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Sistema linear por matrix

Sistema linear por matrix

Mensagempor benni » Ter Mai 17, 2011 15:41

Resolva o sistema de equações linear:
\begin{vmatrix}
   8 & -5 & 2\\ 
   3 & -1 & 1\\     
   1 &  2 & 1\\
\end{vmatrix} . \begin{pmatrix}
   x &   \\ 
   y &   \\
   z &   \\
\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}
   0 &  \\ 
   0 &  \\
   0 &  \\ 
\end{pmatrix}

e discuta o significado geométrico do conjunto solução, se exixtir.
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Re: Sistema linear por matrix

Mensagempor carlosalesouza » Ter Mai 17, 2011 17:50

Primeiramente, encontramos a Determinante.

Para isso, reproduzimos as 2 primeiras colunas à direita:

\begin{vmatrix}
8 & -5 & 2 & 8 & -5\\ 
3 & -1 & 1 & 3 & -1 \\ 
1 &  2 & 1 & 1 &  2 
\end{vmatrix}

E somamos o produto das diagonais para a direita e subtraímos o das diagonais para a esquerda:
\\
D = 8.(-1).1+(-5).1.1+2.3.2 - 2(-1).1 - 8.1.2 - (-5).3.1\\
D = -8 - 5 + 12 + 2 - 16 + 15 \\
D = 29 - 29\\
D = 0

A Determinante é 0...

Substituindo a primeira coluna da matriz pela coluna depois da igualdade, neste caso, 0, 0 e 0, teremos a Dx, substituindo a segunda, teremos Dy e a terceira nos dará Dz...

Com isso, sabemos que x = \frac{Dx}{D},y=\frac{Dy}{D},z=\frac{Dz}{D}

Entretanto, como sabemos que D = 0 e que 0 não é um divisor válido, logo, não existe conjunto solução...
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Re: Sistema linear por matrix

Mensagempor MarceloFantini » Ter Mai 17, 2011 19:37

Pelo contrário, o conjunto solução é infinito. Veja que se fizermos x=y=z=0, já temos uma solução. Neste caso, o sistema é possível e indeterminado, pois existem inúmeras soluções.
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Re: Sistema linear por matrix

Mensagempor carlosalesouza » Qua Mai 18, 2011 00:11

Isso mesmo... rs foi gafe minha... estava saindo quando comecei a responder ao topico e acabei fazendo um serviço mal feito... rs

Depois pensei a respeito e vi meu erro... dai fiquei pensando... tenho que voltar pra casa pra responder certo aquele tópico... rs

O principal erro é que, apesar de D ser 0, que não pode ser divisor, Dx = Dy = Dz = 0, ou seja, teríamos 0/0, que cai em uma indeterminação...

Um abraço
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Re: Sistema linear por matrix

Mensagempor benni » Qua Mai 18, 2011 13:00

Obrigado pessoal pela ajuda, mas pensei assim
fiz a matriz aumentada adicionando a coluna do zero e por consequencia qualquer métodode resolução ira resultar em x = 0 , y = 0 e z = 0
como Det(A) = -12
Um sistema linear é homogêneo quando os termos independentes de todas as equações são nulos. Todo sistema linear homogêneo admite pelo menos a solução trivial, que é a solução identicamente nula. Assim, todo sistema linear homogêneo é possível. Este tipo de sistema poderá ser determinado se admitir somente a solução trivial ou indeterminado se admitir outras soluções além da trivial.
agora a analise geometrica,não consegui vizualizar?
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Re: Sistema linear por matrix

Mensagempor carlosalesouza » Qui Mai 19, 2011 09:19

Admitindo um sistema determinado, com as variáveis igual a zero, a solução se posiciona no ponto (0,0,0) que é a origem do plano cartesiano tridimensinal...
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Re: Sistema linear por matrix

Mensagempor MarceloFantini » Qui Mai 19, 2011 18:38

Esta é uma das soluções, mas não explica as outras. Para isto, é necessário saber que ax+by+cz=d é a equação de um plano, logo, se a única solução é a trivial, isso quer dizer três planos que se interceptam apenas na origem. Outras possibilidades são: três planos que tem uma reta em comum ou na verdade são o mesmo plano.
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Re: Sistema linear por matrix

Mensagempor arima » Qui Mai 19, 2011 21:29

Eu fiz por esclonamento e fiz em função da variavel z.Deu duas equações e tres incognitas.Chamei z de alfa e as soluçoes ficaram em função de z.Portanto sistema possivel indeterminado com infinitas soluçoes.agora ta dififcil representar no plano pois não sei como trabalhar com winplot.
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Re: Sistema linear por matrix

Mensagempor arima » Qui Mai 19, 2011 21:34

Eu fiz por esclonamento e fiz em função da variavel z.Deu duas equações e tres incognitas.Chamei z de alfa e as soluçoes ficaram em função de z.Portanto sistema possivel indeterminado com infinitas soluçoes.agora ta dififcil representar no plano pois não sei como trabalhar com winplot.
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Re: Sistema linear por matrix

Mensagempor lanca » Sáb Mai 21, 2011 18:26

Pessoal vc chegaram em algo assim:

y= -2z/7 e x= -1z/14
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Re: Sistema linear por matrix

Mensagempor lanca » Sáb Mai 21, 2011 22:59

Oi benni!!!

Eu fiz por escalonamento e encontrei após refazer os cálculos que:

y= -2z/7 e x= -3z/7
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Re: Sistema linear por matrix

Mensagempor arima » Dom Mai 22, 2011 17:33

Eu também fiz assim.
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Re: Sistema linear por matriz

Mensagempor LuizAquino » Dom Mai 22, 2011 18:19

A matriz ampliada do sistema é:
\begin{bmatrix} 8 & -5 & 2 & 0 \\ 3 & -1 & 1 & 0 \\ 1 & 2 & 1 & 0\end{bmatrix}

Façamos por escalonamento.

Primeiro, troque de posição a linha 1 com a linha 3.

\begin{bmatrix} 1 & 2 & 1 & 0 \\ 3 & -1 & 1 & 0 \\ 8 & -5 & 2 & 0\end{bmatrix}

Façamos:
linha 2 recebe: (linha 2) - 3*(linha 1)
linha 3 recebe: (linha 3) - 8*(linha 1)

\begin{bmatrix} 1 & 2 & 1 & 0 \\ 0 & -7 & -2 & 0 \\ 0 & -21 & -6 & 0\end{bmatrix}

Façamos:
linha 3 recebe: (linha 3) - 3*(linha 2)

\begin{bmatrix} 1 & 2 & 1 & 0 \\ 0 & -7 & -2 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 0\end{bmatrix}

Façamos:
linha 1 recebe: 2*(linha 1) + (linha 2)

\begin{bmatrix} 2 & -3 & 0 & 0 \\ 0 & -7 & -2 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 0\end{bmatrix}

Logo, o sistema equivalente é:
\begin{cases}
2x - 3y = 0 \\
-7y - 2z = 0
\end{cases}

Geometricamente, isso é a interseção de dois planos que resulta na reta:
\begin{cases}
x  = -\frac{3}{7}t \\
y = -\frac{2}{7}t \\
z= t
\end{cases}
Imagem Imagem Imagem Imagem

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Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Fontelles - Dom Jan 17, 2010 14:42

Não sei onde este tópico se encaixaria. Então me desculpem.
Eu não entendi essa passagem, alguém pode me explicar?
2n \geq n+1 ,\forall n \in\aleph*
O livro explica da seguinte forma.
1°) P(1) é verdadeira, pois 2.1 \geq 1+1
2°) Admitamos que P(k), k \in \aleph*, seja verdadeira:
2k \geq k+1 (hipótese da indução)
e provemos que 2(k+1) \geq (K+1)+1
Temos: (Nessa parte)
2(k+1) = 2k+2 \geq (k+1)+2 > (k+1)+1


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: MarceloFantini - Seg Jan 18, 2010 01:55

Boa noite Fontelles.

Não sei se você está familiarizado com o Princípio da Indução Finita, portanto vou tentar explicar aqui.

Ele dá uma equação, no caso:

2n \geq n+1, \forall n \in \aleph^{*}

E pergunta: ela vale para todo n? Como proceder: no primeiro passo, vemos se existe pelo menos um caso na qual ela é verdadeira:

2*1 \geq 1+1

Portanto, existe pelo menos um caso para o qual ela é verdadeira. Agora, supomos que k seja verdadeiro, e pretendemos provar que também é verdadeiro para k+1.

\mbox{Suponhamos que P(k), }k \in \aleph^{*},\mbox{ seja verdadeiro:}
2k \geq k+1

\mbox{Vamos provar que:}
2(k+1) \geq (k+1)+1

Daí pra frente, ele usou o primeiro membro para chegar em uma conclusão que validava a tese. Lembre-se: nunca saia da tese.

Espero ter ajudado.

Um abraço.


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Fontelles - Seg Jan 18, 2010 02:28

Mas, Fantini, ainda fiquei em dúvida na passagem que o autor fez (deixei uma msg entre o parêntese).
Obrigado pela ajuda, mesmo assim.
Abraço!


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Fontelles - Qui Jan 21, 2010 11:32

Galera, ajuda aí!
Por falar nisso, alguém conhece algum bom material sobre o assunto. O livro do Iezzi, Matemática Elementar vol. 1 não está tão bom.


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: MarceloFantini - Qui Jan 21, 2010 12:25

Boa tarde Fontelles!

Ainda não estou certo de qual é a sua dúvida, mas tentarei novamente.

O que temos que provar é isso: 2(k+1) \geq (k+1)+1, certo? O autor começou do primeiro membro:

2(k+1)= 2k+2

Isso é verdadeiro, certo? Ele apenas aplicou a distributiva. Depois, partiu para uma desigualdade:

2k+2 \geq (k+1)+2

Que é outra verdade. Agora, com certeza:

(k+1)+2 > (k+1)+1

Agora, como 2(k+1) é \geq a (k+1)+2, e este por sua vez é sempre > que (k+1)+1, logo:

2(k+1) \geq (k+1)+1 \quad \mbox{(c.q.d)}

Inclusive, nunca é igual, sempre maior.

Espero (dessa vez) ter ajudado.

Um abraço.


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Caeros - Dom Out 31, 2010 10:39

Por curiosidade estava estudando indução finita e ao analisar a questão realmente utilizar a desigualdade apresentada foi uma grande sacada para este problema, só queria tirar uma dúvida sobre a sigla (c.q.d), o que significa mesmo?


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: andrefahl - Dom Out 31, 2010 11:37

c.q.d. = como queriamos demonstrar =)


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Abelardo - Qui Mai 05, 2011 17:33

Fontelles, um bom livro para quem ainda está ''pegando'' o assunto é:'' Manual de Indução Matemática - Luís Lopes''. É baratinho e encontras na net com facilidade. Procura também no site da OBM, vais encontrar com facilidade material sobre PIF... em alguns sites que preparam alunos para colégios militares em geral também tem excelentes materiais.


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: MarceloFantini - Qui Mai 05, 2011 20:05

Abelardo, faz 1 ano que o Fontelles não visita o site, da próxima vez verifique as datas.


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Vennom - Qui Abr 26, 2012 23:04

MarceloFantini escreveu:Abelardo, faz 1 ano que o Fontelles não visita o site, da próxima vez verifique as datas.

Rpz, faz um ano que o fulano não visita o site, mas ler esse comentário dele enquanto respondia a outro tópico me ajudou. hAUEhUAEhUAEH obrigado, Marcelo. Sua explicação de indução finita me sanou uma dúvida sobre outra coisa. :-D