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Verificar, utilizando a definição, se os vetores dados são autovetores das correspondentes matrizes:
a) v = (−2, 1),
(
2 2
1 3
)
. R.: Sim
b) v = (1, 1, 2),
 1 1 10 2 1
0 2 3
. R.: Sim
c) v = (−2, 1, 3),
 1 −1 02 3 2
1 2 1
. R.: Não


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Testando o Conhecimento

há 2 anos

Respostas

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há 6 meses

Para verificar se um vetor \( v \) é um autovetor de uma matriz \( A \), precisamos checar se existe um escalar \( \lambda \) tal que \( A \cdot v = \lambda \cdot v \). Vamos analisar as alternativas: a) Para \( v = (-2, 1) \) e a matriz \( A = \begin{pmatrix} 2 & 2 \\ 1 & 3 \end{pmatrix} \): - Calculando \( A \cdot v \): \[ A \cdot v = \begin{pmatrix} 2 & 2 \\ 1 & 3 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} -2 \\ 1 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 2 \cdot (-2) + 2 \cdot 1 \\ 1 \cdot (-2) + 3 \cdot 1 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} -4 + 2 \\ -2 + 3 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} -2 \\ 1 \end{pmatrix} \] - Isso é igual a \( -1 \cdot v \), então \( v \) é um autovetor com \( \lambda = -1 \). Portanto, a resposta está correta: Sim. b) Para \( v = (1, 1, 2) \) e a matriz \( A = \begin{pmatrix} 1 & 1 & 1 \\ 0 & 2 & 1 \\ 0 & 0 & 3 \end{pmatrix} \): - Calculando \( A \cdot v \): \[ A \cdot v = \begin{pmatrix} 1 & 1 & 1 \\ 0 & 2 & 1 \\ 0 & 0 & 3 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 1 \\ 1 \\ 2 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 1 \cdot 1 + 1 \cdot 1 + 1 \cdot 2 \\ 0 \cdot 1 + 2 \cdot 1 + 1 \cdot 2 \\ 0 \cdot 1 + 0 \cdot 1 + 3 \cdot 2 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 4 \\ 4 \\ 6 \end{pmatrix} \] - Isso não é um múltiplo escalar de \( v \), então a resposta está incorreta: Não. c) Para \( v = (-2, 1, 3) \) e a matriz \( A = \begin{pmatrix} 1 & -1 & 0 \\ 2 & 3 & 2 \\ 1 & 2 & 1 \end{pmatrix} \): - Calculando \( A \cdot v \): \[ A \cdot v = \begin{pmatrix} 1 & -1 & 0 \\ 2 & 3 & 2 \\ 1 & 2 & 1 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} -2 \\ 1 \\ 3 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 1 \cdot (-2) + (-1) \cdot 1 + 0 \cdot 3 \\ 2 \cdot (-2) + 3 \cdot 1 + 2 \cdot 3 \\ 1 \cdot (-2) + 2 \cdot 1 + 1 \cdot 3 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} -2 - 1 \\ -4 + 3 + 6 \\ -2 + 2 + 3 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} -3 \\ 5 \\ 3 \end{pmatrix} \] - Isso também não é um múltiplo escalar de \( v \), então a resposta está incorreta: Não. Resumindo: - a) Sim - b) Não - c) Não Portanto, a resposta correta para a alternativa a) é Sim.

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há 2 anos

Para verificar se um vetor é autovetor de uma matriz, é necessário multiplicar a matriz pelo vetor e verificar se o resultado é um múltiplo escalar do vetor original. a) Para a matriz dada, temos: ``` [ 2 2 ] [ -2 ] [ -6 ] [ 1 3 ] x [ 1 ] = [ -1 ] ``` Logo, temos que: ``` [ -6 ] [ -2 ] [ -3 ] [ -1 ] = [ 1 ] = [ 1 ] * [ -2, 1 ] ``` Portanto, o vetor v = (-2, 1) é um autovetor da matriz dada. b) Para a matriz dada, temos: ``` [ 1 1 1 ] [ 1 ] [ 12 ] [ 0 2 3 ] x [ 1 ] = [ 6 ] [ 2 1 0 ] [ 2 ] [ 5 ] ``` Logo, temos que: ``` [ 12 ] [ 1 ] [ 12/1 ] * [ 1, 1, 2 ] [ 6 ] = [ 2 ] = [ 6/2 ] [ 5 ] [ 1 ] [ 5/1 ] ``` Portanto, o vetor v = (1, 1, 2) é um autovetor da matriz dada. c) Para a matriz dada, temos: ``` [ 1 -1 0 ] [ -2 ] [ 2 ] [ 2 3 2 ] x [ 1 ] = [ 11 ] [ 1 2 1 ] [ 3 ] [ 5 ] ``` Logo, temos que: ``` [ 2 ] [ -2 ] [ -1 ] * [ -2, 1, 3 ] [ 11 ] = [ 1 ] ≠ [ 5 ] [ 5 ] [ 3 ] [ 3 ] ``` Portanto, o vetor v = (-2, 1, 3) não é um autovetor da matriz dada.

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Os vetores v1 = (1, 1) e v2 = (2,−1) são autovetores de um operador linear T : R2 → R2, associados aos autovalores λ1 = 5 e λ2 = −1, respectivamente. Determinar a imagem do vetor v = (4, 1) por esse operador. R.: (8, 11)


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Quais são os autovalores e autovetores da matriz identidade? R.: λ = 1, todos os vetores do espaço com exceção do vetor nulo


a) λ = 1, todos os vetores do espaço com exceção do vetor nulo
b) λ = 0, todos os vetores do espaço

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Seja T : R2 → R2 uma transformação linear que dobra o comprimento do vetor u = (2, 1) e triplica o comprimento do vetor v = (1, 2), sem alterar as direções nem inverter os sentidos.
a) Calcular T (0, 3). R.: (2, 10)
b) Determinar T (x, y). R.: T (x, y) = (5/3x+ 2/3y,−2/3x+ 10/3y)
c) Qual a matriz do operador T na base {(2, 1), (1, 2)}. R.:
(
2 0
0 3
)


Seja TR2 → R2 o operador linear definido por
T (x, y) = (7x− 4y,−4x+ y)
a) Determinar uma base do R2 em relação à qual a matriz do operador T é diagonal. R.: {(−2, 1), (1, 2)}
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(
9 0
0 −1
)


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