Enunciado

No R 2   consideramos os vetores u = 1 ,   1 ,   v = 3 , - 2 e   w = 3 , - 2 .

a) Resolver a equação:

x + u 2 + v + x 3 = w ,

Na incógnita x ∈ R 2 ;

b) Resolver o seguinte sistema de equações:

x + y + z = u 2 x - y + z = v x + y - 2 z = w

Nas incógnitas x , y ,   z ∈ R 2 .

Passo 1

Vamos para a nossa letra a)

Temos que calcular o nosso x em

x + u 2 + v + x 3 = w

O enunciado já nos diz que

u = 1 ,   1 ,   v = 3 , - 2   e   w = 3 , - 2

Vamos dizer que

x = ( x 1 , x 2 )

Substituindo na nossa expressão, temos

( x 1 , x 2 ) + 1 ,   1 2 + 3 ,   - 2 + ( x 1 , x 2 ) 3 = ( 3 ,   - 2 )

( x 1 + 1 , x 2 + 1 ) 2 + ( 3 + x 1 , - 2 + x 2 ) 3 = ( 3 ,   - 2 )

Fazendo o mmc

3 ( x 1 + 1 , x 2 + 1 ) + 2 ( 3 + x 1 , - 2 + x 2 ) = 6 ( 3 ,   - 2 )

( 3 x 1 + 3 , 3 x 2 + 3 ) + ( 6 + 2 x 1 , - 4 + 2 x 2 ) = ( 18 ,   - 12 )

Agora somando, temos

( 5 x 1 + 9 , 5 x 2 - 1 ) = ( 18 ,   - 12 )

Calculando nosso x 1 e x 2

5 x 1 + 9 = 18

x 1 = 9 5

5 x 2 - 1 = - 12

x 2 = - 11 5

Sendo assim

x = 9 5 ,   - 11 5

Passo 2

Agora a letra b)

Vamos resolver o seguinte sistema de equações:

x + y + z = u 2 x - y + z = v x + y - 2 z = w

Para x ,   y e z .

Primeiro vamos subtrair a terceira da primeira equação

x + y + z - x + y - 2 z = u - w

3 z = u - w

z = u - w 3

Agora podemos somar a primeira com a segunda equação

x + y + z + 2 x - y + z = u + v

3 x + 2 z = u + v

Mas o bom é que já achamos z !

3 x + 2 u - w 3 = u + v

x = u + v 3 + 2 u - 2 w 9 = 3 u + 3 v + 2 u - 2 w 9

x = 5 u + 3 v - 2 w 9

Aí agora é só pegar a primeira equação para achar y

x + y + z = u

y = u - x - z

y = u - 5 u + 3 v - 2 w 9 - u - w 3

y = 9 u - 5 u - 3 v + 2 w - 3 u + 3 w 9

Finalmente!

y = u - 3 v + 5 w 9

E prontinho :)

Resposta

a) x = 9 5 ,   - 11 5

b)

x = 5 u + 3 v - 2 w 9

y = u - 3 v + 5 w 9

z = u - w 3

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