Exercícios
-
Calcular a inversa da matriz
Solução -
Calcule a inversa da matriz
Depois faça e mostre que é igual a identidade
Solução -
Calcule a inversa da matriz
Depois faça e mostre que é igual a identidade
Solução -
Encontre a inversa de
Solução -
Sabendo que a matriz
é invertível, calcule a inversa de Solução -
Considere a matriz
i- Determine os valores de que tornam a matriz invertível
Solução
ii- Calcule o determinante de e de para cada que torna invertível.
iii- Ache a inversa de para o caso . -
Dada a matriz
Determinar
i- Inversa de
ii- Determinante de e de
Solução -
Calcular o determinante da matriz
cujas entradas são da forma para , números reais quaisquer para todo .
Solução -
Calcule o determinante de
Solução -
Calcule o determinante de
A matriz , é invertível? Justifique.
Solução -
Calcule o determinante de
A matriz , é invertível? Justifique.
Solução -
Seja a matriz cuja entrada na posição é , o maior entre e , para todo e . Calcule e conclua se é ou não invertível.
Solução -
Calcule o determinante da matriz
Solução -
Considere a matriz , que depende do parámetro dada por
Determinar
a) para quais valores de a matriz é invertível.
b) a inversa de para o caso
Solução -
Considere a matriz, que depende do parámetro ,
a) Determinar, para quais valores reais de a matriz é invertível.
b) Calcular a inversa, para o caso usando a matriz adjunta e para , utilizando operações elementares nas linhas.
Solução -
Determinar para quais valores reais de a seguinte matriz
é invertível.
Solução -
Calcule o determinante da matriz
Solução -
Calcule o determinante da matriz
Determine para quais valores de a matriz é invertível.
Solução -
Considere a matriz
Calcule , e .
Solução -
Considere o sistema linear que depende de um parámetro
Determine o conjunto solução para os diferentes valores de
Solução -
Considere o sistema linear
a) Determine os valores de para os quais o sistema tem solução única.
b) Determine o conjunto solução para
c) Determine o conjunto solução para
d) Determine o conjunto solução para
Solução -
Considere o sistema linear
que depende de um parâmetro
a)Determine os valores de para os quais o sistema tem solução única e ache a solução.
b) Determine o conjunto solução para
c) Determine o conjunto solução para
d) Determine o conjunto solução para
Solução -
Considere o sistema linear nas três variáveis dado por
Determine para quais valores de e o sistema
a) tem solução única;
b) tem infinitas soluções
c)n\~ao tem solução.
Solução -
Considere o sistema linear nas três variáveis
Determinar os valores de o sistema tem: solução única, infinitas soluções ou nenhuma solução.
Nos casos onde tiver solução, resolver o sistema.
Solução -
Considere o sistema linear nas três variáveis
i) Determinar os valores de e para os quais o sistema tem: solução única, infinitas soluções ou nenhuma solução
ii) Nos casos onde tiver solução, resolver o sistema.
Solução -
Considere o sistema linear
com 3 equações e 3 variáveis. Determinar os valores de para os quais o sistema tem:
a) Solução única;
b) Várias soluções;
c) Nenhuma solução.
d) Nos casos a) e b), resolver o sistema.
Solução -
Dado , considere o sistema
a) Determine os valores de para os quais o sistema tem: solução única, infinitas soluções, nenhuma solução.
Solução
b) Encontre o conjunto solução em cada caso que o sistema é solúvel. -
Sendo
determine os valores de para que o sistema tenha uma, nenhuma ou infinitas soluções.
Solução -
Considere o sistema
a) Escreva o sistema acima na forma matricial e determine a matriz .
b) Usando o método de Gauss-Jordan de linha equivalência encontre a forma escalonada reduzida (ou forma escada) da matriz aumentada do sistema.
c) Determine as variáveis livres da solução geral do sistema.
d) Escreva a solução geral desse sistema.
Solução -
Considere o sistema linear que depende de um parámetro
Determine os valores de para que o sistema tenha solução única, infinitas soluções ou seja sem solução. Resolva o sistema para .
Solução -
Verificar se as afirmações abaixo são verdadeiras ou falsas.
a) Seja um sistema linear com equações e variáveis. Seb) Toda matriz é produto de matrizes elementares.
c) Seja uma matriz tal que , então é invertível.
d) Se e são matrizes , então .
Solução -
Determine se o conjunto de vetores a seguir são linearmente independentes. Justifique.
a) com , e para e .
b) com , , para e , e .
c) com e .
d) com e .
e) com e .
Solução -
Determine se o conjunto de vetores a seguir é linearmente independente ou não. Justifique.
a) com , e para e .
b) com , , para e , e .
c) com e .
d) com e
e) com e
Solução -
Faça o produto escalar para os seguintes casos. Também ache o cosseno do ângulo formado pelos vetores.
a) , para e .
b) , , para e
c) e para e .
d) e .
Solução -
Faça o produto escalar para os seguintes casos. Também ache o cosseno do ângulo formado pelos vetores.
a) , para e .
b) , , para e .
c) e para e .
d) e .
Solução -
Determine a área do triângulo , onde , e das seguintes formas:
i- Utilizando produto vetorial.
ii- Calculando pela fórmula
Solução -
Verificar se as afirmações abaixo são verdadeiras ou falsas.
a) Os pontos são coplanares.
b) Sejam e três vetores no espaço tais que , então Solução -
Considere dois vetores e tais que e o ângulo entre e é . Determine, como combinação linear de e
a) Um vetor tal que e
b) Um vetor tal que e
(este é o ex. 3.2.16 do Livro Matrizes, vetores e Geometria Analítica de Reginaldo Santos).
Solução -
Sejam e dois vetores que satisfazem
Considere . Calcule
Solução -
Sejam
e considere o triângulo . Determine o ponto de forma tal que e seja paralelo a . Solução -
Considere
onde , e . Calcule
- ,
- ,
- ,
- ,
- ,
-
Solução -
Considere as retas , de equações
Ache um ponto e um vetor e um ponto e um vetor . Prove que elas são reversas de três formas diferentes
1- Mostrando que .
2- Mostrando é linearmente independente e que .
3- Mostrando que é linearmente independente.
Solução Considere um paralelogramo de com vertices em . Determine
a) o plano que contém ,
b) o ponto , e verifique que ,
c) a área do triângulo utilizando produto vetorial,
d) a área do triângulo utilizando a fórmula onde a base é dada pelo segmento .
Solução-
Considere as retas
Determine se são reversas, paralelas ou concorrentes e o ângulo entre elas. Caso sejam reversas ou paralelas ache a distância entre elas.
Solução -
Achar a interseção dos planos
Solução -
Considere o plano
e o ponto . Ache a equação simétrica da reta paralela ao plano e que passa pelo ponto , simétrico a em relação ao plano e é perpendicular ao vetor
Solução Considere as retas
Determine:
a) se são iguais, paralelas, concorrentes ou reversas,
b) a distância entre elas,
c) o ângulo entre elas.
Solução-
As retas e são dadas por
a) Encontrar a distância entre as retas e e mostrar que as duas retas são reversas.
b) Encontrar as equações dos planos paralelos e , tais que está contida em e está contida em .
c) Encontrar o ângulo entre as retas e
Solução -
As retas e são dadas por
a) Encontrar a distância entre as retas e e mostrar que as duas retas são reversas.
b) Encontrar a equação paramétrica da reta , concorrente com ambas retas e , e paralela ao vetor .
Solução -
Achar a equação da reta que intersepta as retas
e e é perpendicular a ambas. Solução Dados quatro vértices, , , , e de um paralelepípedo,
a) Encontrar a equação do plano que contém os vértices , , e .
b) Encontrar a equação do plano que contém os vértices , , e .
c) Encontrar a equação da reta que passa pelos vértices e .
d) Encontrar as coordenadas dos pontos e .
Solução-
Encontrar equações paramétricas assim como uma equação linear que descreva os planos e que contém a reta definida por
e tais que e .
b) Encontre o ângulo entre os dois planos e .
Solução Dados o plano
e o ponto , encontre
a) a distância de a .
b) a equação da reta que passa por e é ortogonal a .
c) o ponto em de forma que a distância de a seja igual a distândica de a
SoluçãoAs retas e são dadas por:
a) Mostrar que e são reversas.
b) Encontrar os planos e tais que: , e {\'e} paralelo a .
c) Encontrar a distância entre os planos e do item anterior.
d) Encontrar os pontos em e em tais que a reta que passa por e seja perpendicular a e a .
SoluçãoEncontrar a equação do plano que é perpendicular a cada um dos planos
e contém o ponto .
Solução
a) Encontre equações paramétricas assim como uma equação linear que descrevam o plano contendo os pontos
b) Encontre a interseção do plano do item (a) com a reta determinada por
c) Determine o cosseno do ângulo formado pela reta e o plano dos itens anteriores.
SoluçãoDetermine se os seguintes pontos do são coplanares:
SoluçãoConsidere a reta que passa por e tem como vetor diretor, assim como a reta dada por
1) Encontre os pontos de e que satisfazem .
2) Encontre as projeções ortogonais da origem em e . (A projeção ortogonal de um ponto em uma reta é a interseção de com a reta que contém e intersecta ortogonalmente.)
3) Encontre equações lineares dos planos e que contém e , respectivamente, e satisfazem .
SoluçãoConsidere os planos
e a reta Determine
i- a reta
ii-
iii- se existe um plano que contém as retas e .
Solução-
Considere o plano de equação
e o ponto . Determine o ponto que é simétrico a em relação ao plano.
Solução -
Determine o valor de para que os pontos
sejam coplanares.
Solução Considere a cônica de equação
Faça uma translação de coordenadas de forma tal que no novo sistema a equação da cônica acima esteja na forma canônica. Identifique a cônica e determine seus focos e vértices. Faça um esboço do gráfico.
Solução-
Seja o lugar geométrico dos pontos do plano cujas coordenadas e satisfazem
a) Qual é o tipo de cônica ? Encontrar novas coordenadas para escrever a equação de na forma canônica.
b) Encontrar os focos, os vértices e a excentricidade de nas coordenadas e . No caso de hipérbole, encontrar também as equações das assíntotas em e .
Fazer um esboço do gráfico da cônica .
Solução Seja o lugar geométrico dos pontos no plano cujas coordenadas satisfazem a equação
a) Determinar que tipo de cônica é . Escrever a equação canônica de .
b) Encontrar os focos, a excentricidade e os vértices de . Se for hipérbole, encontrar as equações das assíntotas de .
SoluçãoConsidere a cônica de equação
Determine
a) se é elipse, hipêrbole ou parábola,
b) focos, vértices e assíntotas (se houver) no sistema de coordenadas ,
c) exentricidade,
d) um esboço do gráfico.
SoluçãoConsidere a cônica de equaçao
- Identifique a cônica.
- Faça as mudanças de coordenadas necessárias para levar a equação da cônica a uma forma canônica.
- Determine focos, vértices e assíntotas (se houver) no sistema de coordenadas
Solução-
Considere a parábola de equação
Determine Foco, Vértice e reta diretriz. Faça um esboço da mesma contendo os dados achados.
Solução -
Considere uma rotação de coordenadas de um sistema para um sistema em que para algúm .
- Quais são as coordenadas, no sistema , do ponto que no sistema tem coordenadas .
- Qual é a equação, no sitema , da reta que no sistema tem por equação .
Solução Determine, em cada caso, a rotação de coordenadas do sistema a um novo sistema de coordenadas segundo corresponda. \begin{itemize}
- O ponto , que no sistema tem coordenadas , no novo sistema de coordenadas esteja na parte negativa do eixo .
- O ponto , que no sistema tem coordenadas , no novo sistema de coordenadas esteja na parte positiva do eixo .
Solução-
Considere a cônica de equação
Determine os focos e vértices. Com essa informação faça um esboço da cônica.
Solução Utilize a rotação dos eixos para achar a equação canônica da cônica de equação
Encontre a sua exentricidade.
SoluçãoConsidere a cônica de equação
- Identifique a c\^onica.
- Faça as mudanças de coordenadas necessárias para levar a equação da cônica a uma forma canônica.
- Determine focos, vértices e assíntotas (se houver) no sistema de coordenadas
Solução-
Seja o lugar geométrico dos pontos do plano cujas coordenadas e satisfazem
Encontrar as mudanças consecutivas das coordenadas que levam à forma canônica e identificar a cônica .
Solução Considere a cônica de equação
Determine
a) se é elipse, hipérbole ou parábola,
b) focos, vértices e assíntotas (se houver) no sistema de coordenadas ,
c) exentricidade,
d) uma parametrização da curva.
SoluçãoSeja o lugar geométrico dos pontos do plano cujas coordenadas e satisfazem
a) Identificar a cônica .
b) Encontrar as mudanças consecutivas das coordenadas que levam à forma canônica.
c) Encontrar a excentricidade de . Encontrar também as coordenadas dos focos, dos vértices e as equações das assíntotas (se aplicável) no sistema .
SoluçãoSeja a curva do plano constituída dos pontos que satisfazem a equação
(a) Encontre a forma canônica (ou reduzida) de .
(b) Encontre as coordenadas do(s) foco(s) da curva em relação ao sistema de eixos .
(c) Esboce o desenho da curva no sistema de eixos .
Solução-
Seja o lugar geométrico dos pontos do plano cujas coordenadas e satisfazem
a) Encontrar as mudanças consecutivas das coordenadas que levam à forma canônica e identificar a cônica .
b) Determine excentricidade, vértices, focos e assíntotas (se houver)
Solução -
Ache vértices e focos da cônica de coordenadas polares
Solução Considere a cônica de equação dada em coordenadas polares por
Ache os vértices e focos em coordenadas polares e cartesianas de duas formas diferentes:
a- Estudando a equação em coordenadas polares.
b- Transformando as equações a coordenadas cartesianas e estudando a cônica por meio de uma rotação e traslação.
SoluçãoConsidere a cônica de equação dada em coordenadas polares por
Ache os vértices e focos em coordenadas polares e cartesianas de duas formas diferentes:
a- Estudando a equação em coordenadas polares.
b- Transformando as equações a coordenadas cartesianas e estudando a cônica por meio de uma rotação e traslação.
SoluçãoConsidere a cônica cuja equação em coordenadas polares é dada por
Determine
i) tipo de cônica
ii) a equação da cônica em coordenadas cartesianas.
Solução
(a) Encontre as coordenadas polares do ponto .
(b) Determine as coordenadas cartesianas de todos os pontos que estão sobre uma reta paralela ao eixo polar a unidades dele.
(c) Reescreva a equação em coordenadas polares.
(d) Reescreva a equação em coordenadas cartesianas.
Solução-
a) Determine a superfície cônica, com vértice na origem, obtida a partir da curva definida por
b) Encontre uma parametrização dela.
Solução -
Mostre que
determina a equação de uma superfície cilíndrica e determine uma equação da curva diretriz e um vetor paralelo com a reta geratriz.
Solução Considere a superfície de revolução obtida de rotacionar a curva
no plano ao redor do eixo Determinar
i- a equação da superfície em coordenadas cartesianas.
ii- a equação da superfície em coordenadas cilíndricas.
iii- a equação da superfície em coordenadas esféricas.
Solução-
Encontrar a equação da superfície cilíndrica determinada pelo vetor e a curva diretriz
Solução
(a) Determine a equação da superfície cilíndrica com curva diretriz e vetor paralelo as retas geratrizes .
(b) Dada a equação da curva diretriz determine a equação da superfície cônica que tem vértice na origem
(c) Mostre que a equação representa uma superfície de revolução e ache uma parametrização dela.
SoluçãoEncontrar a equação (em coordenadas cartesianas) da superfície cilíndrica com curva diretriz
no plano e retas geratrizes paralelas ao vetor
SoluçãoSeja o conjunto dos pontos no espaço cujas coordenadas cartesianas , , satisfazem a equação
a) Determinar que tipo de superfície é .
b) Escrever a equação de em coordenadas esféricas, escolhendo adequadamente o polo e os eixos.
Solução-
Seja o conjunto dos pontos no espaço cujas coordenadas cartesianas satisfazem a equação
a) Determinar que tipo de superfície quádrica é dada por , encontrando a mudança de coordenadas que levam a equação canônica.
b) Determinar que tipo de cônica obtemos intersecando com o plano .
c) Escrever a equação de em coordenadas esféricas.
Solução Seja a superfície com equação (em coordenadas cartesianas)
Determinar equações paramétricas para a superfície .
Solução