Enunciado
Álgebra Linear e Geometria Analítica - Anton - Álgebra Linear- Ed: 10º - Capítulo 1.5 - Ex. 32
Passo 1
Bom galerinha, como queremos escrever essa matriz como um produto de matrizes elementares o segredo do malandro aqui é a gente descobrir as operações elementares que aplicamos na identidade pra ela se tornar a matriz em questão. Essas operações elementares, nós podemos expressar na forma de matrizes, e sequência de operações que descobrirmos, vai ser a ordem no produto das matrizes.
Passo 2
Então queremos que
Se transforme em
Então bora realizar as operações elementares com as linhas da matriz. Primeiro a gente pode somar a linha 1 à linha 2
Show de bola, agora pra completar a linha 2 a gente pode somar a linha 3 à ela também
Iradoso, agora vamo fazer uma loucura ali e diminuir a linha 2 da linha 1
E continuando a loucura bora diminuir a linha 2 da linha 3 também
Pô, tá começando a ficar bonito né, se a gente trocar agora a linha 1 pela linha 3 vai ficar mais bonito ainda, saca só
E agora é só multiplicar as linhas por que fica a coisa mais linda do mundo
Passo 3
Prontinho, a gente descobriu as operações elementares que fazem a matriz identidade se transformar na matriz da questão, então agora vamos expressar essas operações em forma de matriz.
A primeira operação soma a linha 1 à linha 2, daí a matriz elementar vai ser
Já na segunda operação somamos a linha 3 à linha 2, então a matriz elementar é
A terceira operação diminui a linha 2 da linha 1, portanto a representação matricial fica
Agora na quarta operação diminuímos a linha 2 da linha, logo temos que a matriz é
A quinta operação é uma troca de linhas entre a linha 1 e a linha 3,portanto a matriz é
Já na sexta operação, multiplicamos a linha 1 por , daí a matriz elementar vai ser
E por fim na sétima operação, também multiplicamos por , mas dessa vez é a linha 3, logo
Passo 4
Show de bolinhas, agora já temos todas as operações elementares e suas respectivas matrizes que, aplicadas na matriz identidade, fazem ela se transformar na matriz em questão. Logo
E como a matriz identidade é o elemento nulo do produto entre matrizes, temos que