PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 10 (Matemática) do ITA 2014
Texto-base das questões 01 a 20 · Matemática
\mathbb{N} : conjunto dos números naturais; \mathbb{N} = \{1, 2, 3, \ldots\}
\mathbb{Z} : conjunto dos números inteiros
\mathbb{Q} : conjunto dos números racionais
\mathbb{R} : conjunto dos números reais
\mathbb{C} : conjunto dos números complexos
i : unidade imaginária: i^2 = -1
|z| : módulo do número z \in \mathbb{C}
\overline{z} : conjugado do número z \in \mathbb{C}
\text{Re}(z) : parte real do número z \in \mathbb{C}
\det A : determinante da matriz A
A^t : transposta da matriz A
\mathcal{P}(A) : conjunto de todos os subconjuntos do conjunto A
n(A) : número de elementos do conjunto finito A
P(A) : probabilidade de ocorrência do evento A
f \circ g : função composta das funções f e g
[a, b] = \{x \in \mathbb{R};\ a \le x \le b\}
[a, b[ = \{x \in \mathbb{R};\ a \le x < b\}
]a, b] = \{x \in \mathbb{R};\ a < x \le b\}
]a, b[ = \{x \in \mathbb{R};\ a < x < b\}
A \setminus B = \{x;\ x \in A\text{ e } x \notin B\}
\displaystyle\sum_{n=1}^{k} a_n = a_1 + a_2 + \ldots + a_k,\ k \in \mathbb{N}
Observação: Os sistemas de coordenadas considerados são cartesianos retangulares.
Seja M uma matriz quadrada de ordem 3, inversível, que satisfaz a igualdade
Então, um valor possível para o determinante da inversa de M é
- A\frac{1}{3}.
- B\frac{1}{2}.
- C\frac{2}{3}.
- D\frac{4}{5}.
- E\frac{5}{4}.
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Resolução comentada
Seja d=\det M, com d\neq 0, pois M é inversível. Para uma matriz de ordem 3, \det(kA)=k^3\det A.
Calculando cada termo:
- \det(2M^2)=2^3\,d^2=8d^2.
- \det(\sqrt[3]{2}\,M^3)=(\sqrt[3]{2})^3\,d^3=2d^3.
- \det(3M)=27d, logo \dfrac{2}{9}\cdot 27d=6d.
Substituindo na igualdade:
Como d\neq0, dividimos por 2d:
As raízes são d=1 ou d=3.
O determinante da inversa é \det(M^{-1})=\dfrac{1}{d}, que vale 1 ou \dfrac13.
Só \dfrac13 aparece entre as alternativas.
Alternativa A.
Por que as outras alternativas estão erradas
- BResultaria de d=2, que não é raiz de d^2-4d+3=0.
- CResultaria de d=3/2, que não é raiz da equação.
- DResultaria de d=5/4, que não é raiz da equação.
- EResultaria de d=4/5, que não é raiz da equação.
Assunto: Matrizes e determinantes.
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Fonte: ITA 2014 · Matemática. Prova oficial ↗