Unicamp 2021 · questão 44

Questão 44 Unicamp 2021: Matrizes, determinantes e sistemas

Matemática › Matrizes, determinantes e sistemasVestibulares

Para qual valor de \(a\) a equação matricial

\[\begin{pmatrix} a & -1 \\ a-2 & a \end{pmatrix}\begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 3 \\ a-4 \end{pmatrix}\]

não admite solução?

  1. A
    1.
  2. B
    0.
  3. C
    \(-1\).
  4. D
    \(-2\).
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Gabarito: Alternativa D: \(-2\)..

Resolução comentada

Ideia-chave: um sistema linear \(2\times 2\) pode não ter solução só quando o determinante é zero; aí é preciso testar a compatibilidade.

  1. Determinante da matriz dos coeficientes: \[\det = a\cdot a - (-1)(a-2) = a^2 + a - 2 = (a+2)(a-1).\] Zera para \(a = 1\) ou \(a = -2\).
  2. \(a = 1\): o sistema fica \(x - y = 3\) e \(-x + y = -3\). A segunda é a primeira multiplicada por \(-1\): infinitas soluções (possível indeterminado).
  3. \(a = -2\): o sistema fica \[-2x - y = 3,\qquad -4x - 2y = -6.\] Dividindo a segunda por 2: \(-2x - y = -3\). Como \(-2x - y\) não pode valer 3 e \(-3\) ao mesmo tempo, o sistema é impossível.
  4. Para \(a = 0\) ou \(a=-1\), o determinante é \(-2\), diferente de zero: solução única.

Por que não as outras: a armadilha é marcar \(a=1\) só porque zera o determinante, sem verificar que o sistema continua possível.

Resposta: alternativa D.

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