Enunciado

A seguir são dados operadores lineares T em R 2 e em R 3 . Verificar quais são invertíveis e, nos casos afirmativos, determinar uma fórmula para T - 1 .

T :   R 2 → R 2 ,         T x , y = ( x , - y )

Passo 1

A questão fornece um operador linear e pede para verificarmos se ele é invertível. Para isso, basta ver se a matriz de transformação admite inversa.

Para construir a matriz de transformação, temos que

T 1 ,   0 = ( 1 , 0 )

T 0 ,   1 = ( 0 ,   - 1 )

Assim,

T = 1 0 0 - 1

Note que

det ⁡ T = - 1 ≠ 0

Portanto, [ T ] admite inversa e T é invertível.

Passo 2

Para achar a transformação inversa, vamos achar a matriz inversa de [ T ] . Para isso, vamos usar o truque para as matrizes 2 × 2 :

a b c d - 1 = 1 a d - b c d - b - c a

Cuidado: esse truque só vale para inverter matrizes 2 × 2 !

Neste caso,

T - 1 = T - 1 = 1 ( - 1 ) - 1 0 0 1 = 1 0 0 - 1

Note que a matriz inversa é igual a própria matriz. Assim, a transformação inversa será igual à transformação:

T - 1 x , y = ( x , - y )

Resposta

T - 1 x , y = ( x , - y )

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Em relação aos operadores dados, determinar a matriz de T na base A e, a seguir, utilizar a relação entre matrizes semelhantes para calcular a matriz de T na base B . T :R 2 → R 2 ,T x , y = ( x + 2 y