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Questão FC870029

Em um ajuste de calibração, três fatores x, y, z (correções) devem satisfazer o sistema: \(\begin {cases} kx \, + \, y \, + \, z \, = \, 1 \\ x \, + \, ky \, + \, z \, = \, 1 \\ x

Álgebra Linear Elementar

FEPESE · 2026

Em um ajuste de calibração, três fatores x, y, z (correções) devem satisfazer o sistema:

 

\(\begin {cases} kx \, + \, y \, + \, z \, = \, 1 \\ x \, + \, ky \, + \, z \, = \, 1 \\ x \, + \, y \, + \, kz \, = \, 1 \\ \end {cases}\)

 

onde k é um parâmetro real definido pela rotina do equipamento.

 

O produto dos possíveis valores de k, para os quais o sistema acima não tem solução única, é:

  1. –2
  2. –1
  3. 0
  4. 1
  5. 2
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Gabarito

A

Comentário do professor

O sistema não tem solução única quando a matriz de coeficientes é singular, isto é, quando seu determinante vale zero.

A matriz é \( \begin{pmatrix}k&1&1\\[2pt]1&k&1\\[2pt]1&1&k\end{pmatrix}\). Expandindo o determinante pela primeira linha:

\( \det = k\det\begin{pmatrix}k&1\\[2pt]1&k\end{pmatrix} -1\det\begin{pmatrix}1&1\\[2pt]1&k\end{pmatrix} +1\det\begin{pmatrix}1&k\\[2pt]1&1\end{pmatrix} \)

Calculando: \( \det = k(k^2-1) - (k-1) + (1-k) = k^3-3k+2\).

Para singularidade, \(k^3-3k+2=0\). Fatorando: \(k^3-3k+2=(k-1)^2(k+2)\).

Logo, os valores de k que anulam o determinante são \(k=1\) (multiplicidade 2) e \(k=-2\).

O produto desses valores é \(1\times(-2)=-2\).

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