Enunciado

Em cada parte encontre a inversa da matriz 4 × 4 dada, em que k 1 , k 2 ,   k 3 ,   k 4 e k são todos não nulos.

0 0 0 k 1 0 0 k 2 0 0   k 3 0 0 k 4 0 0 0

Passo 1

Utilizando o método do Exemplo 4 desta seção, conhecido também como as operações elementares têm-se:

0 0 0 k 1 0 0 k 2 0 0   k 3 0 0 k 4 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0   0 1 0 0 0 0 1     L 1 → L 1 / k 1 L 2 → L 2 / k 2 L 3 → L 3 / k 3 L 4 → L 4 / k 4     ~

0 0 0 k 1 / k 1 0 0 k 2 / k 2 0 0   k 3 / k 3 0 0 k 4 / k 4 0 0 0 1 / k 1 0 0 0 0 1 / k 2 0 0 0   0 1 / k 3 0 0 0 0 1 / k 4     ~    

0 0 0 1 0 0 1 0 0   1 0 0 1 0 0 0 1 / k 1 0 0 0 0 1 / k 2 0 0 0   0 1 / k 3 0 0 0 0 1 / k 4   L 1 ↔ L 4 L 2 → L 3     ~   1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 / k 4 0 0 1 / k 3 0 0   1 / k 2 0 0 1 / k 1 0 0 0  

É importante ressaltar que, só conseguimos efetuar a operação L i / k i ,   porque no enunciado foi dado que k i ≠ 0 ,   i = 1,2 , 3,4 .  

Resposta

Logo, a inversa é dada por:

0 0 0 1 / k 4 0 0 1 / k 3 0 0   1 / k 2 0 0 1 / k 1 0 0 0 .

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