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MatemáticaMACKENZIEBNCC EM13MAT301Difícil⏱ medio

Se A = [1 1 0; 0 1 0; 0 0 1], B = [1 0 0; 0 1 0; 0 0 1], C = [0 0 0; 0 0 0; 0 0 0] e os inteiros x e y são…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13MAT301

Resolver e elaborar problemas do cotidiano, da Matemática e de outras áreas do conhecimento, que envolvem equações lineares simultâneas, usando técnicas algébricas e gráficas, com ou sem apoio de tecnologias digitais.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Se A = [1 1 0; 0 1 0; 0 0 1], B = [1 0 0; 0 1 0; 0 0 1], C = [0 0 0; 0 0 0; 0 0 0] e os inteiros x e y são tais que A² + x·A + y·B = C, então (Mackenzie 2015)

  1. A) x = 0
  2. B) x = 1
  3. C) x = -2
  4. D) x = -1
  5. E) x = 2

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

  1. Calcule A^2 multiplicando a matriz A por ela mesma. A = [1 1 0; 0 1 0; 0 0 1], logo A^2 = [1 2 0; 0 1 0; 0 0 1]. Atenção: a entrada (1,2) de A^2 é 2, pois é a soma 1·1 + 1·1.
  2. Escreva a equação A^2 + x·A + y·B = C, onde C é a matriz nula. Cada entrada precisa dar zero. Na entrada (1,2), A^2 contribui com 2, x·A contribui com x·1 e y·B contribui com 0 (B é diagonal). Então 2 + x = 0, o que dá x = -2.
  3. Para confirmar, na entrada (1,1) temos 1 + x + y = 0. Com x = -2, obtemos y = 1. Nas entradas (2,2) e (3,3) a conta também fecha: 1 + x + y = 0. Logo o par (x, y) = (-2, 1) satisfaz a matriz inteira, e a alternativa correta é a C.
  4. Por que as outras estão erradas. A (x = 0) só funciona se a entrada (1,2) de A^2 fosse zero, o que não é verdade. B (x = 1) vem de um erro de sinal ao isolar x. D (x = -1) surge se a entrada (1,2) de A^2 for tomada como 1, como em um cálculo elemento a elemento. E (x = 2) aparece ao trocar o sinal da equação 2 + x = 0 por 2 - x = 0.

💡 Dica: Calcule A² e iguale os termos para encontrar x e y.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Ignora o termo A^2 na entrada (1,2) e supõe que essa entrada da equação deve ser zero, sem considerar a contribuição 2 vinda do produto de matrizes.

B Erradaerro: Atenção

Calcula a entrada (1,2) de A^2 como 1, obtendo 1 + x = 0, e depois esquece o sinal negativo ao isolar x, chegando a x = 1.

C Correta

CORRETA. Substituindo x = -2, a equação matricial é satisfeita, pois os elementos das matrizes se anulam.

D Erradaerro: Conceitual

Toma A^2 elemento a elemento (como se fosse A), de modo que a entrada (1,2) vale 1 e a equação fica 1 + x = 0, levando a x = -1.

E Erradaerro: Atenção

Troca o sinal ao isolar x na equação 2 + x = 0, escrevendo 2 - x = 0 e concluindo x = 2.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Leitura medio
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 progressao
🎯 Conceito central

operações com matrizes

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

multiplicação de matrizes · adição de matrizes

📚 Reveja

estude multiplicação e soma de matrizes

⚠️ Erro mais comum

Confundir multiplicação de matrizes com multiplicação elemento a elemento, ou esquecer de aplicar a distributiva.

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

abstrato

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