Aula 01 – Matrizes
Vamos supor que uma pizzaria ofereça 4 tipos de pizzas de A até E com 3 tamanhos diferentes, P, M e G. Para facilitar, o proprietário monta uma tabela de valores como segue:
A tabela nos mostra rapidamente os valores com tipo e tamanho das pizzas. A parte destacada na tabela, em matemática, podemos representar por uma Matriz.
Na horizontal temos as linhas e na parte vertical as colunas da matriz, que nesse caso, 4×3, ou seja, 4 linhas e 3 colunas.
Formalmente, temos que:
“Denomina-se Matriz do tipo m×n (m por n), toda tabela composta por m.n elementos, distribuídos em m linhas e n colunas.”
Formas de representação de uma matriz:
ou
ou
A representação geral de um elemento matricial é da forma: aij, onde, i representa as linhas e j as colunas.
Exemplo:
Represente, de forma geral, uma matriz M contendo 3 linhas e 2 colunas:
Classificação das Matrizes
De acordo com a quantidade de linhas e/ou colunas, as matrizes podem ser classificadas em:
- m ≠ n ⇨ matriz retangular do tipo m×n
- m = n ⇨ matriz quadrada de ordem n
- m = 1 ⇨ matriz linha
- n = 1 ⇨ matriz coluna
- m = n = 1 ⇨ matriz unitária
Há um interesse especial nas matrizes quadradas, que futuramente serão utilizadas para o estudo dos Determinantes.
Dada uma matriz quadrada A de ordem n, denomina-se:
- Diagonal Principal a composição dos elementos com i = j
- Diagonal Secundária a composição dos elementos ain, a2(n-1), …, an1
Graficamente, para exemplificar, vamos utilizar uma matriz quadrada de ordem 3:
Igualdade entre Matrizes
Condição de igualdade: para duas ou mais matrizes serem iguais, necessariamente elas têm que ser do mesmo tipo.
Duas matrizes A e B são iguais se e somente se, os elementos correspondentes das duas matrizes são iguais.
Simbolicamente, sendo aij ∈ A e bij ∈ B, temos que:
A = B ⇨ aij = bij
Exercícios Resolvidos
01 – (FisMática) Dadas a matrizes quadradas A e B definidas abaixo, quais os valores de x e y para que se tenha A = B?
e
Resolução:
Para as matrizes serem iguais os termos correspondentes têm que ser iguais, ou seja:
2 + x = – 3 ⇨ x = – 3 – 2 ⇨ x = – 5
6 = 2y ⇨ y = 6/2 ⇨ y = 3
02 – (ENEM) Um professor aplica, durante os cinco dias úteis de uma semana, testes com quatro questões de múltipla escolha a cinco alunos. Os resultados foram representados na matriz.
Nessa matriz os elementos das linhas de 1 a 5 representam as quantidades de questões acertadas pelos alunos Ana, Bruno, Carlos, Denis e Érica, respectivamente, enquanto que as colunas de 1 a 5 indicam os dias da semana, de segunda-feira a sexta-feira, respectivamente, em que os testes foram aplicados.
O teste que apresentou maior quantidade de acertos foi o aplicado na
a) segunda-feira.
b) terça-feira.
c) quarta-feira.
d) quinta-feira.
e) sexta-feira.
Resolução:
As colunas representam os dias da semana, enquanto as linhas as notas de cada aluno.
Portanto, para sabermos o total de pontos atingido pelos alunos em cada dia de prova, basta somar os valores de cada coluna.
Segunda-feira: 3 + 3 + 2 + 3 + 0 = 11
Terça-feira: 2 + 2 + 2 + 2 + 2 = 10
Quarta-feira: 0 + 4 + 2 + 4 + 0 = 10
Quinta-feira: 1 + 1 + 3 + 1 + 4 = 10
Sexta-feira: 2 + 2 + 2 + 0 + 4 = 10
Resposta: alternativa a
03 – (IFAL) A matriz Aij(2×3) tem elementos definidos pela expressão aij = i3 – j2. Portanto, a matriz A é
a) b)
c)
d) e)
Resolução:
Para calcularmos a matriz, basta substituir os valore de i e de j na expressão: aij = i3 – j2.
Assim sendo, temos que:
Resposta: alternativa a