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GEOMETRIA ANALÍTICA E ALGEBRA LINEAR Prof. Bruna Fabris Unochapecó 1 CONCEITOS A SEREM ABRODADOS Matrizes e operações com Matriz Determinantes Sistemas de equações lineares 2 Frequentemente encontramos em jornais, revistas e também na internet, informações organizadas numericamente em forma de tabelas, ou seja, com linhas e colunas. Veja um caso na Tabela 1.1, por exemplo: Fonte: Livro Geometria Analítica e Álgebra vetorial - Leonardo Alcântara Portes Cláudia Marques de Oliveira Farias 3 Suponha que você seja proprietário de uma confeitaria e que no dia a dia ocorram diversas situações que necessitem de um tratamento de informações de maneira organizada para facilitar a gestão dos negócios. Para saber que preços serão repassados ao consumidor final, você decidiu investigar seus custos por meio de matrizes para estabelecer preços e obter os lucros desejados. Fonte: Livro Geometria Analítica e Álgebra vetorial - Leonardo Alcântara Portes Cláudia Marques de Oliveira Farias 4 Suponha que você seja proprietário de uma confeitaria e que no dia a dia ocorram diversas situações que necessitem de um tratamento de informações de maneira organizada para facilitar a gestão dos negócios. Para saber que preços serão repassados ao consumidor final, você decidiu investigar seus custos por meio de matrizes para estabelecer preços e obter os lucros desejados. A partir das informações anteriores, como determinar a matriz que registra o custo de cada receita? Fonte: Livro Geometria Analítica e Álgebra vetorial - Leonardo Alcântara Portes Cláudia Marques de Oliveira Farias 5 CONCEITO E APLICAÇÕES DE MATRIZES Engenharia Cálculo de Estruturas. Circuitos Elétricos Com putação Gráfica Transformações geométricas. Econom ia Análise de mercado. Definição: Uma matriz é uma tabela de números organizada em linhas e colunas. https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma MATRIZES: DEFINIÇÃO E OPERAÇÕES Matrizes são tabelas que representam informações numéricas. É necessário conhecimento da matemática básica. 1 Linhas Organização horizontal. 2 Colunas Organização vertical. 3 Tabelas Representação de dados. https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Sejam m e n números naturais não nulos, ou seja, diferentes de zero. Uma matriz m× n (lê-se: m por n) e uma tabela de m⋅n números reais, com m linhas (fileiras horizontais) e n colunas (fileiras verticais). Observe alguns exemplos de matrizes: A = (1 0 2) e uma matriz 1× 3 ; REPRESENTAÇÕES 8 Um elemento da matriz A é representadopor aij. O índice i se refere à linha e o índice j à coluna. Linha (i) Posição horizontal. Coluna (j) Posição vertical. Fonte imagem: Slides, Geometria Analítica e Álgebra vetorial, Anhanguera (2023) REPRESENTAÇÃO DE UMA MATRIZ https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma EXEMPLO DE MATRIZ Fonte: Slides, Geometria Analítica e Álgebra vetorial, Anhanguera (2023) 10 EXEMPLO DE MATRIZ Fonte: Slides, Geometria Analítica e Álgebra vetorial, Anhanguera (2023) 11 EXEMPLO DE MATRIZ Fonte: Slides, Geometria Analítica e Álgebra vetorial, Anhanguera (2023) 12 TIPOS ESPECIAIS DE MATRIZES Algumas matrizes merecem destaque por suas características especiais. 1 Matriz Linha Uma única linha. 2 Matriz Coluna Uma única coluna. 3 Matriz Nula Todos os elementos são zero. 4 Matriz Quadrada Número de linhas igual ao de colunas. https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma DIAGONAL PRINCIPAL Em uma matriz quadrada de ordem 3, os elementos a11, a22 e a33 determinam a diagonal principal. A diagonal secundária é formada pelos elementos a13, a22 e a31. Diagonal Principal Elementos a11, a22, a33. Diagonal Secundária Elementos a13, a22, a31. Fonte: Slides, Geometria Analítica e Álgebra vetorial, Anhanguera (2023) https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma MATRIZ TRANSPOSTA A matriz transposta de uma matriz AAA é obtida trocando suas linhas por colunas. Fonte: Slides, Geometria Analítica e Álgebra vetorial, Anhanguera (2023) https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma IGUALDADE DE MATRIZ Para que a matriz seja igual, os elementos tem que ser iguais. Fonte: Slides, Geometria Analítica e Álgebra vetorial, Anhanguera (2023) https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma MATRIZ IDENTIDADE A matriz identidade é um tipo especial de matriz quadrada em que todos os elementos da diagonal principal são 1 e todos os demais elementos são 0. https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma OUTROS TIPOS DE MATRIZ Matriz diagonal é uma matriz quadrada em que os únicos elementos não nulos estão na diagonal. Matriz simétrica é uma matriz quadrada em que os elementos situados simetricamente em relação à diagonal são iguais. https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Matriz anti-simétrica é uma matriz quadrada em que os elementos situados simetricamente em relação à diagonal são opostos. Na matriz anti-simétrica a diagonal é nula. Matriz triangular superior é uma matriz quadrada onde todos os elementos abaixo da diagonal são nulos. OUTROS TIPOS DE MATRIZ https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Matriz triangular inferior é uma matriz quadrada onde todos os elementos acima da diagonal são nulos. Matriz oposta de uma matriz AAA é simplesmente a matriz −A-A−A, obtida trocando o sinal de todos os seus elementos. OUTROS TIPOS DE MATRIZ https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma RESUMO DA AULA As matrizes são estruturas numéricas que modelam e simplificam operações em diversas áreas do conhecimento. Elas são organizadas em linhas e colunas e representadas por índices i (linha) e j (coluna). Podem ser classificadas em diferentes tipos, como: Quadrada: número de linhas igual ao número de colunas. Nula: todos os elementos são iguais a zero. Linha: possui apenas uma linha. Coluna: possui apenas uma coluna. Diagonal: matriz quadrada em que apenas os elementos da diagonal principal podem ser diferentes de zero. Identidade: matriz diagonal com todos os elementos da diagonal principal iguais a 1. 21 EXERCÍCIOS Determine a, b, c e d para que se tenha A = B . Determine a matriz transposta de A Escreva a matriz A =(aij)2×3, em que aij= 2i +j . Determine a matriz A=(aij)3×2, em que aij = i+3j, e sua matriz transposta. 22