USP – Álgebra Linear – P1 2021 – Questão 7
Seja e . Considere as seguintes afirmações sobre o sistema linear e sobre o sistema linear homogêneo associado :
1. Se tem infinitas soluções, então tem infinitas soluções
2. Se tem uma única solução, então só tem a solução trivial
3. Quando , é possível que só tenha a solução trivial e não tenha solução
a) Apenas 1 é verdadeira
b) Apenas 2 e 3 são verdadeiras
c) Apenas 3 é verdadeira
d) 1, 2 e 3 são falsas
e) 1, 2 e 3 são falsas
f) Apenas 1 e 2 são verdadeiras
g) Apenas 1 e 3 são verdadeiras
h) Apenas 2 é verdadeira
Passo 1
Olááá pessoal, vamos pra mais uma de álgebrazinha!
Nesse exercício, vamos analisar alternativa por alternativa ok?
Mas basicamente, estamos falando de sistemas lineares e vamos analisar diferentes situações de acordo com a existência de soluções desses sistemas, bora lá??
Passo 2
A primeira afirmação diz que “Se tem infinitas soluções, então tem infinitas soluções”
Mas galera, isso é falso e vamos provar com um contraexemplo. Olha esse sistema:
Temos um sistema do tipo , e ele tem infinitas soluções. Quaisquer valores onde cumpre com as duas equações
Mas por outro lado, se mudarmos o lado direito do sistema:
Agora temos um sistema do tipo , e é um sistema impossível, sem nenhuma solução
Logo, essa afirmação 1 é falsa
Passo 3
A segunda afirmação diz que “Se tem uma única solução, então só tem a solução trivial”
Se tem apenas uma única solução, quer dizer que encontramos apenas 1 valor para , 1 para , 1 para ...
Isso faz com que o sistema fique sem variáveis livres, e consequentemente não conseguimos encontrar soluções diferentes no sistema
Logo, realmente ele só vai ter a solução trivial:
Então essa afirmação é verdadeira 😉
Passo 4
Por fim, a terceira afirmação fala que “Quando , é possível que só tenha a solução trivial e não tenha solução”
Basicamente, ele está dizendo que se for uma matriz quadrada, é possível que só tenha a solução trivial e não tenha solução
Se só tem a solução trivial, então . Se , então tem apenas uma solução
Logo, a afirmação é falsa
Como apenas a afirmação 2 está correta, a alternativa certa é a H 😉
Resposta
h) Apenas 2 é verdadeira