UFRJ, P3-2019.1
Os autovalores da matriz são:
Passo 1
Belezoca galerinha, estamos afim de encontrar os autovalores da matriz:
Mas beleza, dito isso, precisamos encontrar esses autovalores. MAAASSSS aqui a gente pode ser o mais malandro possível, e em vez de fazer o polinômio característico cheio de complicações, podemos usar dois bizus super master matadores PRA ESSE TIPO DE QUESTÃO.
Passo 2
O primeiro é que sempre, SEMPRE, SEMPRE que a soma das colunas, ou a soma das linhas, de uma matriz der o mesmo resultado então esse resultado é um autovalor
Saca só, na nossa matriz , se a gente somar as linhas, vamos ter que:
E por pura coincidência do universo, o resultado das duas foi igual a , sempre que isso acontece, o nosso número é um autovalor, nesse caso descobrimos que nossa matriz possui o autovalor 3.
**Detalhe importante é que não precisa ser a soma de cada coluna & a soma de cada linha iguais necessariamente ao mesmo tempo, poderia ser a soma das linhas ou a soma das colunas, independentes uma da outra, que já bastaria pra ser um autovalor (como no nosso caso, bastou só a soma das linhas).
Passo 3
Belezoca, agora que a gente descobriu um autovalor, falta descobrir o outro. E aqui vai o segundo bizu mais bizurado da álgebra, que é:
A soma da diagonal principal é igual à soma dos autovalores
Saca só, como a matriz é , vamos possuir dois autovalores, que podem ser distintos ou não, vamos chamá-los de e . Logo a soma dos autovalores é:
Já para nossa matriz , a soma da diagonal principal é:
Logo, pelo nosso bizu master de todos os tempos, temos que:
E a gente acabou de descobrir que um autovalor vale, logo:
Pois acredite, acabamos de descobrir que os autovalores são e . Logo a resposta certa é a letra (a)
Resposta
Letra (a).