USP, Sem Campus, Álgebra Linear 1, PSUB - 2017, Questão 13
Considere as seguintes afirmações:
se for um sistema de coordenadas em em que é uma base ortonormal de , então a área do triângulo de vértices e será igual a .
se forem vetores não nulos e paralelos, então:
para qualquer
a matriz
É invertível e sua inversa é
Assinale a alternativa correta:
a) todas as afirmações são verdadeiras;
b) apenas a afirmação é verdadeira;
c) apenas as afirmações e são verdadeiras;
d) apenas as afirmações e são verdadeiras;
e) apenas as afirmações e são verdadeiras.
Passo 1
Ooii pessoal, tudo bom?
Nessa questão precisamos avaliar três afirmações.
Na afirmação é falado que para um sistema de coordenadas , onde é uma base ortonormal de , a área do triângulo com vértices:
e
Vale .
Para avaliar essa afirmação precisamos relembrar como calcular a área de um triângulo no .
onde e representam dois lados do triângulo.
Assim, como temos os vértices, podemos afirmar que:
O sistema de coordenadas que foi falado no enunciado é bem semelhante ao que estamos acostumados, basta considerarmos que é a própria origem de . Assim:
Essa é a maneira mais formal de entender, mas na prática o que vai nos interessar é que:
Usando o mesmo raciocínio para encontrar o segundo vetor, temos:
Assim, a área do triângulo vale:
Resolvendo o produto vetorial:
Assim, temos que:
Portanto, a afirmação é verdadeira.
Passo 2
A segunda afirmação diz que se e são paralelos, então para qualquer vetor , vale que:
Bom, vamos relembrar a fórmula de projeção:
Massa! Mas, se então podemos dizer que:
Logo:
Substituindo , vem:
Portanto:
Que é exatamente o que a afirmação fala. Portanto, ela é verdadeira!
Passo 3
Por fim, é dito que:
É a matriz inversa de:
Para verificar essa afirmação podemos fazer o produto das duas matrizes. Pois, o produto de uma matriz com sua inversa precisa resultar na identidade.
Assim:
Portanto, de fato a afirmação é verdadeira.
O que nos dá letra a).
Prontinho pessoal, então é isso. Muito obrigado pela atenção de vocês!
Resposta
Letra a).