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Questão 7379

MACKENZIE 2001
Matemática

(Mackenzie 2001) Com relação ao sistema

k ∈ IR, considere as afirmações:

I) É indeterminado para um único valor de k.

II) Sempre admite solução, qualquer que seja k.

III) Tem solução única, para um único valor de k.

Das afirmações acima:

A
somente I está correta.
B
somente I e II estão corretas.
C
somente II e III estão corretas.
D
nenhuma está correta.
E
todas estão corretas.

Gabarito: nenhuma está correta.

Resolução:

Para que o sistema admita uma única solução, precisamos que a matriz A de coeficientes tenha determinante, diferente de zero. Sendo assim, temos:

A = left[ egin{array}{cc} 1 & k \ k & 1 end{array} 
ight]

Calculando a determinante, teremos: 

	ext{detA} = 1 - k^2

Como queremos que a determinante seja diferente de zero, temos:

1 - k^2 
eq 0 Leftrightarrow k^2 
eq 1 Leftrightarrow k 
eq 1 	ext{ ou } k 
eq -1

Já, para que o sistema possua infinitas soluções, precisamos olhar para a matriz aumentada. De maneira que ainda existam soluções, assim temos:

left[ egin{array}{crrc} 1 & k & | & 1\ k & 1 & | & 1-k end{array} 
ight]

Como já sabemos para quais valores de k o sistema tem solução única, precisamos olhar para os valores em que o sistema não tem.

Seja  k = 1, teremos:

left[ egin{array}{crrc} 1 & 1 & | & 1\ 1 & 1 & | & 0 end{array} 
ight]

Com essa matriz é fácil de observamos que uma incongruência, já que temos a mesma soma de x e y resultando em valores diferentes, dessa forma concluímos que o sistema é impossível para  k = 1.

Seja k = -1, temos:

left[ egin{array}{crrc} 1 & -1 & | & -1\ -1 & 1 & | & 2 end{array} 
ight]

Multiplicando a segunda linha por (-1), obtemos:

left[ egin{array}{crrc} 1 & -1 & | & -1\ 1 & -1 & | & -2 end{array} 
ight]

De maneira similar ao que falamos anteriormente, podemos ver de prontidão que esse sistema será impossível.

Portanto, o sistema é impossível e indeterminado para k = 1 e  k = -1.

Assim concluímos que nenhuma das alternativas está correta.

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