Enunciado
Álgebra Linear e Geometria Analítica - Álgebra Linear - 3ª Edição - J. L. Boldrini- Ed: 3º - Capítulo 1.4 - Ex. 11
Suponha e onde , , são matrizes tais que a multiplicação esteja definida.
- ?
- Se existir uma matriz , tal que , onde é a matriz identidade, então ?
Passo 1
Opaaa... belezinha??
Algumas coisas que vamos precisar lembrar pra essa questão é:
- A multiplicação de matrizes:
Sendo e , então temos:
- Para existir a inversa de uma matriz qualquer , então o seu determinante deve ser diferente de zero.
- A multiplicação de uma matriz por sua inversa é igual à matriz identidade:
- E uma matriz multiplicada pela identidade é ela mesma:
Passo 2
- Ahhh... você pode estar suuuuper tentando a multiplicar cada lado por e achar:
- Agora vamos pra letra b, mas calma que essa vai dar menos trabalho.
Mas NÃÃÃÃOOOOOO PODEEEE.
Repara só que pra existir a inversa de A o determinante de A deve ser diferente de zero.
Hmmmm... mas não garante que o determinante é igual a zero, sabia???
Vamos pegar a matriz . (a dica pra chutar essa matriz é pegar uma matriz que tenha uma linha toda igual a zero, que aí vamos ter o determinante igual a zero)
A matriz é diferente de zero, maaas o determinante é igual a zero.
Ou sejaaa, a matriz A não é invertível porque o determinante é igual a zero.
Daí não podemos só multiplicar por na frente.
Passo 3
Pois muito que bem. Agora a gente precisa achar um contraexemplo pra mostrar que não é válida.
Vamos pegar ainda a matriz e uma matriz qualquer (ainda com uma linha ou coluna toda igual a zero) .
E fazendo a multiplicação das duas:
Agora vamos pegar uma matriz qualquer:
E fazendo a multiplicação:
E a questão nos dá que , então:
- Repara que:
Se a gente chutar valores que façam isso ser verdade (com valores diferentes dos de ), tipo... Vamos tentar com , então:
- Repara também quer:
Então:
Daí ficamos com a matriz :
Passo 3
Repara só... Vamos fazer de novo , só pra tirar essa dúvida que sei que pode estar na sua cabeça:
Ohhhhh... Reparou?
(na verdade foi o que a gente forçou a ser)
E repara ainda que é diferente de .
Logo, é falso dizer que .
Passo 4
Bom... Aqui ela já nos garante que existe uma matriz tal que . E sabe que matriz é essa?? Isso mesmo... é a inversa de que também representamos por .
Então aqui nós podemos fazer o que não podia na letra a:
Multiplicando por Y dos dois lados, pela esquerda:
Como , então:
Então aqui é verdadeiro dizer que .
Show de boa. Vamos pra mais um exercício?
Resposta
- Não
- Sim