Desvendando Determinantes: Prova de Matemática 2×2 e 3×3

Tema: Determinate 2×2 e 3×3
Etapa/Série: 3º ano – Ensino Médio
Disciplina: Matemática e suas Tecnologias
Questões: 20

Prova de Matemática: Determinantes 2×2 e 3×3

Duração: 2 horas

Planejamentos de Aula BNCC Infantil e Fundamental

Instruções:

  • Leia atentamente cada questão.
  • Escolha a alternativa correta e marque-a.
  • Desconsidere as questões em branco.

Questões:

  1. Qual é a definição de determinante de uma matriz?
    • A) O produto da soma de todos os elementos da matriz.
    • B) Um número escalar que representa a área ou volume gerados por vetores que representam as linhas ou colunas da matriz.
    • C) A soma dos elementos da matriz.
    • D) A média dos elementos da matriz.

  2. Calcule o determinante da matriz:

    ( A = begin{pmatrix} 2 & 3 \ 1 & 4 end{pmatrix} ).

    • A) 10
    • B) 5
    • C) 4
    • D) 6

  3. Qual é a fórmula para calcular o determinante de uma matriz 2×2?
    • A) ( ad + bc )
    • B) ( ad – bc )
    • C) ( ac – bd )
    • D) ( ab + cd )

  4. Para a matriz ( B = begin{pmatrix} 5 & 2 & 1 \ 4 & 3 & 2 \ 2 & 1 & 4 end{pmatrix} ), qual é o valor do determinante?
    • A) 25
    • B) 10
    • C) 12
    • D) 0

  5. O que acontece com o determinante se trocarmos duas linhas de uma matriz?
    • A) O determinante permanece o mesmo.
    • B) O determinante se torna o oposto do valor anterior.
    • C) O determinante se torna zero.
    • D) O determinante quadruplica.

  6. Qual dos seguintes conjuntos representa as propriedades dos determinantes?
    • A) Simetria, linearidade, aditividade.
    • B) Linearidade, troca de linhas, multiplicação por escalar.
    • C) Aditividade, multiplicação, simetria.
    • D) Todos os elementos são negativos.

  7. Calcule o determinante da matriz:

    ( C = begin{pmatrix} 1 & 2 & 3 \ 0 & 1 & 4 \ 5 & 6 & 0 end{pmatrix} ).

    • A) 18
    • B) -18
    • C) 24
    • D) 12

  8. Para que o determinante de uma matriz quadrada 3×3 seja igual a zero, o que isso implica?
    • A) As linhas são linearmente dependentes.
    • B) A matriz é invertível.
    • C) O determinante não pode ser calculado.
    • D) As colunas da matriz são todas diferentes.

  9. Qual é o determinante da seguinte matriz ( D = begin{pmatrix} -3 & 1 \ 2 & 4 end{pmatrix} )?
    • A) -12
    • B) 10
    • C) -8
    • D) 5

  10. Se uma matriz ( A ) possui determinante igual a 0, qual das afirmativas abaixo é verdadeira?
    • A) Apenas uma linha é linearmente independente.
    • B) A matriz é singular e não pode ser invertida.
    • C) O determinante é sempre negativo.
    • D) O determinante é positivo.

  11. Calcule o determinante da matriz:

    ( E = begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \ 0 & 2 & 0 \ 0 & 0 & 3 end{pmatrix} ).

    • A) 3
    • B) 0
    • C) 6
    • D) 1

  12. Qual dos métodos pode ser usado para calcular o determinante de uma matriz 3×3?
    • A) Método de Sarrus
    • B) Método da Regra de Cramer
    • C) Método da Transposição
    • D) Método de Eliminação de Gauss

  13. Sabendo que o determinante de uma matriz é 3, qual é o determinante da matriz obtida ao multiplicar todos os elementos da matriz original por 2?
    • A) 6
    • B) 12
    • C) 24
    • D) 18

  14. Para a matriz ( F = begin{pmatrix} 2 & 1 & 3 \ 5 & 0 & 1 \ 2 & 3 & -1 end{pmatrix} ), determine o determinante e classifique-o.
    • A) 0, singular
    • B) -24, não singular
    • C) 24, não singular
    • D) 12, não singular

  15. Qual é a perspectiva geométrica do determinante em relação a matrizes 2×2?
    • A) Representa a área do paralelogramo formado por vetores.
    • B) Representa apenas o volume em três dimensões.
    • C) Não tem relação com aspectos geométricos.
    • D) Representa a soma das áreas das parcelas da matriz.

  16. Se a matriz ( G = begin{pmatrix} 1 & 2 & 1 \ 0 & 1 & 3 \ 2 & 1 & 0 end{pmatrix} ) tiver determinante positivo, que pode ser inferido sobre suas colunas?
    • A) As colunas são lineares dependentes.
    • B) As colunas são linearmente independentes.
    • C) A matriz é inversível.
    • D) Ambas as alternativas B e C estão corretas.

  17. Calcule rapidamente o determinante da matriz de identidade ( I_3 = begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \ 0 & 1 & 0 \ 0 & 0 & 1 end{pmatrix} ).
    • A) 0
    • B) 1
    • C) -1
    • D) 3

Gabarito:

  1. B – O determinante é um número que mede áreas ou volumes formados pelas linhas ou colunas da matriz.
  2. A – ( 2*4 – 1*3 = 8 – 3 = 5 ).
  3. B – A fórmula é ( ad – bc ). Para ( A = begin{pmatrix} a & b \ c & d end{pmatrix} ), o determinante é ( ad – bc ).
  4. A – O determinante ( |B| = 5(3*4 – 2*1
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