrix}

a) Qual é o tipo da matriz B?

b) Calcule o Determinante de B^{10} para b_{22}=0.

c) Calcule o Determinante da matriz  B^{10} para os casos em que b_{22}=2, b_{22}=3, … , b_{22}=k.

Questão 7:  Considere a matriz

C=\begin{pmatrix}<br />0 & 2 &2 \ <br />1 & c_{22} & 0\ <br />c_{31} & 0 & 1<br />\end{pmatrix}

a) Qual é o tipo da matriz C?

b) Calcule Determinante de C^{10} para c_{22}=1 e a_{31}=0.

c) Calcule o Determinante da matriz  C^{10} para os casos em que

c_{31}=0 e c_{22}=2; c_{31}=0 e c_{22}=3; … ; c_{31}=0 e c_{22}=k.

d) Calcule o Determinante da matriz  C^{10} para os casos em que

c_{22}=1 e c_{31}=1; c_{22}=1 e c_{31}=2; … ; c_{22}=1 e c_{31}=p.

Questão 8:  Considere a matriz

M=\begin{pmatrix}<br />0 & a &a \ <br />0 & 1 & 0\ <br />0 & 0 & 1<br />\end{pmatrix}

Calcule o Determinante de M^n para todo n Natural e todo a Real.

Questão 9.   Considere as matrizes:

A=\begin{pmatrix}1&0&0\&1&0\&0&1\end{pmatrix};    B=\begin{pmatrix}2&0&0\&2&0\&0&2\end{pmatrix},    C=\begin{pmatrix}3&0&0\&3&0\&0&3\end{pmatrix}   e    M=\begin{pmatrix}a&0&0\&a&0\&0&a\end{pmatrix}.

a) Identifique o tipo de cada matriz;

b) Encontre o Determinante de cada matriz;

c) Encontre a Matriz Adjunta de cada matriz;

d) Encontre a Inversa de cada matriz.

Questão 10.   Considere as marizes:

A=\begin{pmatrix}1&2&3\&-2&5\&0&4\end{pmatrix};        B=\begin{pmatrix}2&-4&7\&8&1\&0&5\end{pmatrix},        C=\begin{pmatrix}1&0&0\-2&3&0\1&4&3\end{pmatrix}       e        D=\begin{pmatrix}6&0&0\9&10&0\3&7&1\end{pmatrix}.

a) Identifique o tipo de cada matriz;

b) Encontre o Determinante de cada matriz;

c) Encontre a Matriz Adjunta de cada matriz;

d) Encontre a Inversa de cada matriz.

e) Que características possuem suas inversas?

f) É possível escrever uma forma especial para seus determinantes?

Questão 11.   Considere as Matrizes:

 

A=\begin{pmatrix}1&1&1\2&2&2\3&3&3\end{pmatrix};    B=\begin{pmatrix}1&2&5\2&4&1\3&6&8\end{pmatrix},    C=\begin{pmatrix}1&2&3\2&4&6\-1&0&3\end{pmatrix}

 

D=\begin{pmatrix}1&2&3\4&7&-5\&0&0\end{pmatrix},    M=\begin{pmatrix}1&2&5\2&4&6\3&6&8\end{pmatrix},     N=\begin{pmatrix}1&2&3\4&5&6\5&7&9\end{pmatrix}.

 

a) Identifique o tipo de cada matriz;

b) Encontre o Determinante de cada matriz;

c) Encontre a Matriz Adjunta de cada matriz;

d) Encontre a Inversa de cada matriz.

e) O que ocorre em cada caso?  Justifique.

Questão 12:  Determine se os vetores:

L_1=(1,2,3),     L_2=(4,5,6)  e      L_3=(2,1,0)

a)   são Linearmente Dependente (LD) ou Linearmente Independente (LI)?

b)   Caso seja LD, escreva uma combinação linear.

Questão 13:   Determine se os vetores são LD ou LI:

a)    L_1=(1,2,3,0),     L_2=(4,5,6,1)  e      L_3=(2,1,0,1)

b)    L_1=(1,2,3,1),     L_2=(4,5,6,1)  e      L_3=(2,1,0,1)

c)    L_1=(1,2,3,0),     L_2=(4,5,6,1)  e      L_3=(2,1,1,1)

Questão 14:   Considere os Sistema Lineares (SL):

 

I)   \left\{\begin{matrix}x_1+2x_2+3x_3&=&0\4x_1+5x_2+6x_3&=&1\2x_1+x_2&=&1\end{matrix}\right.

II)   \left\{\begin{matrix}x_1+2x_2+3x_3&=&1\4x_1+5x_2+6x_3&=&1\2x_1+x_2&=&1\end{matrix}\right.

III)   \left\{\begin{matrix}x_1+2x_2+3x_3&=&0\4x_1+5x_2+6x_3&=&1\2x_1+x_2+x_3&=&1\end{matrix}\right.

Para cada Sistema Linear, responda:

a) Qual o número de variáveis?

b) Escreva a matriz dos coeficiente A  e   a  matriz aumentada  A^*;

c) Encontre o Posto(A)  e  o  Posto(A^*);

d) Use o Teorema de Frobenius para classificar os Sistemas Lineares quanto às soluções.

Questão 15:   O sistema Linear AX=0 é chamado Sistema Linear Homogêneo

                  O Sistema Linear Homogêneo tem solução?  Use o Teorema de Frobenius para justificar sua resposta.

Última atualização em Qua, 30 de Setembro de 2009 17:49

30 de setembro de 2009 - Publicado por | Uncategorized

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