PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 1 (Matemática) da 2ª fase do IME 2023
Determine o(s) valor(es) real(ais) de x tal(is) que
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Resolução comentada
a) A matriz é tridiagonal: a diagonal principal vale 2,2,2,2,x e as diagonais vizinhas valem -1. Para esse tipo de matriz, o determinante segue uma recorrência pela expansão na última linha.
Seja D_k o determinante da matriz k\times k de mesmo padrão, com todos os elementos da diagonal iguais a 2. Expandindo pela última linha, obtemos
com D_0=1 e D_1=2.
- D_2 = 2\cdot 2 - 1 = 3
- D_3 = 2\cdot 3 - 2 = 4
- D_4 = 2\cdot 4 - 3 = 5
(Em geral, D_k=k+1.)
O determinante 5\times5 do enunciado tem a mesma estrutura, mas o último elemento da diagonal é x em vez de 2. Expandindo pela última linha:
A equação do enunciado fica
Cheque: para x=1, \Delta = 5-4 = 1 = x. ✔
x = 1 (único valor)
Assuntos: Matrizes e determinantes, Equações do 1º grau e problemas.
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Fonte: IME 2ª fase 2023 · Matemática. Prova oficial ↗