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Exercicios Algebra Linear, Exercícios de Geometria Analítica e Álgebra Linear

Capitulo 1.7 do livro de exercicios de matrizes

Tipologia: Exercícios

2026

Compartilhado em 29/04/2026

ana-gabriella-baeta-neves-mendes
ana-gabriella-baeta-neves-mendes 🇧🇷

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1.7 Matrizes diagonais, triangulares e simétricas 71
EXEMPLO 6 O produto de uma matriz e sua transposta é uma matriz
simétrica
Seja A a matriz 2 3
Então
Observe que ATA e AAT são simétricas, como se esperava.
Adiante, neste texto, obteremos condições gerais sobre A sob as quais AAT e ATA são
invertíveis. Contudo, no caso especial em que A é quadrada, temos o seguinte resultado.
TEOREMA 1.7.5 Se A for uma matriz invertível, então AAT e ATA também serão inver-
tíveis.
Prova Como A é invertível, também AT é invertível, pelo Teorema 1.4.9. Assim, AAT e
ATA são invertíveis, por serem produtos de matrizes invertíveis.
Revisão de conceitos
Matriz diagonal
Matriz triangular inferior
Matriz triangular superior
Matriz triangular
Matriz simétrica
Aptidões desenvolvidas
Determinar se uma matriz diagonal é invertível sem fazer
contas.
Calcular mentalmente produtos matriciais envolvendo
matrizes diagonais.
Determinar se uma matriz é triangular.
Entender como a transposição afeta matrizes diagonais e
triangulares.
Entender como a inversão afeta matrizes diagonais e
triangulares.
Determinar se uma matriz é simétrica.
Conjunto de exercícios 1.7
Nos Exercícios 1–4, determine se a matriz dada é invertível.
1. 2.
3. 4.
Nos Exercícios 5–8, determine o produto por inspeção.
5.
6.
7.
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1.7 Matrizes diagonais, triangulares e simétricas 71

 E X E M P L O 6 O produto de uma matriz e sua transposta é uma matriz

simétrica

Seja A a matriz 2  3

Então

Observe que ATA e AAT^ são simétricas, como se esperava. 

Adiante, neste texto, obteremos condições gerais sobre A sob as quais AAT^ e ATA são

invertíveis. Contudo, no caso especial em que A é quadrada , temos o seguinte resultado.

TEOREMA 1.7.5 Se A for uma matriz invertível, então AAT^ e ATA também serão inver-

tíveis.

Prova Como A é invertível, também AT^ é invertível, pelo Teorema 1.4.9. Assim, AAT^ e

ATA são invertíveis, por serem produtos de matrizes invertíveis. 

Revisão de conceitos

  • Matriz diagonal
  • Matriz triangular inferior
  • Matriz triangular superior
  • Matriz triangular
  • Matriz simétrica

Aptidões desenvolvidas

  • Determinar se uma matriz diagonal é invertível sem fazer

contas.

  • Calcular mentalmente produtos matriciais envolvendo

matrizes diagonais.

  • Determinar se uma matriz é triangular.
  • Entender como a transposição afeta matrizes diagonais e

triangulares.

  • Entender como a inversão afeta matrizes diagonais e

triangulares.

  • Determinar se uma matriz é simétrica.

Conjunto de exercícios 1.

 Nos Exercícios 1–4 , determine se a matriz dada é invertível. 

 Nos Exercícios 5–8 , determine o produto por inspeção. 

72 Álgebra Linear com Aplicações

 Nos Exercícios 9–12 , encontre por inspeção A^2 , A ^2 e A  k (sendo k um inteiro qualquer). 

 Nos Exercícios 13–19 , decida se a matriz é simétrica. 

 Nos Exercícios 20–22 , decida por inspeção se a matriz é in- vertível. 

 Nos Exercícios 23–24 , encontre todos os valores das constan- tes desconhecidas que tornam a matriz A simétrica. 

 Nos Exercícios 25–26 , encontre todos os valores de x que tor- nam a matriz A invertível. 

 Nos Exercícios 27–28 , encontre uma matriz diagonal A que satisfaz a condição dada. 

29. Verifique o Teorema 1.7.1( b ) para o produto AB , com 30. Verifique o Teorema 1.7.1( d ) para as matrizes A e B do Exer- cício 29. 31. Em cada parte, verifique o Teorema 1.7.4 para a matriz dada.

(a) (b)

32. Seja A uma matriz simétrica n  n. (a) Mostre que A^2 é simétrica. (b) Mostre que 2 A^2  3 A  I é simétrica. 33. Prove que se ATA  A , então A é simétrica e A  A^2. 34. Encontre todas as matrizes diagonais A de tamanho 3  3 que satisfazem A^2  3 A  4 I  0. 35. Seja A  [ aij ] uma matriz n  n. Em cada caso, determine se A é simétrica. (a) aij  i^2  j^2 (b) aij  i^2  j^2 (c) aij  2 i  2 j (d) aij  2 i^2  2 j^3 36. Usando sua experiência com o Exercício 35, projete um teste geral que possa ser aplicado a uma fórmula para aij para deter- minar se A  [ aij ] é simétrica. 37. Dizemos que uma matriz quadrada A é antissimétrica se AT^   A. Prove cada afirmação dada. (a) Se A for uma matriz antissimétrica invertível, então A ^1 é antissimétrica. (b) Se A e B são antissimétricas, então também o são AT , A  B , A  B e kA , com qualquer escalar k. (c) Toda matriz quadrada A pode ser expressa como a soma de uma matriz simétrica e uma matriz antissimétrica. [ Suges- tão : observe a identidade .]

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