Considere as afirmações abaixo:
I. Sejam , com invertível, e simétrica. Então, .
II. Sejam matrizes que comutam. Se , então ou .
III. Para quaisquer números naturais e , existem matrizes e tais que é invertível.
É (São) VERDADEIRA(S):
Considere as afirmações abaixo:
I. Sejam , com invertível, e simétrica. Então, .
II. Sejam matrizes que comutam. Se , então ou .
III. Para quaisquer números naturais e , existem matrizes e tais que é invertível.
É (São) VERDADEIRA(S):
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00:00Apenas I.
Apenas II.
Apenas III.
Apenas I e II.
Apenas I e III.
Gabarito oficial do ITA 2027 Matemática, questão 4: alternativa A
Apenas I.
Aqui o ITA quer ver se você manipula transposta e inversa sem tropeçar e se sabe derrubar afirmações gerais com um contraexemplo pequeno (e com o argumento de posto).
Expanda a transposta na afirmação I
Quanto vale usando ?
. Pelas hipóteses, e , então . Atenção à ordem: a transposta do produto inverte os fatores.
A II engana porque vale para números: $a^2 = b^2 \Rightarrow a = \pm b$. Com matrizes, $(A-B)(A+B) = 0$ não força nenhum fator a ser nulo. Quem aceita a II marca B ou D; quem não pensa no caso $n > m$ aceita a III e marca C ou E.
Quem cai nela marca B, C, D, E.
| afirmação | ferramenta | teste decisivo | veredito |
|---|---|---|---|
| I | (XY)ᵗ = YᵗXᵗ; Aᵗ = A⁻¹; Bᵗ = B | A(I − A⁻¹B) = A − B | verdadeira |
| II | contraexemplo 2×2 | A = diag(1, −1), B = I: A² = B² = I | falsa |
| III | posto do produto | n = 2, m = 1: det(AB) = 0 sempre | falsa |
Na resolução completa vêm os outros 3 passos, o motivo de cada alternativa estar certa ou errada.
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O que a questão pede
Julgar três afirmações gerais sobre matrizes. A I é uma identidade para provar com as regras de transposta e inversa. A II e a III falam “para todas” as matrizes (ou “para quaisquer e ”), então basta um contraexemplo para derrubá-las.
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