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Questão 34781

ITA 2024
Matemática

Seja a matriz a seguir.

A = egin{pmatrix} cos	heta &-sen	heta \ sen	heta & cos	heta end{pmatrix}

A matriz A é antissimétrica para

A

todo 	heta real.

B

exatamente 1 valor real de 	heta .

C

exatamente 2 valores reais de 	heta .

D

infinitos valores reais de 	heta .

E

nenhum valor real de 	heta .

Gabarito:

infinitos valores reais de 	heta .



Resolução:

A matriz é:
A = egin{pmatrix} cos	heta &-sen	heta \ sen	heta & cos	heta end{pmatrix}

Uma matriz é antissimétrica se, e somente se, A = -AT. Calculemos, portanto, a transposta de A:

A^{T} = egin{pmatrix} cos	heta &sen	heta \ -sen	heta & cos	heta end{pmatrix}, então:

A=-A^{T} Rightarrow egin{pmatrix} cos	heta &-sen	heta \ sen	heta & cos	heta end{pmatrix}= egin{pmatrix} -cos	heta &-sen	heta \ +sen	heta & -cos	heta end{pmatrix}Rightarrow cos	heta=-cos	hetaRightarrow\\ cos	heta=0Rightarrow 	heta=kpi+frac{pi}{2},,,kinmathbb{Z}

A resposta é 	heta=kpi+frac{pi}{2},,,kinmathbb{Z}.

Logo, 	heta não pode assumir o valor do número real, por exemplo, 2pi, pois cosleft(2pi 
ight )=1
eq0. Então, já não é a Letra A a alternativa correta, pois na Letra A está escrito "todo 	heta real".

Como k é inteiro, então existem infinitos valores para k, logo, existem infinitos valores para 	heta. Daí, as alternativas das Letras B, C e E já estão automaticamente incorretas.

A Letra D nos fala que A é antissimétrica para "infintos valores reais de 	heta". Isto é verdade.

A alternativa correta é, portanto, a Letra D.

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