a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13...

26
a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b 1 a 11 x 1 + Matrizes Conceitos Básicos A= a 11 a 12 a 13 a 21 a 22 a 23 a 1n ... ... a 2n a 31 a 32 a 33 a 3n ... . . . ... ... ... ... a m1 a m2 a m3 a mn ... A mxn = [a ij ] mxn Matriz de ordem m por n de elementos a ij nsideremos o sistema ... + a 21 x 1 + a 22 x 2 + a 23 x 3 + ... + a 2n x n = b 2 a 31 x 1 + a 32 x 2 + a 33 x 3 + ... + a 3n x n = b 3 . . . a m1 x 1 + a m2 x 2 + a m3 x 3 + ... + a mn x n = b m

Transcript of a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13...

Page 1: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

a12x 2 + a13x 3 + a1nx n = b1a11x 1 +

Matrizes Conceitos Básicos

A= a11 a12 a13

a21 a22 a23

a1n...... a2n

a31 a32 a33 a3n...

... ... ... ...

...

am1 am2 am3 amn...

Amxn = [aij]mxn Matriz de ordem m por n de elementos aij

Consideremos o sistema

... +

a21x 1 + a22x 2 + a23x 3 + ... + a2nx n = b2

a31x 1 + a32x 2 + a33x 3 + ... + a3nx n = b3...

am1x 1 + am2x 2 + am3x 3 + ... + amnx n = bm

Page 2: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes Conceitos Básicos

Amxn = [aij]mxn Matriz de ordem m por n de elementos aij

874100245210221

3x5

a13= 2

a34= 7

Page 3: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes Conceitos Básicos

Amxn = [aij]mxn

As matrizes podem ser classificadas segundo:

A natureza dos elementos

A forma

Page 4: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes Conceitos Básicos

Amxn = [aij]mxnSegundo a forma em:

Rectangular

Quadrada

Coluna

Linha

Se o número de linhas é diferente do número de colunas

Se o número de linhas é igual do número de colunas

Se o número de colunas é igual a um

Se o número de linhas é igual a um

53

054421252043201

33

231310201

13

101

31221

Uma matriz quadrada do tipo m por m diz-se de ordem m

Page 5: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes Conceitos Básicos

Amxn = [aij]mxnSegundo a natureza dos elementos em:

Real

Complexa

Nula

se todos os seus elementos são reais

ijij aAa :

se pelo menos um dos seus elementos é complexo

CaAa ijij :

se todos os seus elementos são nulos

0: ijij aAa

100251

10251

i

000000

Page 6: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes Conceitos Básicos

Amxn = [aij]mxnSegundo a natureza dos elementos em:

Triangular Superior

Triangular Inferior

0: ijij ajiAa

uma matriz quadrada em que os elementos abaixoda diagonal principal são nulos

uma matriz quadrada em que os elementos acimada diagonal principal são nulos

0: ijij ajiAa

5000620003007211

5103022000250001

Page 7: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes Conceitos Básicos

Amxn = [aij]mxnSegundo a natureza dos elementos em:

Diagonal

Escalar

0: ijij ajiAauma matriz quadrada em que os elementos não principais são nulos

5000020000000001

uma matriz diagonal em que os elementos principais são iguais

ij

ijij

aji

ajiAa 0:

2000020000200002

Page 8: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes Conceitos Básicos

Amxn = [aij]mxnSegundo a natureza dos elementos em:

Simétrica

Densa

Dispersa

5740723243010211

se os elementos aij são iguais aos aji

se a maioria dos seus elementos são não nulos

se a maioria dos seus elementos são nulos

Page 9: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

645046633

BAc

Matrizes

Soma de Matrizes

Sejam A e B duas matrizes do mesmo tipo denomina-se soma de

342015321

A

303031312

B

3 3 6

6 4 05 4 6

A com B a uma matriz C do mesmo tipo que se obtêm somando os elementos da matriz A com os elementos da matriz B da mesma posição.

njmibac

BACMCMBA

ijijij

nmnm

,,1,,1;

:,

Operações com Matrizes

Page 10: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes

ABBAMBA nm ,

Operações com Matrizes

goza das seguintes propriedades:

Comutativa

Associativa

Tem elemento neutro

Todos os elementos têm inversa

A soma de matrizes do mesmo tipo

)()(,, CBACBAMCBA nm

AOAMOMA nmnm :

OBAMBMA nmnm :

Page 11: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes Operações com Matrizes

goza das seguintes propriedades:

Comutativa

Associativa

Tem elemento neutro

Todos os elementos têm inversa

A soma de matrizes do mesmo tipo

Assim o conjunto M mxn forma um

Grupo Aditivo Comutativo

Page 12: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes

Produto por um escalar

Sejam A uma matriz e um escalar

O produto de por A é uma matriz C

342015321

A

91260315963

3 A

que se obtêm de A multiplicando todos os seus elementos por

njmiac

ACMAMA

ijij

nmnm

,,1,,1;

:

Operações com Matrizes

do mesmo tipo de A

Page 13: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes

AA

Operações com Matrizes

e os escalares e as seguintes propriedades são válidas:

Dadas as matrizes A e B do mesmo tipo

AAA )(

BABA

AA1

Page 14: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes

a11 a12 a13

a21 a22 a23

a1n...... a2n

a31 a32 a33 a3n...

... ... ... ...

...

am1 am2 am3 amn...

Amxn = [aij]mxn Matriz de ordem m por n de elementos aij

Consideremos o sistema

a12x 2 + a13x 3 + a1nx n = b1a11x 1 + ... +

a21x 1 + a22x 2 + a23x 3 + ... + a2nx n = b2

a31x 1 + a32x 2 + a33x 3 + ... + a3nx n = b3...

am1x 1 + am2x 2 + am3x 3 + ... + amnx n = bm

= b1

b2

b3

...bm

x1

x2

x3

...

xn

Operações com Matrizes

Page 15: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes

1 2 3

2 5 32

1 2 3

2 5 3

1 0 2

=

x33x3

=

2x3

Operações com Matrizes

Page 16: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes

1 2 3

2 5 32

1 2 3

2 5 3

1 0 2

=

x33x3

8

2x3

Operações com Matrizes

Page 17: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes

1 2 3

2 5 32

1 2 3

2 5 3

1 0 2

=

x33x3

8

2x3

12

Operações com Matrizes

Page 18: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes

1 2 3

2 5 32

1 2 3

2 5 3

1 0 2

=

x33x3

8

2x3

12 15

Operações com Matrizes

Page 19: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes

1 2 3

2 5 32

1 2 3

2 5 3

1 0 2

=

x33x3

8

2x3

12 15

Operações com Matrizes

Page 20: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes

1 2 3

2 5 32

1 2 3

2 5 3

1 0 2

=

x33x3

8

2x3

12 15

15

Operações com Matrizes

Page 21: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes

1 2 3

2 5 32

1 2 3

2 5 3

1 0 2

=

x33x3

8

2x3

12 15

15 29

Operações com Matrizes

Page 22: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes

1 2 3

2 5 32

1 2 3

2 5 3

1 0 2

=

x33x3

8

2x3

12 15

15 29 27

Operações com Matrizes

Page 23: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes Operações com Matrizes

Produto de Matrizes

Seja A uma matriz de tipo mxn e B uma matriz do tipo

O produto de A por B é uma matriz C do tipo

cujos elementos são dados por:

mxp

n

kjkkiji bac

1

e escreve-se C=AB.

nxp.

O produto de matrizes não é comutativo

Page 24: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes

CBACBA

Operações com Matrizes

Então, se todos os produtos a seguir indicados forem definidos,as seguintes propriedades são válidas:

Dadas as matrizes A, B e C, e um escalar.

CBCACBA )(

CABACBA

BABABA

Page 25: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes Operações com Matrizes

Transposição de Matrizes

Seja A uma matriz de tipo mxn.Denomina-se transposta de A a uma matriz B do tipo nxm tal que:

jiji ab mjni ,....;,..., 11

e escreve-se B=AT

5305442

12520

43201

A

35014

523

452

420

201

TA

Page 26: a 12 x 2 + a 13 x 3 + a 1n x n = b1b1 a 11 x 1 + MatrizesConceitos Básicos A= a11a11 a12a12 a13a13 a21a21 a22a22 a23a23 a1na1n... a2na2n a31a31 a32a32.

Matrizes

AATT

Operações com Matrizes

Então, se todos as operações a seguir indicados forem definidas,as seguintes propriedades são válidas:

Dadas as matrizes A e B e um escalar.

TTT BABA )(

TT AA

TTT ABBA