Determinantes 1. Encontre o número de inversões em cada uma das seguintes permutações de S = {1, 2, 3, 4, 5} a) 52134 c) 42135 e) 35241 b) 45213 d) 13542 f) 12345 2. Utilizando a definição, calcule os determinantes das matrizes " # 1 2 3 3 −2 A= B = 4 −2 3 4 5 2 5 −1 3. Calcule os determinantes 1 8 a) b) 7 4 1 0 2 1 2 1 1 −1 2 4. Determine os valores dos parâmetros a, b e c, de modo que as matrizes seguintes sejam singulares " a) b−a a a b+a # 1 −1 1 b) −1 c 0 3 1 2 5. Das matrizes que se seguem, inverta as que forem " # " # 1 1 1 2 6 A= B= C= −1 0 1 3 9 −1 invertı́veis −1 1 1 0 1 2 2 −3 2 D= 1 −1 0 0 0 −1 6. Calcule os determinantes seguintes utilizando uma, e apenas uma, propriedade 1 20 30 a) 0 0 0 7 56 32 tpa b) 1 1 1 1 1 1 7 56 32 −2 −2 −2 1 2 3 c) 2 4 6 1 0 1 d) −6 −2 −6 3 2 3 1 7. Calcule o determinante seguinte utilizando uma, e apenas uma, propriedade −1 9 0 −2 k 1 0 0 3 7 0 0 0 2 2 1 −1 3 1 0 1 1 8. Considere a matriz M = 3 1 −2 1 4 0 1 −1 propriedades. −1 0 , calcule o seu determinante aplicando 9. Determine a, b e c de forma a que as matrizes seguintes sejam regulares 1 1 −1 " # 1 1 1 1 2 c a a C= A= B= 1 b b 4 2a −4 −1 3 0 1 2 −1 2 −1 2 0 2 1 1 1 1 −1 10. Sendo A = 0 2 −1 1 2 1 2 −1 0 1 c c a) Calcule det(A); b) Diga, justificando, se A é uma matriz regular e, em caso afirmativo, determine a sua matriz inversa; c) Represente uma matriz de 5ª ordem cujo determinante seja igual ao determinante de A. 11. Sejam A = [aij ] e B = [bij ] matrizes regulares. a) Sabendo que det(A · B) = det(A) · det(B), mostre que det(A) · det(A−1 ) = 1; b) Mostre que det(A + B) ̸= det(A) + det(B). tpa 2 12. Diga, justificando e utilizando apenas propriedades dos determinantes, se são verdadeiras ou falsas as igualdades a) b) x+2 x+3 y+1 3+x 4+x 5+y y 2y 3x + 2 x y x x + z y + x 2x z c) x y 3+x 4+x y 2y 2 3 + 3+x 4+x 5+y 3x + 2 y 2y 1 5+y 3x + 2 x y+1 3+x 4+x 5+y 2y = x =0 x+2 x+3 y x 3x + 2 = x x y 3 4 5 + y 2y 3x + 2 2 3 1 x x y y 2y 3x + 2 13. Sejam A e B matrizes quadradas da mesma ordem. Diga, justificando, se são verdadeiras ou falsas as seguintes afirmações a) |A| ≥ 0 b) |A| = 0 se e só se A = 0 c) |−A| = − |A| d) |AB| = |BA| 14. Utilizando propriedades dos determinantes, mostre que, sendo x ̸= y, x ̸= z e y ̸= z, se x x 2 1 + x3 tem y y2 1 + y3 = 0 se e só se 1 + xyz = 0. z z2 1 + z3 15. Sendo n e m números naturais, mostre, utilizando apenas propriedades dos determi1 m n nantes, que m2 n2 m n2 m2 n é múltiplo inteiro de n − m. 16. Determine, utilizando apenas propriedades dos determinantes, o valor de k tal que e|A| = 1, sendo tpa 1 A= 2 −2 3k − 1 3 k + 2 −3 2k −2 3 17. Utilizando apenas propriedades dos determinantes, decomponha num produto de factores lineares 2 a + 1 a2 2 b + 1 b2 2 c + 1 c2 18. Utilizando apenas propriedades dos determinantes, prove que a) 1 2 3 4 3 5 9 10 101 202 305 408 0 0 1 =0 2 a+b b+c c+d d+a b) b+c c+d d+a a+b c+d d+a a+b b+c =0 d+a a+b b+c c+d a−b d−e g−h c) b−c e−f h−i =0 c−a f −d i−g d) a b c d a a+b a+b+c a+b+c+d a 2a + b 3a + 2b + c 4a + 3b + 2c + d = a4 a 3a + b 6a + 3b + c 10a + 6b + 3c + d 19. Utilizando apenas propriedades dos determinantes, calcule a a a a a) a b b b d) a+b −1 0 a 2a + b a a + 3b −1 − 2a − b 2b a b c c a b c d 1 bc bc2 + b2 c b) 1 ca ca2 + c2 a e) x+z y x x+y y x 2x tpa x x 3a − b a b−a 2b − 2a −a 3a − b 5a − 3b 2a − b 1 ab ab2 + a2 b c) 2a a b c f) c a b b c a 4 20. Utilizando apenas propriedades dos determinantes, determine as raı́zes das equações x a b c 1+x 2 3 4 1 2+x 3 4 1 2 3+x 4 1 2 3 4+x a) e) =0 x x d e x x x x 1 1 1 x+1 a+1 b+1 2 0 x b) c) 0 x 2 f) =0 =0 x 2 0 x2 + x a 2 + a b 2 + b 1 −x − 2 −13x − 6 7x − 10 x 1 x x2 2 2 x d) =0 x x x f 3 g) =0 4 a a a a−x b b b−x b c c−x c c d−x d d d 3x − 5 −8 − 6x 3x + 2 14x + 19 11 − 6x −x a b c a −x c b b c −x a c b a −x h) =0 4x − 6 =0 =0 21. Utilizando apenas propriedades dos determinantes, mostre que a b c d a) b c d a = 0 se a + b + c + d = 0 c d a b d a b c b) c) tpa b2 + c 2 a2 a2 b2 a2 + c 2 b2 c2 c2 a2 + b 2 x+z y+z 2z 0 −c2 −b2 =2 b2 a2 0 c2 0 a2 w+z k + x2 k + y 2 k + z 2 k + w 2 yzw xzw xyw xyz 1 1 1 1 = 1 x x2 x3 1 y y2 y3 1 z z2 z3 1 w w2 w3 5