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Aulas de Matemática: Determinantes, Notas de estudo de Engenharia Informática

Nota de aula sobre determinantes de matrizes quadradas, incluindo definição, cálculos, propriedades e exercícios. Determinante de matrizes 2×2 e 3×3, aplicação no cálculo da área de triângulos no plano cartesiano.

Tipologia: Notas de estudo

Antes de 2010

Compartilhado em 01/09/2009

gabriel-munoz-de-freitas-mendonca-1
gabriel-munoz-de-freitas-mendonca-1 🇧🇷

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NOTA DE AULA 2
Temas abordados
Soma e Subtração de Matrizes
Multiplicação por um escalar
Produto de Matrizes
Propriedade das matrizes
Exercícios
Determinantes: Definição e Cálculos
Propriedades
Exercícios
Determinantes
É um número associado à uma matriz quadrada.
Coloca-se os elementos da matriz entre
BARRAS:
43
21
detA
43
21
A
=
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Representação
Como uma matriz QUADRADA pod e ter diferen tes ordens, o cálculo do
determinan te varia de matriz p ara matriz ( não há regra ún ica ). É extremamen te
fácil para matrizes 2
Χ
2 e 3
Χ
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Dada a matriz A:
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43
21
A
( )
43
21
Adet
=
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22.34.1Adet
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+
-
Determinante
Determinante 2
Χ
2
Determinante 3
Χ
3 (Sarrus)
Para calcularmos o determinante de uma matriz de
ordem 3
Χ
3, devemos repetir as duas primeiras
colunas à esquerda da última. Daí basta fazermos uma
série de 6 multiplicações, sendo 3 no sentido da
diagonal principal (entram positivamente) e 3 no
sentido da secundária (entram negativamente).
=
051
342
201
A
Dada a Matriz A:
O seu determinante será:
( )
051
342
201
Adet
=
51
42
01
( )
30.2.05.3.11.4.25.2.21.3.00.4.1Adet
=++=
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pf4

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NOTA DE AULA 2

Temas abordados

Soma e Subtração de MatrizesMultiplicação por um escalarProduto de MatrizesPropriedade das matrizesExercíciosDeterminantes: Definição e CálculosPropriedadesExercícios

D eterminantes

É um número associado à uma matriz quadrada. Coloca-se os elementos da matriz entre BARRAS:

detA

A  ⇒ =

Representação

Como uma matriz QUADRADA pode ter diferentes ordens, o cálculo do determinante varia de matriz para matriz ( não há regra única ). É extremamente fácil para matrizes 2 Χ 2 e 3 Χ 3 e complexo para as de maiores ordens.

Dada a matriz A: 

A

det A = det ( A) = 1. 4 − 3. 2 = − 2

+

- D eterminante D eterminante 2 Χ 2 Determinante 3 Χ 3 (S arrus ) Para calcularmos o determinante de uma matriz de ordem 3 Χ 3 , devemos repetir as duas primeiras colunas à esquerda da última. Daí basta fazermos uma série de 6 multiplicações, sendo 3 no sentido da diagonal principal (entram positivamente) e 3 no sentido da secundária (entram negativamente).

Dada a Matriz A: A

O seu determinante será:

det A =

det ( A) = 1. 4. 0 + 0. 3. 1 + 2. 2. 5 − 2. 4. 1 − 1. 3. 5 − 0. 2. 0 = − 3

Aplicação: O triângulo, no plano cartesiano, cujos vértices são dados pelos pontos A(xA, yA), B(xB, yB) e C(xC, yC) terá sua área dada por: x y 1 x y 1 x y 1 , sendo D 2

D

A

C C B B A A = = xA yA xA yA xB yB xB yB xC yC xC yC

Propriedade 1

O determinante de uma matriz quadrada é igual ao determinante de sua transposta

Exemplo:

4 6 2 3 4 1 2 det(A) = = − = − ( ) 4 6 2 2 4

det A t = = − = −

Propriedade 3

Se duas filas ( linhas ou colunas ) forem iguais ou proporcionais, então o determinante será nulo. = = 3 − 3 = 0 1 3 1 3 det(A)

Coluna 3 = 3.coluna 1

Ou

Linha 1 = linha 2

Propriedade 4

Para uma matriz triangular ( superior ou inferior ) o determinante será o produto da diagonal principal. 1 6 1 6 6 4 1 8 6 0 1 0 0 det(A)= =.. =

Propriedade 5

Se duas matrizes, A e B, são quadradas de mesma ordem, então: det (A.B) = det(A).det(B)       − − =             − = 15 65 5 7 5 15 0 4 5 3 2 1 A B A B .

..  

B

det( A.B)= det(A).det(B)= − 220

det( A )= 11 det( B)= − 20

A

det( A.B) = − 220 Propriedade 2 Ao trocarmos duas filas de posição (linha ou coluna), o determinante muda o sinal. Exemplo:

det(A) = = − = − (^ )^642 4 3 2 1 det B = = − = Trocou-se a coluna 1 com a coluna 2