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Encontrar Solução Geral de um Sis. Linear

Encontrar Solução Geral de um Sis. Linear

Mensagempor Jhonata » Qui Mai 02, 2013 16:09

Estou com o seguinte problema em mãos, aparentemente bem simples:

Assinale a solução geral do sistema linear representado pela matriz aumentada \begin{vmatrix}
   1 & 3 & 2 & 1  \\ 
   0 & 1 & 3 & 1  \\
   0 & 0 & 0 & 0
\end{vmatrix}

a)\left(5,-2,1 \right)+t\left(14,-6,2 \right)
b)\left(-2,1,0 \right)+t\left(7,3,0 \right)+s\left(0,0,1 \right)
c)\left(-2,1,0 \right)
d)\left(5,-2,2) \right)+t\left(14,-6,2 \right)

A alternativa b e c são falsas; na matriz, nitidamente tenho apenas uma linha nula, o que vai nos dar uma variável independente e teremos como conjunto solução uma reta(que no ponto de vista geral, o sistema terá infinitas soluções). Cara, eu terminei de escalonar(pra matriz totalmente escalonada) a matriz e parametrizei as equações lineares:

~ \begin{vmatrix}
   1 & 0 & -7 & -2  \\ 
   0 & 1 & 3 & 1  \\
   0 & 0 & 0 & 0
\end{vmatrix}

\begin{cases}
x -7z = -2 \\
y +  3z = 1
\end{cases}

Fazendo z = t (o parâmetro, ou seja, a variável livre.):

\begin{cases}
x = -2 +7t \\
y = 1 - 3t
\end{cases}

Dai o conjunto solução seria a reta:S={(-2,1,0)+t(7,-3,1)| t \in\Re}

Que não bate com nenhuma das alternativas do gabarito que é a alternativa a.
Mas vemos algo em comum na minha resposta com relação ao gabarito.
1)o vetor do espaço gerado é metade do que aparece no gabarito;
2) o vetor (-2,1,0) aparece no gabarito.

No que posso ter errado? Me corrijam, por favor. Qualquer ajuda é bem vinda. Grato desde já.
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Re: Encontrar Solução Geral de um Sis. Linear

Mensagempor e8group » Qui Mai 02, 2013 16:56

Sua solução está correta . No entanto ,qualquer vetor não nulo paralelo ao vetor diretor também é vetor diretor da reta . Assim , o vetor (2t' +1)(7,-3,1) é diretor da reta .Onde : t =2t' + 1  , \forall t' \in \mathbb{R} .
Além disso , note que : (2t' +1)(7,-3,1)  =  2t'(7,-3,1)  + (7,-3,1)   = t'(14,-6,2) + (7,-3,1) .

Daí ,

(-2,1,0)  + t(7,-3,1)  = \\ \\   (-2,1,0)  + t'(14,-6,2) + (7,-3,1)   = \\ \\  (5,-2,1) + t'(14,-6,2) . Isto mostra que seus cálculos estão corretos .
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Re: Encontrar Solução Geral de um Sis. Linear

Mensagempor Jhonata » Qui Mai 02, 2013 17:26

Excelente explicação, mas ainda permaneceram duas dúvidas:

Como encontrar o vetor diretor?
E como eu saberia/notaria que deveria encontrá-lo pra utilizar no problema em questão?

Ah, muito obrigado mesmo pela ajuda!
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Re: Encontrar Solução Geral de um Sis. Linear

Mensagempor e8group » Qui Mai 02, 2013 18:01

Jhonata escreveu:Como encontrar o vetor diretor?


Se uma reta passa pelos pontos A e B qualquer vetor que é múltiplo escalar de \overrightarrow{AB} será paralelo a \overrightarrow{AB} , ou seja , qualquer vetor que é múltiplo escalar de \overrightarrow{AB} será vetor diretor desta reta .(*) A escolha deste vetor irá influenciar no parâmetro ,por exemplo ,enquanto tomando-se t = 0 obtemos que o ponto B =(  -2,1,0) pertence a reta ,por outro lado ,tomando-se t' = -1/2 obterá B =(  -2,1,0) .

Jhonata escreveu:E como eu saberia/notaria que deveria encontrá-lo pra utilizar no problema em questão?


Está pergunta não sei responder ,geralmente quando a questão é múltipla escolha podemos verificar se a solução é equivalente a uma das alternativas . Neste caso , é fácil ver que o vetor (7,-3,1) é múltiplo escalar de (14,-6,2) ,pelo argumento (*) ,podemos ver que a mudança de variável t = 2t' + 1 nos levará a resposta que está no formato do item (a) .
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Simplifique a expressão com radicais duplos abaixo:

\frac{\sqrt[]{\sqrt[4]{8}+\sqrt[]{\sqrt[]{2}-1}}-\sqrt[]{\sqrt[4]{8}-\sqrt[]{\sqrt[]{2}-1}}}{\sqrt[]{\sqrt[4]{8}-\sqrt[]{\sqrt[]{2}+1}}}

Resposta:
Dica:
\sqrt[]{2} (dica : igualar a expressão a x e elevar ao quadrado os dois lados)


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É só fazer a dica.


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Olá,

O resultado é igual a 1, certo?