Sejam A uma matriz quadrada de ordem 3, detA = d, det(2A x Aᵗ) = 4 x k, onde Aᵗ é a matriz transposta de A, e d é a ordem da matriz quadrada B. Se detB = 2 e det(3B) = 162, então o valor de k +d é:
A) 4
B) 8
C) 32
D) 36
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Sabe-se, de acordo com o teorema de Binet, que:
det(A.B) = det(A).det(B)
Portanto,
det(2A.Aᵗ) = det(2A).det(Aᵗ) (I)
Por outro lado, sabe-se que, se uma matriz quadrada A for multiplicada por um número real k, seu determinante passa a ser multiplicado por k^n:
det (k.A) = k^n.det A
Como, no nosso caso, a ordem da matriz é 3, temos n = 3. Quanto ao valor de k, é 2:
det(2.A) = 2³.det(A) (II)
Substituindo (II) em (I), temos:
det(2A.Aᵗ) = 2³.det(A).det(Aᵗ) (III)
Existe, também, uma propriedade dos determinantes que diz:
det(Aᵗ) = det(A) (IV)
Substituindo (IV) em(III), temos:
det(2A.Aᵗ) = 2³.det(A).det(A)
det(2A.Aᵗ) = 2³.[det(A)]² (V)
Substituindo, em (V), det(A) = d, temos:
det(2A.Aᵗ) = 2³.d² (VI)
Por outro lado, vimos na expressão (II) que, se a ordem de uma matriz B é d, então:
det(3B) = 3^d.det(B) (VII)
Substituindo, em (VII), os valores fornecidos de det(B) e de det(3B), temos:
162 = 3^d.(2)
3^d = 81
3^d = 3^4
d = 4. (VIII)
Substituindo (VIII) em (VI), temos:
det(2A.Aᵗ) = 2³.4²
det(2A.Aᵗ) = 128 (IX)
Substituindo o primeiro membro de (IX) pelo valor 4k, fornecido no enunciado, temos:
4k = 128
k = 32. (X)
De (X) e (VIII), temos:
k + d = 36.