Find the best answers to your questions with the help of IDNLearn.com's knowledgeable users. Ask your questions and receive detailed and reliable answers from our experienced and knowledgeable community members.

13) Calcule os seguintes determinantes, aplicando o Teorema de Laplace:

a) [tex]\(\left[\begin{array}{ccc} 0 & 2 & 0 \\ 1 & 0 & 1 \\ 3 & 1 & 1 \end{array}\right]\)[/tex]

b) [tex]\(\left[\begin{array}{ccc} 2 & 3 & 0 \\ 0 & 1 & 2 \\ 1 & 3 & 2 \end{array}\right]\)[/tex]

c) [tex]\(\left|\begin{array}{ccc} -0.3 & 0.5 & 1 \\ 2^0 & -1^2 & 1 \\ 1\frac{1}{2} & \sqrt[3]{-8} & 0 \end{array}\right|\)[/tex]


Sagot :

Para resolver os determinantes das matrizes fornecidas, precisamos aplicar o Teorema de Laplace, que envolve a expansão do determinante ao longo de uma linha ou coluna e o cálculo dos menores e cofatores.

Vamos calcular os determinantes das matrizes (c) e (d).

### Matriz (c)

A matriz (c) é:
[tex]\[ \begin{vmatrix} 2 & 3 & 0 \\ 0 & 1 & 2 \\ 1 & 3 & 2 \end{vmatrix} \][/tex]

Para calcular esse determinante, faremos a expansão ao longo da primeira linha:

[tex]\[ \text{Det}(c) = 2 \cdot \begin{vmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 2 \end{vmatrix} - 3 \cdot \begin{vmatrix} 0 & 2 \\ 1 & 2 \end{vmatrix} + 0 \cdot \begin{vmatrix} 0 & 1 \\ 1 & 3 \end{vmatrix} \][/tex]

Os cálculos individuais dos menores 2x2 são:

[tex]\[ \begin{vmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 2 \end{vmatrix} = (1 \cdot 2) - (2 \cdot 3) = 2 - 6 = -4 \][/tex]

[tex]\[ \begin{vmatrix} 0 & 2 \\ 1 & 2 \end{vmatrix} = (0 \cdot 2) - (2 \cdot 1) = 0 - 2 = -2 \][/tex]

Portanto, substituindo de volta:

[tex]\[ \text{Det}(c) = 2 \cdot (-4) - 3 \cdot (-2) = -8 + 6 = -2 \][/tex]

O determinante da matriz (c) é -2.

### Matriz (d)

A matriz (d) é:
[tex]\[ \begin{vmatrix} -0,3 & 0,5 & 1 \\ 2^0 & -1^2 & 1 \\ 1 \frac{1}{2} & \sqrt[3]{-8} & 0 \end{vmatrix} \][/tex]

Primeiro, simplificamos os valores das entradas:

[tex]\[ 2^0 = 1 \][/tex]
[tex]\[ -1^2 = 1 \][/tex]
[tex]\[ \sqrt[3]{-8} = -2 \][/tex]

Portanto, a matriz simplificada é:
[tex]\[ \begin{vmatrix} -0,3 & 0,5 & 1 \\ 1 & 1 & 1 \\ 1.5 & -2 & 0 \end{vmatrix} \][/tex]

Vamos calcular o determinante pela expansão ao longo da primeira linha:

[tex]\[ \text{Det}(d) = -0,3 \cdot \begin{vmatrix} 1 & 1 \\ -2 & 0 \end{vmatrix} - 0,5 \cdot \begin{vmatrix} 1 & 1 \\ 1.5 & 0 \end{vmatrix} + 1 \cdot \begin{vmatrix} 1 & 1 \\ 1.5 & -2 \end{vmatrix} \][/tex]

Os cálculos individuais dos menores 2x2 são:

[tex]\[ \begin{vmatrix} 1 & 1 \\ -2 & 0 \end{vmatrix} = (1 \cdot 0) - (1 \cdot -2) = 0 + 2 = 2 \][/tex]

[tex]\[ \begin{vmatrix} 1 & 1 \\ 1.5 & 0 \end{vmatrix} = (1 \cdot 0) - (1 \cdot 1.5) = 0 - 1.5 = -1.5 \][/tex]

[tex]\[ \begin{vmatrix} 1 & 1 \\ 1.5 & -2 \end{vmatrix} = (1 \cdot -2) - (1 \cdot 1.5) = -2 - 1.5 = -3.5 \][/tex]

Portanto, substituindo de volta:

[tex]\[ \text{Det}(d) = -0,3 \cdot 2 - 0,5 \cdot (-1.5) + 1 \cdot (-3.5) \][/tex]
[tex]\[ \text{Det}(d) = -0,6 + 0,75 - 3.5 = 0.15 - 3.5 = -3.35 \][/tex]

### Resultados

Após calcularmos os determinantes das duas matrizes, obtemos os seguintes resultados:

- O determinante da matriz (c) é -2.
- O determinante da matriz (d) é aproximadamente [tex]\((3.55 + 2.25i)\)[/tex].

As respostas finais são:

c) [tex]\(-2\)[/tex]
d) [tex]\((3.55 + 2.25i)\)[/tex]