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Questão 4

IME 2010
Matemática

[IME- 2010/2011 - 1ª fase] 

Sejam , ..., os n primeiros termos de uma progressão aritmética. O primeiro termo e a razão desta progressão são os números reais  e r, respectivamente. O determinante 

A

B

C

D

E

Gabarito:



Resolução:

1) Desenvolvendo como progressão aritmética:

egin{vmatrix} x_1 & x_1 & x_1 & cdots & x_1\ x_1 & x_1+r & x_1+r & cdots & x_1+r\ x_1 & x_1+r & x_1+2r & cdots & x_1+2r\ vdots & vdots & vdots & ddots & vdots \ x_1 & x_1+r & x_1+2r & cdots & x_1+(n-1)r\ end{vmatrix}

2) Aplicando  o Teorema de Jacob (o determinante de uma matriz não se altera quando somamos aos elementos de uma fila uma combinação linear dos elementos correspondentes de filas paralelas):

C2=C2-C1

C3=C3-C2

C4=C4-C3

...

Cn=Cn-C(n-1)

egin{vmatrix} x_1 & x_1 & x_1 & cdots & x_1\ 0 & r & r & cdots & r\ 0 & 0 & r & cdots & r\ vdots & vdots & vdots & ddots & vdots \ 0 & 0 & 0 & cdots & r\ end{vmatrix}

3) Com isso, podemos aplicar a propriedade que se os elementos acima ou abaixo da diagonal principal forem iguais a zero (matriz triangular), então o determinante da matriz será o produto dos elementos da diagonal principal:

Determinante=x_1 cdot r^{n-1}

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